طريقة جديدة لإنتاج الهيدروجين.. التخلص من الانبعاثات المباشرة لثاني أكسيد الكربون من المصدر

نجح فريق دولي من العلماء في تطوير طريقة جديدة لإنتاج الهيدروجين، والتي تعمل على التخلص من الانبعاثات المباشرة لثاني أكسيد الكربون من المصدر، بما يؤسس لنموذج اقتصاد دائري لإنتاج الهيدروجين والمواد الكيميائية عالية القيمة من الكتلة الحيوية.

تتفاعل هذه العملية مع الإيثانول الحيوي الغني بالهيدروجين والمستدام المصدر المأخوذ من النفايات الزراعية مع الماء عند درجة حرارة 270 درجة مئوية فقط باستخدام محفز ثنائي المعدن جديد.

وعلى عكس الطرق التقليدية، التي تعمل بين 400 درجة مئوية و600 درجة مئوية، والتي تستهلك الكثير من الطاقة وتولد كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ، يحول المحفز التفاعل الكيميائي لإنشاء الهيدروجين دون إطلاق ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.

وبدلاً من ذلك، تنتج هذه العملية حمض الأسيتيك عالي القيمة، وهو سائل عضوي يستخدم في حفظ الأغذية ومنتجات التنظيف المنزلية والتصنيع والأدوية، ويبلغ استهلاكه العالمي السنوي ما يتجاوز 15 مليون طن.
نُشرت الورقة البحثية في مجلة Science .

إزالة الكربون من الصناعة الكيميائية

ويقول الباحثون من جامعة بكين وجامعة كارديف، إن الدراسة تمثل دفعة قوية نحو إزالة الكربون من الصناعة الكيميائية، من خلال استبدال المواد الخام الأحفورية المستخدمة في صناعة المواد الكيميائية بمصدر بديل للكربون.

تمثل النتائج التي توصلوا إليها تغييراً كبيراً في إنتاج الهيدروجين الخالي من الكربون، وتؤسس لنموذج اقتصاد دائري لإنتاج الهيدروجين والمواد الكيميائية عالية القيمة من الكتلة الحيوية.

وقال المؤلف المشارك جراهام هاتشينجز، أستاذ الكيمياء بجامعة كارديف: “إن إيجاد طرق مستدامة لإنشاء المنتجات التي نحتاجها للحياة اليومية وتلبية طموحات صافي الانبعاثات الصفرية في المستقبل يشكل تحديًا رئيسيًا يواجه الصناعة الكيميائية”.

وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، لا يزال ما يقرب من 96% من إنتاج الهيدروجين العالمي يعتمد على الوقود الأحفوري، مما ينبعث منه ما بين 9 إلى 12 طنًا من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الهيدروجين.

ويعتمد الاختراق الذي حققه الفريق على أكثر من عقد من الخبرة البحثية التعاونية في مجال محفزات الكربيد المعدني لإنتاج الهيدروجين من قبل المجموعة الدولية.

وعودًا كبيرة لاقتصاد الهيدروجين الأخضر

قال المؤلف الرئيسي البروفيسور دينج ما من جامعة بكين: “إن هذه التكنولوجيا التحفيزية المبتكرة تحمل وعودًا كبيرة لتعزيز اقتصاد الهيدروجين الأخضر ودعم أهداف الحياد الكربوني العالمية”.

وأضاف البروفيسور هوتشينجز، الذي ترأس العام الماضي إحاطة سياسية للجمعية الملكية بشأن إزالة الرواسب النفطية من الصناعة الكيميائية، “من خلال إنشاء المادتين الكيميائيتين معًا، يمكن أن يكون الابتكار بمثابة بديل منخفض الكربون لصناعات مثل تصنيع ألياف الأسيتات والوسائط الصيدلانية في المستقبل”.