تغطية شاملة

تحسن كبير في كفاءة خلايا الوقود

أصبح عصر أنظمة الطاقة الشخصية على بعد خطوة من التحول إلى واقع يومي بعد أن أعلن العلماء عن اكتشاف محفز جديد وفعال يعد عنصرا أساسيا في مثل هذا النظام

تحسين خلية الوقود. الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
تحسين خلية الوقود. الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

لقد اقترب عصر أنظمة الطاقة الشخصية - حيث تقوم المنازل الخاصة والشركات الصغيرة بتوليد الطاقة التي تحتاجها للتدفئة والتبريد وقيادة السيارات - خطوة أخرى نحو أن تصبح حقيقة يومية بعد أن أبلغ العلماء عن اكتشاف محفز جديد وفعال وهو المكون الرئيسي لمثل هذا النظام.

وقد أبلغ الباحثون عن التقدم الذي أحرزوه، والذي يمكن أن يحرر المنازل والشركات الخاصة من اعتمادها على شركة الكهرباء وأقرب محطة وقود، في المؤتمر الوطني رقم 240 للجمعية الكيميائية الأمريكية، المنعقد في بوسطن. وقال رئيس الدراسة الدكتور دانييل نوسيرا: "هدفنا هو تحويل كل منزل إلى محطة طاقة كهربائية مستقلة". "نحن نعمل على تطوير وحدات الطاقة "الشخصية" التي يمكن إنتاجها وتوزيعها وتركيبها بتكلفة منخفضة. وبطبيعة الحال، هناك عقبات كبيرة يجب التغلب عليها - على سبيل المثال، يجب تحسين خلايا الوقود والخلايا الشمسية الموجودة اليوم. ومع ذلك، فمن الممكن بالتأكيد أن نتصور قرى في الهند أو أفريقيا سوف تتمكن قريبا من شراء مثل هذا النظام الأساسي الفعال من حيث التكلفة.

وسيتكون هذا النظام من الألواح الشمسية التي سيتم تركيبها على أسطح المنازل والتي ستولد الكهرباء للتدفئة والتبريد والإضاءة وشحن بطاريات السيارات الكهربائية. سيتم نقل الكمية الزائدة من الكهرباء إلى "المحلل الكهربائي"، وهو جهاز يقوم بتقسيم الماء العادي إلى مكونين - الهيدروجين والأكسجين. سيتم تخزين كلاهما في حاويات. في الليل، عندما تتوقف الألواح الشمسية عن توليد الكهرباء، سيعكس النظام اتجاهه ويغذي الهيدروجين والأكسجين المخزنين بشكل منفصل إلى خلية وقود تولد الكهرباء (مع مياه الشرب النظيفة كمنتج ثانوي). سيكون مثل هذا النظام قادرًا على توليد كهرباء نظيفة في جميع ساعات اليوم، وفي جميع أيام الأسبوع - حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة.

وركز التقرير الذي أعده الباحثون من جامعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على المحلل الكهربائي، الذي يتطلب محفزات لتشغيله، وهي مواد تسرع التفاعلات الكيميائية مثل تلك المسؤولة عن تحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. تتوفر بالفعل محفزات جيدة لتنشيط الجزء الموجود في المحلل الكهربائي الذي ينتج الهيدروجين. ومع ذلك، لا تزال المحفزات المستقرة والرخيصة لإنتاج الأكسجين غير متوفرة في السوق. المحفز الجديد يسد هذه الفجوة ويحسن إنتاج الأكسجين مائتي مرة. إن تطوير المحفز الجديد يلغي الحاجة إلى محفزات البلاتين باهظة الثمن وبالتالي أيضًا المواد الكيميائية السامة المستخدمة في إنتاجها.

تم ترخيص المحفز الجديد لشركة Sun Catalytix، التي تتمثل رؤيتها في تطوير إصدارات آمنة وعالية الكفاءة من الليزر الكهربائي المناسب للمنازل والشركات الصغيرة في غضون عامين. تلقت المجموعة البحثية منحة تمويلية سيتم تخصيصها للبحث عن مركبات مماثلة يمكن أن تزيد من تحسين كفاءة تكنولوجيا الليزر الكهربائي. ويأمل الباحثون أن تنتمي مادة بورات النيكل إلى عائلة من المركبات القادرة على إنتاج تقنيات تخزين طاقة عالية الكفاءة وطويلة الأمد.

نشر الدراسة

تعليقات 6

  1. لم أكن أعلم أن خلايا الوقود قد تم تخصيصها كجزء من وحدة إمداد المنزل بالطاقة بشكل مستقل!
    إليك شيئًا آخر لتتعلمه!
    شخصياً، أفكر منذ عدة أشهر في إنتاج طاقة جديدة (حيث كنت أبحث عن شقة في عراد - يوجد اتصال) بالكامل من مصدر لا ينضب، وأقصد الطاقة المنتجة من أساس المادة مع الاستفادة من النشاط النووي الإلكتروني !
    فكرت في الاسم الذي يناسبها (كما تعلمون، الاسم هو نصف العمل) وتوصلت إلى الاسم المؤقت "الطاقة الكمومية"!
    أفكر أيضًا في قيادة وسائل النقل وكل شيء آخر في الطاقة الجديدة (حاليًا موجود فقط في مخيلتي).. ما المثير في هذه الفكرة على عكس الأفكار الأخرى التي كانت لدي في موضوع الطاقة (حوالي 7، بما في ذلك عجلة الجاذبية) لمن يعلم) كنت فيه أكثر حرصًا.. هذه المرة أنا متأكد من فرص نجاح التطوير الفعلي للفكرة (وهذا يتطلب استخدام كل ما اخترعه العلم واكتشفه تقريبًا في المائة عام الأخيرة) !
    ما رأيك في الفكرة (ربما سيكون هناك مولدات نانو)؟ ما رأيك في احتمالات أن شيئًا ما سيخرج منه؟
    أنا في مرحلة التحضير للبحث عن فيزيائي جسيمات أولية يوافق على العمل براتب متواضع (5000 شهريًا) مع مكافآت ضخمة إذا نضجت وتحولت إلى شيء حقيقي... والسؤال الآن هو ما إذا كان سيتم شراء خط من آلات صنع القهوة (تضحك ولا تضحك) والتي ستدر ربحًا جيدًا من خلال بضع ساعات من العمل في الأسبوع أو شراء كلية لتعليم الرياضيات ربحية (يوجد شيء من هذا القبيل، إنه حقيقي) بتكلفة 120 شيكل أو موقع فندق على الإنترنت في نيويورك مقابل 60 (موقع ويب مستثمر)، وما إلى ذلك. أو كما ذكرت هذه الفكرة!
    لقد أطلعتك على ما يدور في رأسي.. ومع ذلك، إذا كان هناك درويش وفيزيائي مستقر في بداية حياته المهنية أو قرب نهايتها ومناسبة له هذه المغامرة، فيرجى ترك التفاصيل وسأخبرك بذلك. ارجع إليه

  2. إلى شعبي والنمرود،
    وهو بالفعل خطأ في الترجمة.
    لقد تم تصحيح هذا الخطأ بعد تعليقاتكم.
    شكرا لك وآسف.

  3. من المؤسف أنهم لا يخوضون في التفاصيل حول المحفز الجديد... الشيء الرئيسي هو وجود محفز...مما يتكون بالضبط؟

  4. إن مسألة مائتي أمر من حيث الحجم هي مسألة بعيدة المنال بعض الشيء، وأكثر منطقية بمائتي مرة، على أي حال، يعد هذا اكتشافًا مهمًا يمكن أن يعطي دفعة جدية لمجال خلايا الوقود بأكمله وهو شيء تتطلع إليه البشرية حقًا الاحتياجات.

  5. إذا قاموا بتوصيله بالألواح الكهرومائية (وهو جهاز يسحب الكهرباء من الرطوبة الموجودة في الهواء) فسيكون حلاً جيدًا بشكل خاص للمناطق الجغرافية ذات الرطوبة العالية

  6. المحفز الجديد يسد هذه الفجوة ويحسن إنتاج الأكسجين بمائتي مرة من حيث الحجم؟؟؟

    مائتي أوامر من حيث الحجم هي عشرة أضعاف قوة مائتي. وهذه بالطبع ليست قدرة المحفز.
    نحن نتحدث هنا عن مائتي ضعف، وهو ما يمثل في الواقع زيادة بمقدار درجتين.

    أيضًا، في أي مكان يوجد فيه حريق، توجد مشكلة تتعلق بتنظيم السلامة، لذا لن أضع كل أموالي على هذا المبدئ الآن.

    בברכה،
    عامي بشار

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.