يمكن أن يساعد فحم جوز الهند في تخزين الهيدروجين بأمان وفعالية

الهيدروجين وقود صديق للبيئة. ومع ذلك، هناك عدة مشاكل تحول دون استخدامه، وأهمها عدم وجود طريقة تخزين فعّالة.

وفي إحدى الدراسات الحديثة، اكتشف العلماء أن جوز الهند يحتوي على مكون معين يمكن أن يساعد في حل هذه المشكلة.

يمتلك كوكبنا احتياطياتٍ لا تنضب من الهيدروجين، بفضل وجوده في الماء. كما أن احتراق الهيدروجين يُكوّن الماء، دون أي ضررٍ يُذكر على البيئة. وبفضل خصائصه، يُمكن للهيدروجين منافسة وقود السيارات المُستخرج من الهيدروكربونات الأحفورية.

ومع ذلك، لكي يحل الهيدروجين محل أنواع الوقود الأخرى بشكل كامل، لا بد من حل بعض المشكلات. وكما ذكرنا سابقًا، لم يتمكن العلماء حتى الآن من ابتكار طريقة موثوقة وآمنة لتخزين الهيدروجين، تتميز بانخفاض كثافة الطاقة الحجمية، أي أنها تتطلب حاويات كبيرة الحجم للتخزين.

تخزين الهيدروجين بحد ذاته مشكلة منفصلة. لتقليل كثافة العنصر، جرّب المتخصصون طريقة التسييل، ولكن عند درجة حرارة -2500 درجة مئوية يبدأ العنصر بالغليان. وللحفاظ على الحالة السائلة للهيدروجين، يلزم عزل حراري قوي وكثيف.

ويعد الهيدروجين المضغوط خطيرًا أيضًا، وقد ثبت أن هذه التقنية غير مناسبة للاستخدام على نطاق واسع في المركبات، حيث أن الحوادث ليست نادرة على الطرق.

بعد أن ثبت عدم فعالية طريقة تسييل الهيدروجين وضغطه، قرر المتخصصون تجربة تقنيات تخزين المواد الكيميائية. اختار الخبراء مواد متنوعة قادرة على امتصاص الهيدروجين وإطلاقه عند الحاجة.

في البداية، ركز المتخصصون على هيدريدات المعادن، إلا أنه تم الكشف لاحقًا عن عدد من العيوب. لبدء عملية إطلاق الهيدروجين، كان لا بد من تسخين هيدريدات المعادن، مما يؤدي إلى استهلاك غير عقلاني للطاقة، كما أن عدد عمليات إعادة شحن هيدريدات المعادن محدود، ومع زيادة عمليات إعادة الشحن، تنخفض السعة.

في مركز طاقة الهيدروجين في الهند، توصل فيني ديكسينث وزملاؤه إلى اكتشاف مثير للاهتمام. أظهرت الأبحاث أن فحم جوز الهند قادر على حل جميع مشاكل تخزين الهيدروجين تقريبًا. يستطيع فحم جوز الهند امتصاص الهيدروجين بمستوى عالٍ، ولا يتأثر أداؤه بعدد مرات إعادة الشحن.

يرتبط الكربون بالهيدروجين جيدًا ويطلقه بحرية عند الحاجة. كما يُعدّ مادةً جيدةً لصنع مواد مسامية ذات مساحة سطحية عالية.

الكربنة إحدى تقنيات الحصول على فحم جوز الهند بالمواصفات المطلوبة. تعتمد هذه التقنية على تسخين المادة الخام إلى مئات الدرجات المئوية في جو من النيتروجين، مما يحافظ على الكربون وبنيته المسامية.

استبدل مدير المشروع قشرة جوز الهند باللب، الذي يتميز بمزايا عديدة، أبرزها احتوائه على المغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم وعناصر أخرى موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الحجم. ووفقًا للخبراء، فإن هذه الميزة في لب الجوز ستسمح له بربط كمية أكبر من الهيدروجين.

رغم أن الخبراء الهنود لم يحققوا نتائج عملية، لكنهم تمكنوا من تطوير مادة يمكن أن تُشكل أساسًا جيدًا لنظام تخزين الهيدروجين، إلا أنهم يواصلون عملهم وقد حددوا بالفعل مسار البحث المستقبلي. وقد حدد الهنود الآن اعتماد خصائص امتصاص الكربون على المحفزات، وهو ما يعتبرونه آلية مهمة.

[ 1 ]