عملية باردة

ثمة وسيلة واعدة جديدة لتصنيع عربات أكثر كفاءة تعمل على خلايا الوقود، وذلك في خلايا الوقود المُعَدَّة من السيراميك البروتوني (PCFCs). عيبها الوحيد أن المتوفر منها حاليًّا لا يمكنه العمل إلا في درجات حرارة تتراوح بين 700 و1000 درجة مئوية.

قام كل من جيان هوا تونغ، وريان أوهاير وزملاؤهما في العمل في جامعة كولورادو للمناجم، الولايات المتحدة الأمريكية، والمعهد البترولي في أبو ظبي، الإمارات العربية المتحدة، بتحسين أساليب التصنيع لبناء خلايا وقود السيراميك البروتوني التي تعمل بفاعلية عالية في درجة حرارة قدرها 500 درجة مئوية فقط.

يتمثل حدّ خلايا وقود السيراميك البروتوني في الطريقة التي يمكنها بواسطتها استخدام الوقود الهيدروكربوني مباشرة ولا تتطلب مواد محفِّزة باهظة الثمن من المعادن النفيسة. ومع التعديل الجديد، يمكن للخلايا الجديدة أن تنتج كثافات من الطاقة تعادل ضعف تلك التي تنتجها خلايا وقود السيراميك البروتوني السابقة منخفضة الحرارة عند تغذيتها بالهيدروجين أو الميثان.

عدّل الباحثون عملية تسمى التلبيد التفاعلي للحالة الصلبة لتصنيع المصعد (القطب الموجب)، ومحلول الاستقطاب، والمهبط (القطب السالب) لخلايا وقود السيراميك البروتوني في خطوة واحدة، في درجة حرارة منخفضة لا تضرّ ببنية السيراميك.

تحقق الأداء الأفضل لخلايا وقود السيراميك البروتوني الناتجة عند درجة حرارة قدرها 500 درجة مئوية، ولكنها أنتجت أيضًا قوة قابلة للقياس في درجات حرارة منخفضة وصلت إلى 350 درجة مئوية، ونجحت في اختبار دام 1400 ساعة دون تراجع في الأداء. وفي بحثهم الذي نُشر في دورية Science¹، عبّر الباحثون عن أملهم أن تنجح طريقتهم في "توفير نهج بسيط، عمليّ تجاريًّا، منخفض الكلفة لأدوات سيراميك الحالة الصلبة القابلة للتوسع".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.