روسيا تحقق اختراقا في مجال طاقة الهيدروجين

وفقا للمكتب الإعلامي لجامعة “سكولتيخ”، ابتكر خبراء جامعة الجنوب الفيدرالية، بالتعاون مع زملائهم من “سكولتيخ” ومعهد التحفيز التابع لفرع أكاديمية العلوم الروسية في سيبيريا، محفزات جديدة لخلية وقود الهيدروجين والهواء، تُعد أساسا لمحطات الطاقة المستقبلية لوسائل النقل والأجهزة الإلكترونية المحمولة.

ومعروف أن تشغيل خلية وقود الهيدروجين لا يمكن أن يتم من دون محفز يسرّع التفاعلات الكهروكيميائية الرئيسة، ويُعد معدن البلاتين النادر والباهظ الثمن العنصر الأساسي في هذه العملية. ويتيح الابتكار الجديد خفض نسبة البلاتين المستخدمة بشكل ملحوظ مع زيادة كفاءة التشغيل. وقد تحقق ذلك عبر تطوير ناقل كربوني خاص مُعدل بذرات النيتروجين، إذ يسهم هذا الهيكل في تثبيت دقائق البلاتين النانوية، ما يمنع اندماجها وتحللها، ويزيد في الوقت ذاته من سرعة تفاعل اختزال الأكسجين الضروري لتشغيل خلايا الوقود المستخدمة في وسائل النقل وطائرات الدرون وأنظمة الطاقة المحمولة.

وبحسب الباحثين، فإن تأثير التنشيط بالنيتروجين لا يقتصر على تعزيز نشاط المحفزات، بل يسهم أيضا في إطالة عمرها الافتراضي. ومن أجل فهم آلية هذا التأثير، جمع العلماء بين التجارب الكهروكيميائية وتقنيات الفحص المجهري عالي الدقة. وأظهرت النتائج وجود مزيج فريد من دقائق البلاتين النانوية الصغيرة جدا، التي يبلغ حجمها 1–2 نانومتر، مع عناقيد بلاتينية موزعة بشكل متجانس على سطح المادة. وأكدت الحسابات النظرية أن العيوب البنيوية في تركيب الناقل، التي تُحدث إعادة توزيع لكثافة الإلكترونات على سطح الجسيمات النانوية، تؤدي دورا محوريا في تحسين الخصائص التحفيزية.

ويقول البروفيسور ألكسندر كفاشنين من جامعة سكولتيخ إن هذه التغييرات تؤثر بشكل ملحوظ على خصائص الامتزاز والتحفيز الخاصة بالبلاتين، وهو ما يفسر النشاط العالي غير المألوف للمادة.

من جانبه، يشير إيليا تشيبكاسوف، كبير الباحثين في سكولتيخ، إلى أن هذا الإنجاز يبرز قدرة العلم الحديث على “بناء” محفز أحادي الذرة يجمع بين مزايا المادة الحاملة والجسيمات النانوية.

ويؤكد الباحثون أن الخطوة المقبلة ستكون اختبار هذا المحفز المبتكر في نماذج عملية حقيقية لخلايا الوقود، تمهيدا لاعتماده على نطاق صناعي واسع. وإذا أثبتت النتائج نجاحها في الاختبارات التطبيقية، فقد يمثل هذا الابتكار خطوة مهمة نحو تطوير أنظمة هيدروجين منزلية من الجيل الجديد.

المصدر: gazeta.ru

إقرأ المزيد

ابتكار روسي يقلل الانبعاثات وينتج وقودا صديقا للبيئة من الدخان

طور باحثون من جامعة “بيرم” الروسية القومية للبحوث العلمية تقنية لتحويل غازات الدخان إلى “ثنائي ميثيل الإيثر”، وهو وقود صديق للبيئة.

روسيا تختبر أول وحدة طاقة بحرية محلية لتحويل طاقة الهيدروجين إلى كهرباء

أجرى علماء مركز “كريلوف” للبحوث تجربة ناجحة على وحدة طاقة بحرية جديدة تعمل على تحويل الطاقة الكيميائية للهيدروجين إلى كهرباء. وتعد أول منظومة من هذا النوع يتم إنتاجها محليا.

معدن نادر يمهد لتقنيات هيدروجين وبطاريات جديدة

عثر باحثون من جامعة بطرسبورغ قبل نحو عشر سنوات على معدن الهالاميشيت (halamishite) في الأردن، حيث وجدت البلورات كبيرة نسبيا، وتمت دراستها لاحقا باستخدام أساليب حديثة.

روسيا.. ابتكار جديد يحول الإطارات المستهلكة إلى أنابيب نانوية وهيدروجين

ابتكر فريق من العلماء من روسيا والصين نهجا جديدا يسمح بتحويل الإطارات المستهلكة وأشكال أخرى من المطاط إلى أنابيب نانوية كربونية والهيدروجين،

هكذا سيبدو أول قطار روسي يعمل بوقود الهيدروجين

نشرت شركة Transmashholding الروسية صورا توضيحية تظهر التصميم الخارجي للقطار الصديق للبيئة العامل بوقود الهيدروجين.