هناك عدم تطابق بين الوقت الذي يرغب فيه الناس في استخدام الكهرباء والوقت الذي تنتجه فيه الطاقة الشمسية عادةً. في أغلب الأحيان ، يستهلك الناس الكهرباء في المساء أو في الصباح الباكر عندما لا تشرق الشمس بعد.
لكن من الواضح أن الإشعاع يكون أقوى في منتصف النهار.
أحد الخيارات لحل هذه المشكلة هو استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الهيدروجين ، والذي يمكن استخدامه لاحقًا. لكن تخزين الهيدروجين لاستخدامه لاحقًا قد يكون مهمة صعبة. من الناحية النظرية ، يمكن فصل إنتاج الهيدروجين عن ضوء الشمس باستخدام الألواح الشمسية لشحن بطارية تزود المحلل الكهربائي بالطاقة عند الحاجة إلى الهيدروجين ، ولكن هذا له تحدياته. تحدث الخسائر في كل مرحلة من مراحل تحويل الطاقة. هذه العملية ، على الرغم من كونها مجدية ، ليست فعالة.
قام فريق متعدد التخصصات من الباحثين بإنشاء جزيء جديد يمكن استخدامه لإنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية عند الطلب - حتى في الظلام. لقد طوروا ثنائيًا محسسًا ضوئيًا - بوليوكسمتالات يمتص الضوء ويخزن الشحنة ، ويمكنهم بعد ذلك استخدام هذه الشحنة لإنتاج الهيدروجين عند تشغيله.
باختصار ، أنت تسلط ضوءًا على محلول يحتوي على جزيء وتنتظر حتى يتم شحنه - في وجود الضوء ، يتحول المحلول من اللون الصافي إلى الأزرق الداكن الغامق. عندما تريد تحفيز تطور الهيدروجين ، فأنت ببساطة تضيف حمضًا مثل حمض الكبريتيك.
يمكن استخدام الهيدروجين المنطلق للطاقة. أتاح العمل السابق في هذا المجال الحصول على مركبات يمكنها الاحتفاظ بالإلكترونات لفترات قصيرة من الوقت ، وأحيانًا أجزاء من الثانية فقط. ومع ذلك ، يمكن للجزيء الذي أنشأه الفريق تخزينها لعدة ساعات أو حتى أيام - بعمر نصف يبلغ حوالي 40 ساعة.
من الناحية النظرية ، يمكن استخدام هذا الجزيء تقريبًا كوقود سائل لإنتاج الهيدروجين في أي وقت من اليوم لمركبة تعمل بالهيدروجين. ومع ذلك ، لا تتناول الدراسة مسألة كيفية إعادة تدوير الجزيء. يمكن شحنها وتفريغها عدة مرات ، ولكن هناك مستوى معين من التدهور ، وهي مشكلة تواجهها دراسات أخرى مماثلة.
ومع ذلك ، لا يزال من السابق لأوانه تحديد مدى فائدة هذا الجزيء. بالإضافة إلى الأسئلة حول إمكانية إعادة الاستخدام ، يعتبر عنصر الروثينيوم المستخدم في الجزيء مكلفًا للغاية. ومع ذلك ، فإن البحث طريقة مثيرة للاهتمام حول بعض التحديات التقنية التي تواجه وقود الهيدروجين.
اقرأ أيضا:
الوهم الغبي….