به گزارش تجارت نیوز، هیدروژن سال‌هاست به‌عنوان یک سوخت آینده‌محور، بدون آلایندگی و با پتانسیل بسیار بالا مطرح است. اما چالش بزرگ همیشه در ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل این گاز سبک و فرار بوده است. اکنون، تیمی از محققان دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) سوئیس و دانشگاه کیوتو ژاپن، موفق به توسعه یک مایع جدید غنی از هیدروژن شده‌اند که در دمای اتاق پایدار است و می‌تواند آینده ذخیره‌سازی هیدروژن را متحول کند.
مشکل قدیمی ذخیره‌سازی هیدروژن
هیدروژن به‌عنوان یک منبع انرژی، به دلیل سبکی و واکنش‌پذیری بالا، همواره نیازمند شرایط خاصی برای ذخیره‌سازی بوده است. روش‌های رایج فعلی شامل:
- فشرده‌سازی هیدروژن در مخازن سنگین تحت فشار بالا
- مایع‌سازی در دمای فوق‌العاده پایین (منفی ۲۵۳ درجه سانتی‌گراد)
این روش‌ها نه‌تنها هزینه‌بر هستند، بلکه در بسیاری از موارد برای استفاده‌های روزمره یا حمل‌ونقل شهری غیرعملی تلقی می‌شوند.
کشف بزرگ: مایعی ساده، پایدار و موثر
تیم پژوهشی، موفق شد با ترکیب دو ماده شیمیایی رایج:
- آمونیاک بوران (Ammonia Borane)
- تترابوتیل آمونیوم بوروهیدرید (TBA-BH₄)
یک مایع پایدار تولید کند که بین ۵۰ تا ۸۰ درصد آن از آمونیاک بوران تشکیل شده است. این ترکیب جدید، حاوی ۶.۹ درصد وزنی هیدروژن است؛ عددی که حتی از هدف تعیین‌شده وزارت انرژی آمریکا برای سال ۲۰۲۵ نیز فراتر می‌رود.
ویژگی کلیدی: مایع باقی ماندن در دمای اتاق
محققان اعلام کرده‌اند که این مایع نه‌تنها در دمای اتاق پایدار است، بلکه تا دمای منفی ۵۰ درجه سانتی‌گراد نیز متبلور نمی‌شود. تنها در این دما، وارد فاز «شیشه‌ای» می‌شود که یک حالت جامد غیربلوری محسوب می‌شود.
در حقیقت، پیوندهای هیدروژنی قوی میان مولکول‌های دو ترکیب باعث می‌شوند که شبکه‌های کریستالی جامد تشکیل نشوند، و ماده در حالت مایع باقی بماند. این ساختار، نوعی حلال یوتکتیک عمیق (Deep Eutectic Solvent یا DES) است که اولین نمونه موفق از یک DES مبتنی بر هیدرید به شمار می‌آید.
مزیت عملیاتی: آزادسازی هیدروژن با انرژی کم
یکی از مزایای کلیدی این مایع جدید، قابلیت آزادسازی هیدروژن با گرمایش خفیف تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد است. این ویژگی باعث می‌شود که نسبت به مواد جامد رایج در ذخیره‌سازی هیدروژن، بسیار کارآمدتر و کم‌مصرف‌تر باشد.
تحقیقات همچنین نشان می‌دهند که در این فرآیند، تنها آمونیاک بوران تجزیه می‌شود، و ترکیب دیگر قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارد. این موضوع، کارایی اقتصادی و پایداری زیست‌محیطی این نوآوری را افزایش می‌دهد.
محققان در پایان یادآور شده‌اند که این کشف، تنها به ذخیره‌سازی هیدروژن محدود نمی‌شود. این فناوری می‌تواند به توسعه مایعات سفارشی‌شده برای تولید مواد شیمیایی، کاربردهای صنعتی، یا حتی ذخیره‌سازی انرژی‌های سبز دیگر نیز منجر شود.
یک گام بلند به سوی آینده بدون کربن
توسعه این مایع پایدار و کارآمد، می‌تواند نقطه عطفی در مسیر استفاده گسترده از هیدروژن به‌عنوان سوخت پاک باشد. کاهش هزینه‌ها، افزایش ایمنی، و سهولت در ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل، همگی فاکتورهایی هستند که استفاده از این فناوری را در خودروهای برقی، صنایع تولید برق، و حتی گرمایش خانگی ممکن می‌سازند.
در جهانی که به‌دنبال جایگزینی سوخت‌های فسیلی و مهار تغییرات اقلیمی است، این نوآوری می‌تواند نقشی کلیدی ایفا کند. مسیر آینده انرژی شاید از دل این مایع بی‌رنگ و سبک بگذرد.
