دارسة تؤكد إمكانية تحويل ضوء الشمس إلى وقود نظيف
أكدّت دراسة حديثة أقيمت بالشراكة بين جامعة دي كاتالونيا والمعهد الكتالوني لعلوم وتكنولوجيا النانو في إسبانيا إمكانية تحويل ضوء الشمس إلى وقود نظيف من خلال عملية التحفيز الضوئي.
وقال الباحثون إنّ دراستهم التي حملت عنوان: “عمل ثنائي أكسيد التيتانيوم المصمم هندسياً على تنشيط التحفيز الضوئي ودعم استقرار المعادن النبيلة المدعومة أثناء تطور الهيدروجين” تؤكد على ضرورة إنتاج الهيدروجين بشكل متجدد من أجل إجراء تطبيقات الأبحاث.
وأشار الباحثون إلى أنّهم قاموا بتطوير محفز ضوئي “فوتوكاتاليست” ثابت وفعال في إنتاج الهيدروجين باستخدام ضوء الشمس.
وأوضح الباحثون أنّ التحفيز الضوئي يقوم بتحفيز المواد والجسيمات بتعريضها للفوتونات الضوئية لغرض تغيير الحالة الخاصة بالمادة أو بسلوكها، أو تركيبها.
ويعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم مادة فعالة من حيث التكلفة، وتستخدم عادة كمادة لديها القدرة على استغلال ضوء الشمس لإنتاج الهيدروجين من خلال التفاعلات الكيميائية الضوئية.
لكن حدوث هذه العملية يعرقل بسبب الإلكترونات النشطة التي تفضل التنحي جانباً عوضاً عن المشاركة في التفاعلات، وقد سعى الباحثون في هذه الدراسة إلى تعزيز نشاط التحفيز الضوئي لثنائي أكسيد التيتانيوم وذلك عن طريق إدخال جسيمات نانوية معدنية كمنشطات للإلكترون الأمر الذي يؤدي إلى إطالة عمر الإلكترونات النشطة، وبالتالي تحسين الإنتاج بشكلٍ ملحوظ.
وتعد هذه الدراسة التي قادها الدكتور جوردي لوركا والباحث لويس سولير تقدماً كبيراً في مجال إنتاج الهيدروجين المستدام، حيث استخدم الباحثان عملية ميكانيكية كيميائية لترسيب مجموعات معدنية على جسيمات النانو من ثاني أكسيد التيتانيوم والتي تلعب دوراً حاسماً في إنتاج الهيدروجين، وتؤثر على استقرار المحفز الضوئي وقوة نقل الإلكترون بين أشباه الموصلات والجسيمات النانوية المعدنية.
وقدمت هذه الدراسة لمحة عن إمكانيات واعدة لإنشاء محفزات ضوئية جديدة تساعد على إنتاج وقود نظيف بشكل فعال، ومستدام على هيئة هيدروجين أخضر، وتمثل هذه الدراسة خطوة حاسمة للمستقبل، فهي تساعد في توفير مصدر طاقة بديل جيد، كما أنّها تسهم في إغناء الجهود المستمرة في مجال إنتاج الهيدروجين المتجدد، والذي سيخفف الاعتماد على الوقود الأحفوري الذي يتعمد عليه حالياً في كافة أنحاء العالم.
