استخدام جسيمات نانوية تشبه الشوكولاتة لتخزين الهيدروجين

يمكن أن تكون مجموعات الجسيمات النانوية التي تشبه إلى حد ما الشوكولاتة الفاخرة مفتاحًا لتسهيل تخزين الهيدروجين، وتوفير وقود صديق للمناخ للسيارات والسفن والطائرات.

ويمكن للهيدروجين – الذي يمكن فصله عن الماء أو الكتلة الحيوية أو الوقود الأحفوري – أن يعمل كناقل، مما يسمح بتخزين ونقل الطاقة من مصادر أخرى. وفي حين أن الحصول على الهيدروجين يتطلب طاقة أكثر مما يتم إطلاقه من خلال استهلاكه، إلا أنه يحتوي على نسبة عالية من الطاقة الجذابة لكل وحدة وزن، ما يعادل ثلاثة أضعاف تلك الموجودة في البنزين.

وعلى عكس الوقود التقليدي، فإن استخدامه في خلايا الوقود (من خلال الدمج مع الأكسجين) ينتج الماء فقط، وهو منتج ثانوي غير ضار على الإطلاق.

ومع ذلك، فإن مشكلة الهيدروجين هي أنه غاز شديد التقلب، وهذا يعني أن تخزينه أمر صعب بقدر ما هو مكلف، ولاحتوائه، نحتاج إما إلى خزان مضغوط إلى حوالي 700 ضعف الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر، أو خزان واحد مبرد إلى حوالي -423 درجة فهرنهايت (-253 درجة مئوية)، ويتطلب كلا الحلين طاقة إضافية للمحافظة عليه.

وقد يكون لدى الخبراء بقيادة Deutsches Elektronen-Synchrotron حل أفضل، وهو الحل الذي يتم فيه حصار الغاز على سطح جزيئات البلاديوم الصغيرة. ويبلغ قطر ما يسمى بـ “العنقود النانوي” 1.2 نانومتر فقط – عبر بضع ذرات فقط – ويمكنه تخزين الهيدروجين في الظروف المحيطة، ويمكن جعله يطلق الهيدروجين عن طريق التسخين، وعند هذه النقطة يمكن تبريده وإعادة استخدامه.

وإلى جانب توفير مصدر وقود أكثر اخضرارًا، يمكن أن تتيح طرق أكثر عملية لتخزين الهيدروجين اتباع أساليب جديدة صديقة للمناخ لإنتاج كل من الأسمنت والصلب. ووفقاً للفريق، فإن حقيقة أن البلاديوم يمكن أن يمتص الهيدروجين مثل الإسفنج معروفة منذ بعض الوقت.

وللتأكد من أن كل عنقود نانوي قوي بما فيه الكفاية، قام الفريق بوضعه حول قلب استقرار من معدن الإيريديوم الثمين، وهذا هو ما يمنحها هيكلها الذي يشبه ما ستحصل عليه إذا قمت بلف طبقة من الشوكولاتة حول لب البندق. وكل ما هو مطلوب لتحرير الوقود هو القليل من الحرارة، بنفس الطريقة التي يؤدي بها تسخين الحلويات إلى إذابة الشوكولاتة، بحسب صحيفة ديلي ميل البريطانية.