جامعة خليفة تنجح في تطوير محفزات ذكية لإنتاج الهيدروجين النظيف عبر نمذجة حوسبية متقدمة

في إنجاز علمي جديد يعزز مساعي دولة الإمارات نحو الطاقة المستدامة، نجح فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا، بالتعاون مع نظرائهم في جامعة جونز هوبكنز الأمريكية، في تطوير محفزات ذكية متعددة المعادن، قادرة على تحويل النفط الحيوي إلى هيدروجين نظيف دون انبعاثات كربونية أو تحلل، وذلك باستخدام تقنيات متقدمة في النمذجة الحوسبية.

ويُعد هذا الابتكار خطوة مهمة نحو تحقيق إنتاج نظيف وفعال للهيدروجين، إذ تمكّن الفريق من تحديد محفزات ثنائية وثلاثية المعادن تتغلب على تحديات رئيسية تواجه تقنيات التحفيز التقليدية، مثل تراكم الكربون، وانخفاض الانتقائية، وعدم استقرار الأداء.

نتائج منشورة في مجلة “نيتشر كوميونيكيشنز”

وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز العلمية المرموقة، المختصة بالأبحاث في العلوم الطبيعية، حيث استعرض الباحثون كيفية تصميم محفزات مبنية على سبائك أحادية الذرة من النيكل، قادرة على تسريع التفاعل الكيميائي وتحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين.

استخدام النحاس والنيكل كمحفزات واعدة

قام الفريق بفحص 26 معدناً شائباً محتملاً باستخدام أدوات متقدمة في تصميم المحفزات الحوسبية، بهدف العثور على تركيبات معدنية تتوافق مع المتطلبات الفيزيائية والكيميائية المعقدة، وقد أظهرت النتائج أن النحاس والنيكل يشكلان محفزين واعدين بفضل قدرتهم على تعزيز إنتاج الهيدروجين والحد من تكوّن رواسب الكربون.

محفزات ثلاثية المعادن لتعزيز الأداء

كما استكشف الباحثون أنظمة ثلاثية المعادن عبر إدخال معدن ثالث لتعزيز التفاعلات التآزرية بين الشوائب، مما أدى إلى تطوير محفزات بخصائص دقيقة تشمل طاقة سطح محسّنة، وقدرة أعلى على ربط جزيئات الهيدروجين ومقاومة الانحلال الكربوني.

تسريع الابتكار عبر الحوسبة المتقدمة

وأكد الفريق أن النهج الحوسبي المتبع مكّنهم من تسريع عملية تطوير المحفزات، متجنبين الطرق التقليدية البطيئة والمكلفة التي تعتمد على التجربة والخطأ، ما يمثل نقلة نوعية في منهجية تصميم المواد المستخدمة في الطاقة المتجددة.

المصدر:الإمارات اليوم