عجينة الهيدروجين وقود للمركبات

طور فريق من الباحثين في معهد فراونهوفر لتقنية التصنيع والمواد المتقدمة IFAM عجينة هيدروجينية بهدف استخدامها يوما ما وقودا للمركبات، حيث توصل الفريق - في أحدث تقنية يبتكرها المعهد الذي يقع في ألمانيا - إلى منتج أطلقوا عليه اسم POWERPASTE أو معجون الطاقة، وهو منتج يمكن أن يحدث تغييرا ثوريا في قطاع النقل.
يغلب على تركيب هذا المعجون عنصر المغنيسيوم ومن المخطط تخزينه داخل المركبات على شكل لفائف أسطوانية في وحدة توليد طاقة مستقلة داخل المركبة، حيث يكون على من يرغب في استخدام هذا النوع من الوقود للمركبات شراء لفائف معجون الهيدروجين، وللتزود بالوقود يقوم السائق بتبديل لفيفة هيدروجين مستعملة بأخرى جديدة ثم يملأ الخزان المدمج بوحدة توليد الطاقة بالماء.
وقال ماركوس فوجت الباحث المشارك في معهد فراونهوفر في شرحه لكيفية عمل المنتج المبتكر: يخزن المعجون المبتكر الهيدروجين في صورة كيميائية في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي بها، حيث يتم إطلاقه بسهولة عند الحاجة.
يرى الباحثون أن المعجون المبتكر يوفر خيار وقود هيدروجين آمنا ومريحا وبأسعار معقولة للمركبات الصغيرة. ويبدأ المعجون في التحلل عند 480 درجة فهرنهايت، ما يعني أنه يمكن استخدامه في السيارات حتى في أكثر المناطق ارتفاعا في درجات الحرارة في العالم.
كما أشاد المطورون بقدرة المعجون على تخزين الطاقة، وعن هذا الأمر يقول فوجت: "يتميز معجون الطاقة بكثافة تخزين طاقة هائلة تفوق بكثير كثافة تخزين وقود الهيدروجين الذي يوضع في خزانات تحت ضغط نحو 700 بار، وهذه الخزانات تكون كبيرة جدا وقابلة للانفجار، ما يجعلها لا تصلح للاستخدام في كل مكان. ومقارنة بالبطاريات فكثافة تخزين الطاقة في المعجون المبتكر تصل إلى عشرة أضعاف كثافة تخزين الطاقة في البطاريات العادية".
ونظرا إلى أن المسافة التي يمكن قطعها باستخدام المعجون المبتكر تتماثل مع المسافة التي يمكن قطعها باستخدام البنزين، فقد يكون معجون الطاقة بديلا قابلا للتطبيق، بل إن الباحثين يقترحون استخدام معجون الطاقة في المركبات الصغيرة، ويقولون: إن استخدامه يمكن أن يمتد أيضا إلى الطائرات دون طيار.
وكانت الأعوام الأخيرة قد شهدت قيام عديد من الشركات والدول بتوجيه الانتباه إلى حلول الطاقة القائمة على الهيدروجين لتجنب المشكلات الناجمة عن الوقود الأحفوري، وفي هذا الإطار تم تطوير تقنيات عدة لطاقة الهيدروجين آخرها هو معجون الطاقة.
ويصنع معجون الطاقة المبتكر عن طريق خلط الهيدروجين مع الماغنيسيوم عند درجة حرارة 350 درجة مئوية ومستوى ضغط 0.5 ميجا باسكال ثم إضافة إستر وملح معدني، وينتج عن ذلك كتلة رمادية لزجة مستقرة يمكن تخزينها في لفائف أسطوانية. ويمكن للمعجون أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية، ويمكن أن يخزن طاقة عشر مرات أكثر من بطاريات الليثيوم أيون من الكتلة نفسها.
لإطلاق الطاقة من اللفائف الأسطوانية، تقوم آلية خاصة بضغط المعجون المبتكر في غرفة حيث يتفاعل مع الماء وينتج عن ذلك الهيدروجين الذي يتدفق بدوره إلى خلية الوقود لتوليد الكهرباء. وفي هذه الحالة تتضاعف فاعلية المعجون بسبب الهيدروجين الذي يخرج في الوقت نفسه من الماء أثناء التفاعل. ولم يكشف مطورو النموذج الأولي لمولد معجون الطاقة عن عديد من أسرار التصنيع مثل مصير مواد النفايات والكمية المطلوبة من الماء، لكنهم أشاروا إلى أنهم سيفتتحون مرفق إنتاج محدود لمعجون الطاقة لاستخدامات البرامج التجريبية واختبارات الصناعة بحلول نهاية العام. كما كان بعض الباحثين قد أفصحوا سابقا عن تطوير تقنية جديدة لتحويل الغاز الطبيعي إلى مادة صلبة غير قابلة للانفجار ويسهل تخزينها.