بتفاعلات كيميائية بسيطة هكذا يمكن تخزين الهيدروجين (حوار)

ربما يساعدنا تفاعل كيميائي بسيط في حل مشكلات كبيرة، وهذا ما وجدته مجموعة بحثية عندما وجدوا تفاعلا كيميائيا بسيطا يخزن الهيدروجين.

هناك العديد من المبادرات التي تدعو لاستخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة بدلًا من الوقود الأحفوري، لكن المشكلة في وجوده، وطريقة تخزينه، وهذا ما بحثت عنه مجموعة من العلماء في مركز «ريكن» (RIKEN) في اليابان، ووجدوا أنه يمكن تخزين الأمونيا عن طريق تفاعل إضافة مع مركب «بيروفسكايت إيثيل أمونيوم يوديد الرصاص» (EAPbl3)، ويمكن استردادها من جديد عبر تفاعل عكسي. علمًا بأنّ 20% من وزن الأمونيا نيتروجين. ونُشرت الدراسة في دورية «جورنال أوف ذا أمريكان كيميكال سوسايتي» (Journal of the American Chemical Society) في 10 يوليو/تموز 2023.

تواصلت "العين الإخبارية" مع الدكتور «ماسوكي كاواموتو»، مؤلف رئيسي في الدراسة، في حوار خاص. إليكم نص الحوار.

ما الذي جذبك إلى البيروفسكايت؟

تمت دراسة مركبات البيروفسكايت كثيرًا كمواد كهروضوئية. إحدى خصائص مركبات البيروفسكايت في أنه يمكن التحكم في تركيبتها البلورية عن طريق التلدين بالبخار. توقعنا أنه يمكن استخدام هذه الخاصية لتخزين الأمونيا عن طريق جعل بخار الأمونيا يلامس مركب البيروفسكايت.

تكمن البساطة في العبقرية، وهذا ما لاحظته من بساطة التفاعل، لكن النتائج مذهلة، ماذا تعلمتم من التجربة؟

هذا سؤال جيد. في البداية، لم نتخيل أننا سنحقق مثل هذه النتائج. ومع ذلك، مع استمرار التجارب، أصبحت آلية التفاعل تدريجيًا واضحة. أخيرًا، فوجئنا بمدى بساطة الآلية التي أوضحناها. في الوقت نفسه، تعلمنا من نتائجنا أن البساطة أمر جميل.

لماذا اخترتم الأمونيا على وجه التحديد؟

الأمونيا هي مادة حاملة للهيدروجين خالية من الكربون. ومع ذلك، يتطلب تخزين الأمونيا درجات حرارة منخفضة أو ضغطًا. إذا أمكن تخزين الأمونيا في درجة حرارة الغرفة وضغطها؛ فلن يكون اكتشافًا جديدًا فحسب، بل سيكون مفيدًا أيضًا من الناحية الصناعية. نأمل أن تساهم نتائج هذه الدراسة في مجتمع منزوع الكربون.

ما مدى فائدة تخزين الأمونيا في توفير الهيدروجين؟

سيؤدي استخدام الأمونيا كناقل للهيدروجين إلى تبسيط تخزين ونقل الهيدروجين. يمكن أيضًا استخدام الأمونيا كوقود لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون. نظرًا لأن الأمونيا مادة خام مهمة للصناعة الكيميائية، أتوقع زيادة الطلب على الأمونيا في المستقبل.

كيف ترى المستقبل إذا استخدمنا الهيدروجين بدلًا من الوقود الأحفوري؟

أعتقد أن التحول من الوقود الأحفوري إلى الهيدروجين هو قضية مهمة في جميع أنحاء العالم. أحد أسباب الاحتباس الحراري هو انبعاث ثاني أكسيد الكربون كغازات دفيئة. إذا تمكنا من الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتعزيز استخدام طاقة الهيدروجين؛ فلا يمكننا فقط الحفاظ على البيئة العالمية ولكن أيضًا تحسين نوعية حياتنا.

لقراءة تغطية الدراسة: كيف يمكننا تخزين الهيدروجين بطريقة فعّالة وآمنة؟