ومن المتوقع ألا يؤدي هذا الإنجاز إلى تسريع عملية تطوير عائلة جديدة تمامًا من مواد التخزين فحسب، بل سيكون له أيضًا آثار بعيدة المدى في مجالات تقنيات الطاقة والكيمياء الاصطناعية.
طور باحثون من وزارة الطاقة الأمريكية طريقة عكسية لإنتاج هيدريد الألومنيوم، وهي مادة لتخزين الهيدروجين ذات محتوى عالٍ. ومن المتوقع ألا يؤدي هذا الإنجاز إلى تسريع عملية تطوير عائلة جديدة تمامًا من مواد التخزين فحسب، بل سيكون له أيضًا آثار بعيدة المدى في مجالات تقنيات الطاقة والكيمياء الاصطناعية. يقول الدكتور رجائي زيدان، الباحث الرئيسي في هذا المشروع: "نعتقد أن بحثنا يوفر طريقة قابلة للتطبيق لإعادة تكوين هيدريد الألومنيوم، وهي مادة تستخدم لتخزين الهيدروجين عالي المحتوى".
طور فريق البحث طريقًا مغلقًا ومبتكرًا لتكوين هيدريد الألومنيوم، المعروف أيضًا باسم ألين، والذي يمكن أن يقدم طريقة غير مكلفة لإعادة تكوين مادة لتخزين الهيدروجين، وهي مادة قادرة على إطلاق وامتصاص الهيدروجين بشكل دوري، مرارًا وتكرارًا. . في هذه العملية، يتم إنتاج الهيدريد باستخدام طريقة كهروكيميائية، ويتم تجديد المادة الأولية مباشرة بواسطة الهيدروجين. على الرغم من إجراء العديد من المحاولات في الماضي لتحضير الألينات كهروكيميائيًا، إلا أن أيًا من هذه المحاولات لم تكن ناجحة تمامًا.
لسنوات عديدة، كانت إحدى العقبات الرئيسية أمام تحقيق إمكانات اقتصاد الهيدروجين هي تخزين الهيدروجين. التخزين في ركيزة صلبة، وذلك باستخدام مواد صلبة مثل المعادن، قادرة على امتصاص الهيدروجين وإطلاقه إذا لزم الأمر، له العديد من المزايا الأمنية والعملية مقارنة بتخزين الهيدروجين كسائل أو غاز، وقد تم تحضير ودراسة العديد من هذه المواد .
على مر السنين، تم اكتشاف عدد من المواد التي وصلت بل وتجاوزت الحد الأدنى للنشاط الوزني والحجمي لمعايير وزارة الطاقة الأمريكية. ومع ذلك، فإن معظم هذه المواد تفتقر إلى الخصائص الديناميكية الحرارية والحركية التي تسمح لها بإطلاق الهيدروجين عند الحاجة، وأن تكون فعالة ورخيصة بما يكفي لإعادة امتصاص الهيدروجين الإضافي.
يمتلك آلان الخصائص المطلوبة، لكنه يعتبر غير عملي بسبب الضغط العالي المطلوب لدمج الهيدروجين والألومنيوم لاستئناف النشاط. غالبًا ما تنتج طرق الإنتاج الأخرى التي تستخدم التخليق الكيميائي أيضًا منتجات ثانوية لأملاح الكلوريد المستقرة التي تمنع إعادة استخدامها. إن الطريقة الكهروكيميائية الحديثة لإنشاء الممرات، والتي أظهرها فريق البحث، تتغلب على هذين العائقين معًا.
إلى جانب هذا البحث، طور فريق العلماء طرقًا مبتكرة للمساعدة في فصل وإنتاج هيدريد الألومنيوم، وهي طرق مناسبة أيضًا لإنتاج اتحادات هيدريد المعادن الأخرى التي يمكن استخدامها في تطوير مواد تخزين الهيدروجين المختلفة.
ويتوقع الباحثون أن تؤدي نتائج هذه الدراسة إلى تسريع تطوير عائلة جديدة تمامًا من المواد المماثلة التي يمكن استخدامها في اقتصاد الهيدروجين والبطاريات وتطبيقات تخزين الطاقة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأبحاث المذكورة أعلاه ستكون قادرة على التأثير بشكل كبير على المجالات الأخرى المتعلقة بالطبقات الرقيقة، والتوليفات الكيميائية، وإعادة تدوير وإعادة إنتاج المواد الأخرى.
תגובה אחת
حسنًا، ربما عليك إحضار بعض التفاصيل العملية مثل: ما عدد سم مكعب من الهيدروجين التي يمكن تخزينها في ديسيمتر مكعب من الألومنيوم؟