علماء الكيمياء يقترحون استخدام مصباح زينون لاستخراج الهيدروجين من النباتات

إكتشف علماء الكيمياء أن مصابيح الزينون عالية الطاقة المستخدمة في لحام لوحات الدوائر الكهربائية في صناعة الإلكترونيات يمكن استخدامها لتحليل الكتلة الحيوية للنبات على الفور وتحويلها إلى الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والكربون النقي.

ويأمل العلماء أن تسفر تلك التكنولوجيا عن تقليل تكلفة إنتاج الهيدروجين الحيوي إلى حد بعيد. وقد نُشرت نتائج الدراسة في المجلة العلمية Chemical Science.

قال بهافنا ناجار، المشارك في الدراسة والباحث في المدرسة الفدرالية للفنون التطبيقية في لوزان:" يؤدي تحلل كل كيلوغرام من الكتلة الحيوية النباتية إلى تكوين نحو لتر من الهيدروجين و 330 غراما من الفحم الحيوي، وهو ما يمثّل حوالي ثلث الكتلة الأصلية المتبقية من النبات. وفي هذه الحالة لا نحصل على موارد مفيدة، فحسب بل ونقيّد كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون الذي امتصته النباتات من الغلاف الجوي.

وطوّر العلماء على مدى العقود الماضية، عدة طرق لتحويل الكتلة الحيوية النباتية إلى وقود. وكقاعدة عامة، يتم إنتاجه على عدة مراحل بمشاركة الفطريات والبكتيريا. ويستخدم الوقود الحيوي على نطاق واسع، لكنه يتميز بتكاليف إنتاج عالية ومحتوى منخفض من الطاقة، مقارنة بالبنزين التقليدي.

اقترحت ناجر ، وزملاؤها طريقة بديلة لمعالجة المواد النباتية، مما يسمح باستخدامها لإنتاج الهيدروجين الحيوي والفحم الحيوي مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة. وتوصل العلماء إلى هذا الاكتشاف أثناء تجربة مصابيح الزينون التي تستخدم على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات ولحام الوصلات المعدنية على لوحات الدوائر المطبوعة.

وأظهرت التجارب الأولى، أن مصابيح الزينون الصناعية الموجودة تجعل من الممكن استخراج كمية كبيرة من الهيدروجين من الكتلة الحيوية النباتية شرط أن يتم تسخينها مسبقا حتى 105 درجات مئوية وطحنها إلى مسحوق ناعم. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحويل حوالي ثلث المواد الخام إلى فحم حيوي، يمكن استخدامه كوقود في مختلف الصناعات.

يأمل علماء الكيمياء بأن تساعدهم التجارب المستقبلية على تحسين تكنولوجيا تحلل الكتلة الحيوية لاستخدامها في الصناعة لاحقا، مما يجعلها أكثر جاذبية للمستثمرين المحتملين.