خبراء روس يبتكرون محفزات لخلايا وقود الهيدروجين والهواء
ابتكر فريق من خبراء جامعة الجنوب الفيدرالية الروسية، بالتعاون مع جامعة "سكولتيخ" ومعهد التحفيز التابع لأكاديمية العلوم الروسية، محفزات متطورة لخلايا وقود الهيدروجين والهواء، تمثل الأساس لمحطات الطاقة المستقبلية لوسائل النقل والأجهزة الإلكترونية المحمولة.
ويتيح الابتكار تقليل استخدام البلاتين بشكل ملحوظ مع رفع كفاءة التشغيل، وذلك عبر ناقل كربوني معدل بذرات النيتروجين يساعد على تثبيت دقائق البلاتين النانوية ومنع اندماجها أو تحللها، مع تسريع تفاعل اختزال الأكسجين الضروري لتشغيل خلايا الوقود في السيارات والطائرات الدرون والأجهزة المحمولة.
وأشار الباحثون إلى أن التعديل بالنيتروجين لا يعزز نشاط المحفزات فقط، بل يطيل عمرها الافتراضي أيضا، وقد تم التحقق من آلية عملها باستخدام التجارب الكهروكيميائية والفحص المجهري عالي الدقة، حيث أظهرت النتائج توزيعا متجانسا لدقائق البلاتين النانوية وحسابات نظرية أكدت دور العيوب البنيوية في تحسين الخصائص التحفيزية.
ويخطط الفريق الآن لاختبار المحفز في نماذج عملية لخلايا الوقود، تمهيدا لاعتماده على نطاق صناعي واسع، مما قد يمهد الطريق لتطوير أنظمة هيدروجين منزلية عالية الكفاءة من الجيل الجديد.
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.
