استخدام الشمس فى تحليل المياه ومعالجة الهيدروجين بمحفزات طبيعية
اكتشف علماء من جامعة كامبريدج وجامعة رور بوخوم تقنية جديدة تحاكى العملية الطبيعية لعملية التمثيل الضوئى فى النباتات، والتى يمكن استخدامها لإنتاج وقود الهيدروجين النظيف للغاية والخالى من أى انبعاثات كربونية وهى تعتبر مصدر طاقة غير محدود على الإطلاق.
فى ورقة بحثية نشرتها مجلة “نيتشر” العلمية، شرح فريق العلماء طريقة إثبات مبدأ تقسيم جزيئات الماء إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين الفردية التى تتكون منها باستخدام ضوء الشمس.
وتعكس هذه التقنية عملية التمثيل الضوئى، وهى العملية الطبيعية التى تقوم فيها النباتات بتقسيم جزيئات الماء عند تحويل ضوء الشمس إلى طاقة لإطعام نفسها.
هذا الإنجاز له آثار بعيدة المدى بحسب ما نقل تقرير لموقع أويل براس من تصريحات إرفين ريزنر المؤلف الرئيسى للدراسة لمجلة نيوزويك الأمريكية، وقال إن تحويل الطاقة الشمسية لإنتاج الوقود المتجدد والمواد الكيميائية المتجددة – أى تخليق الوقود الشمسى – هى استراتيجية مهمة لتزويد المجتمع بالطاقة فى مرحلة عصر بعد الوقود الحفرى.
ليس التمثيل الضوئى الصناعى ثورياً فى حد ذاته فقد وجدت تقنيات لتحقيق هذا التأثير منذ عقود، لكن ما يجعل هذا الاكتشاف الحديث مهماً جداً هو منهجها الصناعى من جهة والطبيعى من جهة أخرى.
وهذه هى المرة الأولى التى تصمم فيها طريقة التمثيل الضوئى التى صنعها الإنسان على وجه التحديد لإنتاج الطاقة المتجددة وليس أغرض أخرى.
وفى خطوة أولى لتحقيق هذا الاختراق استخدمت جامعة كامبريدج وجامعة بوخوم فى المقام الأول الهيدروجينيز، وهو إنزيم كامن فى الطحالب جنباً إلى جنب مع أصباغ صناعية لإثارة أشعة الشمس لتقسيم المياه إلى الهيدروجين والأكسجين دون أى تدخل.
وأوضح ريزنر، فإن هذا الفريق يحاول إنشاء خط جديد من الأبحاث من خلال الجمع بين أفضل ما فى العالم الطبيعى والتكنولوجيا الصناعية بالاعتماد على محفزات حيوية عالية الكفاءة ووفيرة مثل الإنزيمات التى يتم دمجها مع المواد الصناعية فى الأجهزة الشمسية بكفاءة.
يعتبر هذا الخط من الأبحاث أحد المسارات العديدة التى يتم استكشافها من قبل العديد من العلماء فى جميع أنحاء العالم الذين يكرسون جهودهم لإيجاد حلول للنهاية الوشيكة للوقود الأحفورى والحاجة الملحة إلى طاقات أنظف.
ومنذ شهر واحد فقط قام فريق من العلماء الصينيين بتقدم مثير مشابه فى إنتاج الطاقة الشمسية من خلال اكتشاف طريقة لزيادة حجم تصنيع الوقود الشمسى السائل الذى يستخرج بتحليل الماء إلى هيدروجين وأكسجين وتحليل الهيدروجين باستخدام نوع من البكتريا فى بيئة من النباتات تدمج كل ذلك مع ثانى أكسيد الكربون.
