نجح باحثون أستراليون بتحقيق اكتشاف شمسي من شأنه أن يُحدث تحولًا في إنتاج الهيدروجين، استمرارًا لمساعي الحصول على طاقة نظيفة من أجل الابتعاد عن مصادر الوقود الأحفوري.
ووفق الدراسة التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، كشف الباحثون من جامعة فليندرز الأسترالية فئةً جديدة من مادة أكسيد البيروفسكايت الشمسية ذات قلب وقشرة مستقرة حركيًا.
يُمكن لهذا الاكتشاف الرائد أن يُحدث ثورة في إنتاج الهيدروجين، من خلال كونه محفزًا لتفاعل تطور الأكسجين الحرج؛ ما يمهّد الطريق لطاقة هيدروجينية نظيفة خالية من التلوث.
إنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية
تسلّط الدراسة، التي تستكشف إنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية، الضوء على التطوير الناجح لعملية تقسيم الماء التحفيزي، وفق التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
وتوضح هذه الدراسة، بقيادة البروفيسور بول ماغارد من جامعة بايلور الأميركية، كيفية تسخير أشكال الطاقة غير الملوثة لإنتاج الهيدروجين عالي الأداء والفاعل من حيث التكلفة.
كما تشير الدراسة إلى استعمال مُركبات القصدير والأكسجين في تطبيقات مختلفة، على الرغم من أن تفاعل الماء والأكسجين ما يزال يشكّل تحديًا تقنيًا.
وأدى غريغ ميثا من جامعة أديلايد الأسترالية دورًا محوريًا في استكشاف النشاط الضوئي التحفيزي لمجموعات المعادن على أسطح الأكسيد في تكنولوجيا المفاعلات.
بينما سلّط البروفيسور غونتر أندرسون من جامعة فليندرز الأسترالية، الضوء على مُركبات القصدير المستقرة، بوصفها ضرورية لإنتاج الهيدروجين الفاعل في الماء.
وقال، إن الدراسة الأخيرة تمثّل خطوة مهمة إلى الأمام في فهم كيفية استقرار مُركبات القصدير وفاعليتها في الماء، وفق ما نقلته مجلة "بي في ماغازين" (PV Magazine).
وأكد البروفيسور ماغارد الإستراتيجيات الكيميائية المبتكرة المقدّمة في الدراسة؛ إذ تسمح هذه الإستراتيجيات بامتصاص طيف واسع من ضوء الشمس؛ ما يؤدي إلى تفاعلات إنتاج الوقود على أسطح الألواح الشمسية.
مسارات إنتاج الهيدروجين
هناك جهود عالمية جارية لجعل إنتاج الهيدروجين فاعلًا من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة، وتستعمل العمليات المدفوعة بالطاقة الشمسية الضوء بوصفه عاملًا لإنتاج الهيدروجين، وهي بديل محتمل لتوليد الهيدروجين على نطاق صناعي.
وتتوافق الدراسة الحديثة -التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة- مع أبحاث الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجارية التي تهدف إلى استبدال أنظمة البيروفسكايت أكثر كفاءة بالألواح التقليدية القائمة على السيليكون.
ويُمكن تحقيق إنتاج الهيدروجين منخفض الانبعاثات من خلال التحليل الكهربائي أو تقسيم الماء بالحرارة الكيميائية، بالطاقة الشمسية أو الحرارة الناتجة عن النفايات النووية.
ومن ثم، تشير هذه الدراسة إلى مسار واعد لإنتاج الهيدروجين على نطاق صناعي مدفوعًا بالطاقة الشمسية.
ومن خلال الاستفادة من العمليات التي تعمل بالضوء، يصبح إمكان تقليل البصمة الكربونية الصناعية وتعزيز حلول الطاقة النظيفة حقيقة واقعة، وفق ما أكدته منصة "إنرجي نيوز" (Energy News).
الطاقة الشمسية في أستراليا
في سياقٍ متصل، أصدر باحثون من 4 جامعات أسترالية ورقة بحثية جديدة تتساءل عن سبب عدم انتشار شبكات الطاقة الشمسية الصغيرة في المناطق النائية بوسط أستراليا، في حين يسود انعدام الأمن بمجال الطاقة في المجتمعات الأصلية النائية.
ووفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة، تعاون الباحثون مع معهد التقنية الهندي في مدراس ومعهد أبحاث المعرفة الصحراوية، للوصول إلى تصورات السكان المحليين للطاقة الشمسية والصحة.
وتوصلت الورقة البحثية، التي نُشرت في مجلة كلينر برودكشن (Journal of Cleaner Production)، إلى وجود أبحاث محدودة حول الروابط بين توليد الكهرباء بالديزل والصحة في المناطق النائية بأستراليا، والحاجة إلى تقييم وتوصيل فوائد التحول إلى الطاقة الشمسية في تلك المواقع.
ومن أبرز ما يميز الورقة البحثية أن أفراد المجتمع الذين لديهم معلومات جيدة عن فوائد الطاقة النظيفة هم مفتاح التحول إلى الطاقة النظيفة، وفق ما نقلته مجلة "بي في ماغازين".
وخلصت الدراسة، التي تضم باحثين من جامعة تشارلز داروين وجامعة سيدني والجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة كانبيرا، إلى أن شبكات الطاقة الشمسية الصغيرة والألواح الشمسية على الأسطح لديها القدرة على تحسين القدرة على التكيف مع المناخ، من خلال تحسين أمن الطاقة، والحدّ من اعتماد المجتمعات خارج الشبكة على المولدات التي تعمل بالديزل.