الطريقة الصهيونية منخفضة التكلفة لإنتاج الهيدروجين “الأخضر” تغير قواعد اللعبة

في خطوة مهمة نحو مكافحة تغير المناخ ، حقق باحثون من جامعة تل أبيب طفرة كبيرة في إنتاج الهيدروجين “الأخضر”. لا تتجنب طريقتهم تلوث الهواء فحسب ، بل توفر أيضا مستوى عال من الكفاءة.

الهيدروجين هو مادة خام أساسية لكل من الزراعة والصناعة ، مع إمكانية خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير. لا ينبعث من إنتاج الهيدروجين واحتراقه غازات ملوثة ، ويمكن أيضا تحويل الهيدروجين إلى كهرباء أو غاز اصطناعي. يشير الهيدروجين “الأخضر” إلى الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه دون توليد انبعاثات ملوثة.

تم تطوير الطريقة الجديدة من قبل طالب الدكتوراه إسحاق غرينبرغ والدكتور أورن بن تسفي تحت إشراف الأستاذين إفتاش يعقوبي وليهي أدلر أبراموفيتش. ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في وقت سابق من شهر يوليو في مجلة Carbon Energy التي تمت مراجعتها من قبل الأقران.

حاليا ، يتم إنتاج الهيدروجين “الأخضر” بشكل أساسي عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر جزيئات الماء لفصل ذرات الهيدروجين والأكسجين. وفقا لبن تسفي ، فإن طريقة التحليل الكهربائي هذه “تتطلب معادن ثمينة ونادرة مثل البلاتين إلى جانب تقطير الماء”.

هذا “أغلى 15 مرة” من “الهيدروجين الرمادي” ، والذي يشير إلى الهيدروجين المستخرج من الغاز الطبيعي أو الميثان أو أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. تبتعد الجهود المبذولة لمكافحة تغير المناخ عن “الهيدروجين الرمادي” لأن إنتاجه يطلق كميات كبيرة من غاز الكربون لا يمكن التقاطه.

بدلا من تطبيق التحليل الكهربائي على الماء ، تحول الباحثون بدلا من ذلك إلى الإنزيمات.

الهيدروجين “تنتجه الإنزيمات في الكائنات المجهرية ، والتي تتلقى الطاقة اللازمة لذلك من عمليات التمثيل الضوئي”. وأوضح غرينبرغ. “في المختبر ، نقوم بتزويد تلك الإنزيمات” بالكهرباء.

أي أن القطب الكهربائي يوفر الطاقة بدلا من الشمس. والنتيجة هي عملية فعالة بشكل خاص ، مع عدم وجود طلب على الظروف القاسية ، والتي يمكن أن تستخدم الكهرباء من مصادر متجددة مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح “.

وأشار غرينبرغ إلى أن إحدى المشكلات التي واجهها الباحثون هي أن “الإنزيم” يهرب “من الشحنة الكهربائية ، لذلك يجب تثبيته في مكانه من خلال المعالجة الكيميائية. لقد وجدنا طريقة بسيطة وفعالة لربط الإنزيم بالقطب واستخدامه”.

استخدم الباحثون هلاما مائيا لربط الإنزيم بالقطب وتمكنوا من إنتاج الهيدروجين الأخضر باستخدام محفز حيوي. أظهرت الطريقة كفاءة بنسبة 90 في المائة ، مما يعني أن 90 في المائة من الإلكترونات التي تم إدخالها في النظام تم إيداعها في الهيدروجين دون أي عمليات ثانوية.

كان الابتكار ببساطة استخدام الجل لإنتاج الهيدروجين.

قال يعقوبي: “لقد غمرنا القطب في الجل ، الذي يحتوي على إنزيم لإنتاج الهيدروجين ، يسمى الهيدروجين”. “يحتفظ الجل بالإنزيم لفترة طويلة ، حتى تحت الجهد الكهربائي ، ويجعل من الممكن إنتاج الهيدروجين بكفاءة كبيرة وفي ظروف بيئية مواتية للإنزيم – على سبيل المثال ، في الماء المالح ، على عكس التحليل الكهربائي ، الذي يتطلب الماء المقطر.”
ميزة أخرى لاستخدام الجل هي أنه “يجمع نفسه ، قال أدلر أبراموفيتش.

“تضع المادة في الماء ، وتستقر في ألياف نانومترية تشكل الهلام. لقد أثبتنا أن هذه الألياف قادرة أيضا على لصق الإنزيم بالقطب. لقد اختبرنا الجل مع اثنين من الإنزيمات الأخرى، بالإضافة إلى الهيدروجين، وأثبتنا أنه كان قادرا على ربط إنزيمات مختلفة بالقطب الكهربائي».

وقال بن تسفي: “نأمل أن يكون من الممكن في المستقبل توظيف طريقتنا تجاريا، وخفض التكاليف، والتحول نحو استخدام الهيدروجين الأخضر في الصناعة والزراعة وكمصدر للطاقة النظيفة”. (ANI / TPS)

المصدر / aninews