اقترح معهد #ماساتشوستس للتكنولوجيا أن علب الصودا القديمة ومياه البحر يمكن أن تكون المفتاح لإحداث ثورة في #إنتاج_الوقود وخلق مصدر مستدام للطاقة النظيفة.
واكتشف مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنه عندما يتعرض الألومنيوم النقي من علب الصودا لمياه البحر، فإنه يخلق فقاعات ويولد الهيدروجين بشكل طبيعي.
ويمكن استخدام هذا النوع من الغاز لتشغيل محرك أو خلية وقود دون إنتاج #انبعاثات_كربونية. وعلاوة على ذلك، يمكن تسريع هذا التفاعل الأساسي من خلال تضمين منبه شائع: الكافيين.
وفي الدراسة التي نشرت في مجلة Cell Reports Physical Science، أظهر العلماء أنه يمكنهم إنتاج غاز الهيدروجين عن طريق إسقاط حبيبات الألومنيوم بحجم الحصى المعالجة مسبقا في كوب من مياه البحر المفلترة.
ويتم معالجة الألومنيوم مسبقا بسبيكة معدنية نادرة تعمل على غسل الألومنيوم بشكل فعال إلى شكل نقي يمكن أن يتفاعل مع مياه البحر لتوليد الهيدروجين.
ويمكن لأيونات الملح في مياه البحر بدورها جذب واستعادة السبيكة والتي يمكن إعادة استخدامها لتوليد المزيد من الهيدروجين في دورة مستدامة.
ووجد الفريق أن هذا التفاعل بين الألومنيوم ومياه البحر ينتج غاز الهيدروجين بنجاح، وإن كان ببطء.
وقاموا بإلقاء بعض بقايا القهوة في الخليط، ووجدوا، بشكل مدهش، أن وتيرة التفاعل تسارعت.
وفي النهاية، اكتشف الفريق أن تركيزا منخفضا من الإيميدازول- وهو مكون نشط في الكافيين – يكفي لتسريع التفاعل بشكل كبير، وإنتاج نفس الكمية من الهيدروجين في خمس دقائق فقط، مقارنة بساعتين دون المنشط المضاف.
ويعمل الفريق على تطوير مفاعل صغير يمكن تشغيله على سفينة بحرية أو مركبة تحت الماء.
وستحمل السفينة إمدادا من حبيبات الألومنيوم (المعاد تدويرها من علب الصودا القديمة ومنتجات الألومنيوم الأخرى) وكمية صغيرة من الغاليوم والإنديوم والكافيين.
ويمكن توجيه هذه المكونات بشكل دوري إلى المفاعل وبعض مياه البحر المحيطة لإنتاج الهيدروجين عند الطلب.
ويمكن للهيدروجين أن يغذي محركا لتشغيله أو توليد الكهرباء. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة علي كومبارجي، طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “هذا مثير للاهتمام للغاية للتطبيقات البحرية، مثل القوارب أو المركبات تحت الماء لأنك لن تضطر إلى حمل مياه البحر، فهي متاحة بسهولة. نحن أيضا لسنا مضطرين لحمل خزان من الهيدروجين. بدلا من ذلك، سننقل الألومنيوم باعتباره وقودا، ونضيف الماء فقط لإنتاج الهيدروجين الذي نحتاجه”.
ويعمل فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على تطوير طرق فعالة ومستدامة لإنتاج غاز الهيدروجين.
ويُنظر إلى غاز الهيدروجين كمصدر طاقة “أخضر” يمكنه تشغيل المحركات وخلايا الوقود دون توليد انبعاثات تؤدي إلى الاحتباس الحراري.
لكن أحد عيوب تزويد المركبات بالهيدروجين هو أن بعض التصميمات تتطلب حمل الغاز على متن الطائرة مثل البنزين التقليدي في خزان، وهو إجراء محفوف بالمخاطر.
وبدلا من ذلك، بحث الفريق عن طرق لتشغيل المركبات بالهيدروجين دون نقل الغاز باستمرار، ووجد حلا محتملا في الألومنيوم، وهي مادة طبيعية وفيرة ومستقرة تخضع لتفاعل كيميائي مباشر يولد الهيدروجين والحرارة عند ملامسته للماء.
