ويمثل الهيدروجين الأخضر، الذي ينتجه المحللون الكهربائيون باستخدام الكهرباء والماء، بديلا محتملا للوقود الأحفوري الباعث لثاني أكسيد الكربون.
ومع ذلك، غالبا ما تتطلب الأجهزة الحالية مكونات معقدة مثل المعادن النادرة، والوصول إلى المياه النقية، ما قد يؤدي إلى المنافسة مع الإمدادات المحدودة من مياه الشرب.
وبدلا من الماء السائل، يحصد النموذج الأولي الجديد للمحلل الكهربائي الهواء الرطب. ويمتص الرطوبة من الهواء ويقسم الماء المتجمع إلى هيدروجين وأكسجين.
ثم تم عرض وقود الهيدروجين هذا لتشغيل الجهاز بنجاح.
وقال خبراء في جامعة ملبورن إن فكرة النموذج الأولي قد تسمح بتوفير وقود الهيدروجين للمناطق الجافة والنائية، مع الحد الأدنى من التأثير البيئي، خاصة إذا كنت تستخدم الطاقة المتجددة.
وكانوا قادرين على التحليل الكهربائي لماء الهواء في رطوبة منخفضة تصل إلى 4%.
وقال غانغ كيفين لي، المحاضر البارز في قسم الهندسة الكيميائية في جامعة ملبورن، والمعد المشارك للورقة، لمجلة نيوزويك: "طورنا ما يسمى بـ "المحلل الكهربي المباشر للهواء" باختصار DAE. وتستخدم هذه الوحدة إلكتروليتا استرطابيا يتعرض للغلاف الجوي باستمرار. وهذا المنحل بالكهرباء لديه إمكانات عالية لاستخراج الرطوبة من الهواء تلقائيا (بدون مدخلات طاقة خارجية)، ما يجعله متاحا بسهولة للتحليل الكهربائي وإنتاج الهيدروجين بمجرد اقترانه بمصدر طاقة (متجدد)".
ويستخدم التحليل الكهربائي تقليديا فقط لجمع الهيدروجين والأكسجين من الماء السائل. ويعمل عن طريق وضع قطبين في الماء وتشغيل تيار كهربائي من خلاله.
وفي القطب الموجب الشحنة، تُمزق الإلكترونات بعيدا عن H2O، وتشكل أيونات الهيدروجين الموجبة وجزيئات O2، بينما في القطب السالب، تُعطى الإلكترونات إلى أيونات الهيدروجين، مكونة الهيدروجين.
وتكمن المشكلة في ذلك في أنه يتطلب مياها سائلة، لذلك يجب إجراء مثل هذا التحليل الكهربائي في مكان يوجد به الكثير منه حتى لا يحد من إمدادات مياه الشرب.
وإذا كان هذا الماء في الهواء، كما هو الحال بالنسبة للنموذج الأولي لحصاده، فإنه يزيل هذه المشكلة والتكلفة المرتبطة بها. كما يسمح بإنتاج الهيدروجين في أي مكان في العالم.
ويقول العلماء إن أبحاثهم قد تمكّن أجهزة تحويل الطاقة الشمسية إلى وقود في المستقبل من العمل في أي مكان على الأرض، والتغلب على مشكلة نقص المياه في حالة الانتشار الواسع لإنتاج الهيدروجين.
ونُشر البحث في مجلة Nature Communications.
المصدر: ديلي ميل