بتقنية مبتكرة، العلماء يحولون ثاني أكسيد الكربون إلى وقود خلال 15 دقيقة

في وقت تتسارع فيه الحاجة إلى حلول فعالة لمواجهة تغير المناخ، أعلن فريق من الباحثين، في جامعة توهوكو اليابانية، عن تطوير تقنية ثورية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون خلال 15 دقيقة فقط، ما يفتح آفاقًا جديدة، أمام إنتاج الوقود الاصطناعي النظيف.

حاجة ملحة وحلول مبتكرة

"تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون أصبح من القضايا الملحة على أجندة مواجهة تغير المناخ، لكن التقنيات التقليدية تعاني من عيوب كبيرة"، بهذه الكلمات عبّر الباحث في جامعة توهوكو، ليو تينغي، عن التحديات التي تواجه هذا المجال.

وأوضح "تينغي"، أن المواد الخام المستخدمة سابقًا كانت باهظة الثمن، وغير مستقرة، وذات انتقائية محدودة، إلى جانب استغراقها وقتًا طويلاً في التحضير، مما قلل من فرص تطبيقها صناعيًا.

تحويل معقد.. وحل بسيط

تقليديًا، كانت عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون معقدة، وتستغرق نحو 24 ساعة وتشمل مزج الكربون الموصل مع المواد الرابطة، ثم التجفيف والمعالجة الحرارية، أما الابتكار الجديد، فيعتمد على استخدام مركبات "الفثالوسيانينات" (Pcs)، وهي مركبات عضوية رخيصة ومتوفرة تُستخدم عادة كأصباغ.

واختبر الباحثون، معادن متعددة مدعومة بهذه المركبات، بينها الحديد والكوبالت والنيكل والنحاس، ومن خلال تقنية رش بسيطة على أقطاب انتشار الغاز (GDE)، تمكنوا من بناء طبقات بلورية مباشرة على الأسطح.

والنتيجة كانت مذهلة: فثالوسيانين الكوبالت (CoPc) أثبت كفاءة فائقة في تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون، مع اختصار زمن المعالجة إلى ربع ساعة فقط، وفق ما أكدته جامعة توهوكو في بيان رسمي.

نحو وقود أكثر أمانًا وكفاءة

ولا يقتصر دور أول أكسيد الكربون على كونه وسيطًا مهمًا، بل يُعد مكونًا رئيسًا في الغاز الاصطناعي والغاز المُنتِج، المستخدمين في إنتاج أنواع وقود أكثر أمانًا وملاءمة.

وبحسب الباحثين، فإن التقنية الجديدة أظهرت استقرارًا طويل الأمد، مع أداء ثابت لمدة تصل إلى 144 ساعة بكثافة تيار تبلغ 150 مللي أمبير/سم²، ما يشير إلى إمكانيات التطبيق العملي الواسع.

السر في التبلور المباشر

وكشف الفريق البحثي عن السر وراء الكفاءة العالية لهذه التقنية، موضحًا أن التبلور المباشر لجزيئات الفثالوسيانينات أدى إلى بنية متراصة، ما عزز تدفق الإلكترونات وسرّع من عملية التحويل الكيميائي.

ويرى العلماء أن هذه المادة العضوية الجديدة لا تتفوق فقط على المحفزات التقليدية، بل إنها تضع معيارًا جديدًا يتجاوز المتطلبات الصناعية لإنتاج أول أكسيد الكربون.

حل واعد لمستقبل الطاقة

وبهذا الابتكار، تبدو تقنية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود أقرب إلى التطبيق الصناعي الشامل، ما يجعلها واحدة من أكثر الحلول الواعدة لدعم تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في المستقبل القريب.