تركيز البحث الكندى على المكونات النباتية لخلايا وقود الهيدروجين
يتطلع الباحثون في كيبيك إلى تطوير طرق لاستخدام منتج ثانوي متجدد لصناعة اللب والورق الكندية كأحد المكونات الرئيسية لإنتاج خلايا وقود الهيدروجين.
يبحث البحث الذي قادته سامانه شاهغالدي في خلايا الوقود القائمة على اللجنين في جامعة تروا ريفيير في كيبيك ، في استبدال مكونات الكربون القائمة على البترول داخل خلايا الوقود بمواد حيوية وفيرة في الطبيعة ، أنظف وأرخص.
وقال شاهغالدي لراديو كندا الدولي إن إحدى هذه المواد هي مادة اللجنين.
قال شاهغالدي: “اللجنين هو مصدر غير مكلف ، ويمكن الوصول إليه بشكل كبير ، ومتجدد لإنتاج مواد الكربون”. “إنه البوليمر الثاني الأكثر وفرة في العالم.”
وقالت إن النباتات تنتج أكثر من 150 مليار طن من اللجنين كل عام و 1.5-1.8 مليار طن من صناعة اللب والورق والغابات.
يركز بحث شاهغالدي على نوع من خلايا الوقود المعروفة باسم خلايا وقود غشاء تبادل البروتون (PEM) ، والتي يتم تطويرها بشكل أساسي لتطبيقات النقل والتطبيقات الثابتة.
تستخدم خلايا الوقود الهيدروجين والهواء لتوليد الكهرباء من خلال تفاعل كهروكيميائي.
المكون الأساسي لخلية الوقود هو جهاز يسمى تجميع القطب الغشائي (MEA). يساعد في إنتاج التفاعل الكهروكيميائي اللازم لفصل الإلكترونات.
على جانب الأنود من الشرق الأوسط وأفريقيا ، ينتشر الهيدروجين عبر الغشاء ويقابل في نهاية الكاثود بواسطة مؤكسد (أكسجين أو هواء) يرتبط بالوقود ويستقبل الإلكترونات التي تم فصلها عن الوقود.
ثم تتيح المحفزات على كل جانب التفاعلات ويسمح الغشاء للبروتونات بالمرور مع إبقاء الغازات منفصلة للحفاظ على إمكانات الخلية وسحب التيار من الخلية المنتجة للكهرباء.
وقال شاهغالدي إنه بعد ما يقرب من ثلاثة عقود من البحث المكثف ، وصلت خلايا الوقود PEM إلى المرحلة المبكرة من الانتشار التجاري. وأضافت أن التحديات المتبقية تشمل الحاجة إلى خفض تكاليف الإنتاج.
قالت شاهغالدي إنها تريد استبدال كربون خلية الوقود المصنوع من البتروكيماويات بالكربون المصنوع من اللجنين.
وقال شاهغالدي “من حيث التكلفة ، يعتبر اللجنين أرخص بعشر مرات من البولي أكريلونيتريل القائم على البترول”.
“لذلك ، يركز هذا البحث الجديد على تطوير مواد كربون موصلة مبتكرة ومنخفضة التكلفة قائمة على اللجنين ، وتعزيز المعرفة المثيرة حول هندسة الخصائص لتطبيقات خلايا الوقود PEM.”
قال شاهغالدي إن خلايا الوقود PEM تقدم مجموعة واسعة من المزايا.
وقالت: “إذا استخدمنا خلايا الوقود في محركاتنا – في سياراتنا وحافلاتنا وشاحناتنا وقطاراتنا – فلن يكون لدينا أي تلوث”.
“ليس لدينا أي غازات سامة ، المنتج الثانوي الوحيد الذي لدينا هو الماء النقي الأنظف بمئات المرات من ماء الصنبور.”
يتم استخدام خلايا الوقود بالفعل من قبل شركات مثل Toyota و Alstom لتشغيل سياراتهم وقطاراتهم.
وشركة Ballard Power Systems ومقرها كولومبيا البريطانية هي شركة تصنيع رئيسية لمحركات خلايا الوقود.
قال شاهغالدي: “أتذكر عندما بدأت أبحاث خلايا الوقود في عام 2008 ، تحدثنا للتو عن بضع سنوات أخرى ، وسنتين إضافيتين”. “لكن يمكنني أن أقول لكم بثقة أننا في العام الذي يمكننا رؤيته”.
_
إنتهت المقالة
_
شاهد أيضاً :
_
المصادر
مصدر 1 Government of Canada Research Chairs
كندا نيوز عربى | Canada News Arabic
