التقنية الأهم في عالم البطاريات- تقنية MOF

وبما أن الهيدروجين أصبح حديث كثير من مواقع التواصل في العالم العربي صار لابد من أن نعطي عالم الكيمياء الأردني عمر ياغي حقه كونه صاحب الفضل في ابتكار تقنية تخزين الهيدروجين والتي أحدثت ثورة علمية في العديد من التطبيقات أهمها تخزين الهيدروجين.

سنتناول في هذه المقالة شرح مبسط لتقنية MOF Metal-Organic Frameworks

بعد وصول العلماء إلى أن غاز الهيدروجين هو أفضل عنصر لتخزين الطاقة من المصادر المتجددة كالشمس والرياح واجه العلماء مشكلة في تخزين الهيدروجين واستخدامه كوقود في المركبات كونه سيحتاج إلى وعاء كبير لخزنه مما قد يؤدي إلى رفع تكلفة سيارات الهيدروجين بل وسيجعل حجمها كبير مما يقلل من كفاءتها. فكان التحدي الأكبر أمام العلماء في كيفية المحافظة على حجم السيارة المتعارف عليها وتزويدها بكمية كبيرة من غاز الهيدروجين في مساحة قليلة بحيث تكون هذه الكمية من وقود الهيدروجين كافية لكي تعمل السيارة لساعات طويلة. وهنا جاء دور الموسوعة و الكيميائي العالم البروفيسور عمر ياغي في ابتكار تقنية تخزين تسمى MOF (Metal – organic frameworks) فما هي هذه المادة ؟

Hao Bin Wu, 2017, Science Advances ©

تمتلك هذه المادة مسامات هائلة ذو مساحات سطحية واسعة تمكنها من خزن كمية كبيرة جدا من ذرات الغاز بأحجام صغيرة. تصل مساحة تلك المسامات إلى 10000مترمربع لكُلِ جرام وهذا يعني أن المساحة الداخلية لجرام واحد من هذه المادة تعادل مرة ونصف مساحة ملعب كرة قدم.

هذا يعني أننا نستطيع خزن كميات هائلة من ذرات غاز الهيدروجين في هذه المادة في حيز صغير. وهذا بدوره سيساعد على الحفاظ على حجم السيارات المتعارف عليها ويمكن تشغيلها بوقود الهيدروجين لأوقات طويلة جدا وقطع مسافات تعادل السيارات التي تعمل حاليا بالبنزين دون الحاجة لضغط الهيدروجين.

حيث أن مركبة خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين تتكون من خزان هيدروجين ومحللات هيدروجين ومحرك وبطاريات يتم دمج كل من غاز الأكسجين من الجو و الهيدروجين في المحلل وينتج عن الإندماج طاقة كهربائية وماء. يقوم المحول بتغذية المحرك الكهربائي لكي يدور ويشحن البطاريات.

رابط تفصيلي وشرح دقيق لتقنية MOF يقدمه البروفسور عمر بنفسه:

لمعرفة المزيد عن العالم والبرفسور يمكنك قراءة المقالة التعريفية به هنا.