باحثون يطورون تقنية تحول ثاني أكسيد الكربون والماء إلى وقود

تشرين:
تمكن باحثون من تطوير تقنية تعمل بالطاقة الشمسية قادرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى وقود سائل يمكنه تشغيل محرك السيارة.
سخّر الباحثون، من جامعة “كامبريدج” البريطانية، قوة التمثيل الضوئي لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس إلى وقود متعدد الكربون- الإيثانول والبروبانول- في خطوة واحدة، عبر جهاز مفاعل ضوئي صغير، وورقة نبات اصطناعية، لافتين إلى أن هذه الأنواع من الوقود تتميز بكثافة طاقة عالية ويمكن تخزينها أو نقلها بسهولة.
وقال الباحثون:على عكس الوقود الأحفوري، فإنّ هذه الأنواع من الوقود الشمسي تنتج انبعاثات كربونية صافية صفرية ومتجددة تماماً، وعلى عكس معظم الإيثانول الحيوي، الذي يستهلك كميات كبيرة من الذرة لصناعته، فإنها لا تحتاج لتحويل الأراضي الزراعية بعيداً عن إنتاج الغذاء، لأنها تعتمد على أوراق النباتات الاصطناعية.
وأضاف الباحثون: في حين أن التكنولوجيا لا تزال قيد الاختبار، فإن نتائج بحثهم، التي نشرت في مجلة “”Nature Energy، هي خطوة مهمة في عملية الانتقال بعيداً عن الاقتصاد المعتمد على الوقود الأحفوري.
ويعد الإيثانول الحيوي بديلاً أنظف للبنزين، لأنه مصنوع من النباتات بدلاً من الوقود الأحفوري.
من جانبه، قال البروفيسور إروين ريزنر، الذي قاد البحث: الوقود الحيوي مثل الإيثانول هو تقنية أثارت الجدل والأزمات لأسباب عدة، أبرزها أنها تستهلك أراضي زراعية يمكن استخدامها في زراعة الغذاء بدلاً من ذلك، مضيفاً: تعمل مجموعة “ريزنر” البحثية منذ عدة سنوات على تطوير وقود مستدام خالٍ من الكربون مستوحى من عملية التمثيل الضوئي، وهي العملية التي تحول من خلالها النباتات ضوء الشمس إلى طعام، باستخدام أوراق نبات اصطناعية.
ويقول الباحثون: إنه لكي تصبح التكنولوجيا أكثر عملية، يجب أن تكون قادرة على إنتاج مواد كيميائية أكثر تعقيداً بشكل مباشر، وفي خطوة واحدة تعمل بالطاقة الشمسية، وأضافوا : الآن، يمكن للورقة الاصطناعية أن تنتج مباشرة إيثانول وبروبانول نظيفين من دون الحاجة إلى خطوة وسيطة لإنتاج الغاز التخليقي.
إلى ذلك، طور الباحثون محفزاً قائماً على النحاس والبلاديوم، تم تحسينه بطريقة تسمح للورقة الاصطناعية بإنتاج مواد كيميائية أكثر تعقيداً، وتحديداً الكحولات المتعددة الكربونات، كالإيثانول، والبروبانول. كلا الكحولين وقود عالي الكثافة للطاقة يمكن نقله وتخزينه بسهولة.
في الوقت الحاضر، يُظهر الجهاز كفاءة متواضعة، ويعمل الباحثون على تحسين امتصاصه للضوء حتى يتمكنوا من امتصاص ضوء الشمس بشكل أفضل وتحسين المحفز حتى يتمكن من تحويل المزيد من ضوء الشمس إلى وقود، كما سيتطلب الأمر مزيداً من العمل لجعل الجهاز قابلاً للتطوير بحيث يمكنه إنتاج كميات كبيرة من الوقود.