تقنية جديدة تحول بسلاسة الأمونيا إلى الهيدروجين الأخضر – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Novel technique seamlessly converts ammonia to green hydrogen
(Joohyeon Heo – بقلم: جوهايون هيو)

ملخص المقالة:

أعلن فريق بحثي من كوريا الجنوبية عن طفرة في تكنولوجيا تحويل الأمونيا السائلة بكفاءة إلى هيدروجين، وقد جذبت نتائجهم اهتمامًا كبيرًا من مجتمعات البحث الأكاديمي نظرًا لبروتوكول التحليل الجديد القادر على إيجاد بيئات عملية مثالية. وقد نجح الفريق في إنتاج الهيدروجين الأخضر بكميات كبيرة بنقاوة تقارب 100٪ عن طريق تحلل الأمونيا السائلة إلى كهرباء، باستخدام كروماتوغرافيا الغاز أثناء التشغيل، مستهلكًا طاقة أقل بثلاث مرات من الهيدروجين المصنوع باستخدام التحليل الكهربائي للماء.

( المقالة )

أعلن فريق بحثي بقيادة البروفيسور غونتاي كيم في كلية الطاقة والهندسة الكيميائية في معهد اولسان الوطني للعلوم والتكنولوجيا (تأسس في كوريا الجنوبية في 2007) عن طفرة في التكنولوجيا التي تحول الأمونيا السائلة بكفاءة إلى هيدروجين. وقد جذبت النتائج التي توصلوا إليها أيضًا اهتمامًا كبيرًا من مجتمعات البحث الأكاديمي نظرًا لبروتوكول التحليل الجديد الخاص بها (الطفرة)، القادر على إيجاد بيئات عملية مثالية.

وفي هذه الدراسة، نجح فريق البحث في إنتاج الهيدروجين الأخضر (H2)  بكميات كبيرة بنقاوة تقارب 100٪ عن طريق تحلل الأمونيا السائلة (NH3) إلى كهرباء. وإلى جانب ذلك، تستهلك هذه الطريقة – وفقًا لفريق البحث – طاقة أقل بثلاث مرات من الهيدروجين المصنوع باستخدام التحليل الكهربائي للماء.

وقد برزت الأمونيا كحامل محتمل جذاب للهيدروجين نظرًا لكثافة طاقتها العالية للغاية وسهولة تخزينها ومعالجتها. وعلاوة على ذلك، فإن التحليل الكهربائي للأمونيا لإنتاج النيتروجين والهيدروجين يتطلب نظريًا جهدًا خارجيًا يبلغ 0.06 فولت فقط، وهو أقل بكثير من الطاقة اللازمة للتحليل الكهربائي للماء (1.23 فولت)، كما أشار فريق البحث.

ويقترح فريق البحث في هذه الدراسة إجراءً راسخًا باستخدام كروماتوغرافيا الغاز أثناء التشغيل الذي يمكننا من مقارنة وتقييم المحفز الجديد لأكسدة الأمونيا بشكل موثوق. ووفقًا لفريق البحث، يمكنهم مع البروتوكول التمييز بالتفصيل بين تفاعل الأكسدة التنافسي بين أكسدة الأمونيا وتفاعلات تطور الأكسجين مع المراقبة في الوقت الفعلي.

ومع استخدام محفز پي تي للترسب الكهربائي الشبيه بالزهرة، أنتج الباحثون الهيدروجين بكفاءة بأقل استهلاك طاقة من 734 هيدروجين سائل كيلو واط لساعة واحدة، وهو أقل بكثير من عملية تقسيم المياه (242 هيدروجين سائل كيلو واط لساعة واحدة). وأشار فريق البحث “إن استخدام هذا البروتوكول الصارم من شأنه أن يساعد على تقييم الأداء العملي لأكسدة الأمونيا، مما يتيح المجال للتركيز على مسارات قابلة للتطبيق نحو عملية أكسدة الأمونيا إلى الهيدروجين الكهروكيميائية”.

وقد شارك في تأليف هذه الدراسة مينزاي لي، مايونغ-غي سيو، هايونغ-كي مين، و يونغهيون تشوي من مركز لوتي للأبحاث والتطوير الكيمياوي، على التوالي. وتم عرض عملهم أيضًا على الغلاف الخلفي الداخلي لمجلة “كيمياء المواد أ” (Material Chemistry A)، وتم توفيره على الإنترنت في مارس 2021  قبل النشر النهائي في مايو 2021.

*تمت الترجمة بتصرف 

المصدر: 

https://phys.org/news/2021-08-technique-seamlessly-ammonia-green-hydrogen.html

لمزيد من المعلومات: ييجين يانغ وآخرون،  A rigorous electrochemical ammonia electrolysis protocol with in operando quantitative analysis, Journal of Materials Chemistry A (2021).  DOI: 10.1039/D1TA00363A