وقود صديق للبيئة بمساعدة توابل المطبخ

توصل فريق بحثي، يقوده باحثون من معهد كليمسون للمواد النانوية في الهند، إلى استخدام أحد التوابل الشائعة في المطابخ لإنتاج خلايا وقود أكثر أمانا وفاعلية.

ويحتوي الكركم، وهو نوع من التوابل الشائعة، على مادة الكركمين، ووجد الباحثون في الدراسة المنشورة في العدد الأخير من دورية "نانو إينيرجي"، أن الجمع بينها وبين الجسيمات النانوية الذهبية في خلايا الوقود، يساعد على إنشاء قطب كهربائي يتطلب 100 مرة طاقة أقل لتحويل الإيثانول بكفاءة إلى كهرباء.

وتولد خلايا الوقود الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي بدلا من الاحتراق، ويتم استخدامها لتشغيل المركبات والمباني والأجهزة الإلكترونية المحمولة وأنظمة الطاقة الاحتياطية.

وتتميز خلايا وقود الهيدروجين بكفاءة عالية ولا تنتج غازات الدفيئة، ولكن المشكلة أن الهيدروجين المستخدم في خلايا الوقود هو غاز مضغوط، مما يخلق تحديات للتخزين والنقل، ويعتبر الإيثانول، وهو كحول مصنوع من الذرة أو غيرها من المحاصيل الزراعية، أكثر أمانا وأسهل في النقل من الهيدروجين، لأنه سائل.

ولكن حتى يتم تحويل الإيثانول إلى منتج تجاري بحيث يمكننا ملء خزاناتنا منه، يجب أن تكون الأقطاب الكهربائية عالية الكفاءة، وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون هذه الأقطاب رخيصة الثمن ولا تستند على عامل مساعد يستخدم بوليمرات اصطناعية ليست صديقة للبيئة، لأن ذلك يتعارض مع الغرض بأكمله، وهنا يأتي دور الكركم، كما يوضح الباحثون في دراستهم.

ويقول لاكشمان فينترابراجادا، من معهد كليمسون للمواد النانوية، والباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للمعهد، بالتزامن مع نشر الدراسة: "استخدمنا جزيئات الذهب النانوية كعامل مساعد، ولكن بدلاً من استخدام البوليمرات الموصلة أو الأطر المعدنية العضوية أو غيرها من المواد المعقدة لتثبيت الذهب على سطح قطب الأنود في خلية الوقود، استخدمنا مادة الكركمين المستخلصة من الكركم، بسبب تفردها الهيكلي، حيث تساعد على تشكيل شبكة مسامية حول جسيمات الذهب النانوية".

ويضيف أنه "بدون طلاء الكركمين، تتكتل جزيئات الذهب النانوية، مما يقلل من مساحة السطح المعرضة للتفاعل الكيميائي، ويكون الأداء ضعيفا، فنحن بحاجة إلى هذا الطلاء لتحقيق الاستقرار وخلق بيئة مسامية حول الجسيمات النانوية ، ليقومون بعمل رائع في أكسدة الإيثانول".