ابتكار محفز ضوئي ينتج الهيدروجين

يمكن أن يكون المحفز الذي يعمل بالضوء مفتاحًا لاقتصاد الهيدروجين، حيث تختبر خلية التفاعل المحفزات الضوئية النحاسية والحديدية لإنتاج الهيدروجين من الأمونيا.
ووفقا لمجلة “فيز” صمم باحثو جامعة رايس مادة نانوية رئيسية مفعّلة بالضوء لاقتصاد الهيدروجين، باستخدام المواد الخام غير المكلفة .
و ابتكر فريق من مختبر رايس للفوتونات النانوية ومركز أندلينجر للطاقة والبيئة التابع لجامعة برينستون محفزًا قابلاً للتطوير لا يحتاج إلا إلى قوة الضوء لتحويل الأمونيا إلى وقود هيدروجين نظيف الاحتراق.
ويتبع البحث الاستثمار الحكومي والصناعي لإنشاء البنية التحتية والأسواق لوقود الأمونيا السائل الخالي من الكربون والذي لن يساهم في ارتفاع درجة حرارة الاحتباس الحراري.
وتعتبر الأمونيا السائلة سهلة النقل وتحتوي على الكثير من الطاقة، مع نيتروجين واحد وثلاث ذرات هيدروجين لكل جزيء.
ويقسم المحفز الجديد تلك الجزيئات إلى غاز الهيدروجين ، وقود نظيف الاحتراق ، وغاز النيتروجين ، وهو أكبر مكون للغلاف الجوي للأرض.

لا تتطلب حرارة، عكس المحفزات التقليدية، وبدلاً من ذلك، يحصد الطاقة من الضوء، سواء من ضوء الشمس أو مصابيح “ليد” الشحيحة للطاقة.
وتزداد وتيرة التفاعلات الكيميائية عادةً مع ارتفاع درجة الحرارة، وقد استفاد منتجو المواد الكيميائية من ذلك لأكثر من قرن من خلال استخدام الحرارة على نطاق صناعي.
ويؤدي حرق الوقود الأحفوري لرفع درجة حرارة أوعية التفاعل الكبيرة بمئات أو آلاف الدرجات إلى بصمة كربونية هائلة.
ينفق منتجو المواد الكيميائية أيضًا مليارات الدولارات كل عام على المحفزات الحرارية – وهي مواد لا تتفاعل ولكنها تزيد من سرعة التفاعلات في ظل التسخين المكثف.