باحثون من جامعة خليفة يبتكرون محفّزات ذكية لإطلاق الهيدروجين المستدام من النفط

نجح باحثون في جامعة خليفة، بالتعاون مع باحثين من جامعة جونز هوبكنز، في تصميم محفزات ذكية في تحويل النفط الحيوي إلى هيدروجين دون تلوثٍ أو تحلّل، وذلك باستخدام النمذجة الحوسبية المتقدمة. وحدّد الفريق مجموعة من المحفّزات ثنائية المعدن وثلاثية المعدن، والتي يمكنها التغلب على المشكلات طويلة الأمد في إنتاج الهيدروجين، وتشمل تراكم الكربون وعدم الاستقرار وانخفاض الانتقائية، من خلال محاكاة سلوك السبائك أحادية الذرة المصنوعة من النيكل، وقد نشروا النتائج التي حصلوا عليها في المجلة العلمية «نيتشر كوميونيكيشنز»، المعنيّة بالعلوم الطبيعية. وفحص الفريق البحثي 26 معدناً شائباً محتملاً للعثور على تركيبات تلبي المتطلبات، باستخدام أدوات تصميم حوسبية لفهم التعقيدات، وقد ظهر النحاس والنيكل كمحفزين واعدين بصورة خاصة، من بين المواد المعدنية المرشحة التي اجتازت الفحص الأولي، حيث أظهرا إنتاجاً قوياً للهيدروجين وميولاً منخفضة لإنتاج رواسب الكربون. كما استكشف الفريق أنظمة ثلاثية المعادن لتعزيز الأداء، من خلال إضافة معدن ثالث للاستفادة من التفاعلات التآزرية بين الشوائب المشتركة، ما يؤدي إلى الحصول على محفزات ذات طاقة سطح مضبوطة بدقة وقدرة على ربط الهيدروجين ومقاومة رواسب الكربون، إضافة إلى ذلك، تمكّن الباحثون باستخدام نهجٍ حوسبي، من تجاوز العملية البطيئة والمكلّفة لتخليق محفز التجربة والخطأ.