وداعا للضغط والتبريد ... اكتشاف سائل يخزّن الهيدروجين بدرجة حرارة الغرفة

حقق فريق بحثي مشترك من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) وجامعة كيوتو اليابانية اختراقاً علمياً لافتاً بتطوير سائل غني  بالهيدروجين يتمتع بالاستقرار في درجة حرارة الغرفة، مما يمثل حلاً عملياً لتحديات تخزين واستخدام الهيدروجين كوقود نظيف.

تجاوز العقبات التقليدية لتخزين الهيدروجين

لطالما اعتُبر الهيدروجين وقود المستقبل بسبب نقائه وفعاليته، إلا أن نقله واستخدامه بشكل عملي ظل يمثل تحدياً كبيراً، فعادةً ما يتطلب تخزين الهيدروجين ضغطه في خزانات ضخمة وثقيلة، أو تبريده إلى درجة حرارة منخفضة جداً تبلغ -253 درجة مئوية، وكلا الخيارين يتطلبان طاقة ومعدات خاصة، كما أن المواد الصلبة المستخدمة لتخزين الهيدروجين تحتاج إلى درجات حرارة عالية لتحرير الغاز، مما يجعلها أقل فاعلية.

صياغة سائل جديد عبر مزج مركبين بسيطين

اعتمد الباحثون على مزج مركبين كيميائيين بسيطين هما بورانه الأمونيا (ammonia borane) وبوروهيدريد رباعي بيوتيل الأمونيوم (tetrabutylammonium borohydride). وبتجربة نسب مختلفة، توصّل الفريق إلى أن المزج بنسبة تتراوح بين 50% و80% من بورانه الأمونيا يُنتج سائلاً شفافاً ومستقراً يحتوي على ما يصل إلى 6.9% من وزنه هيدروجيناً، وهي نسبة تفوق الهدف الذي وضعته وزارة الطاقة الأمريكية لعام 2025.

أول مذيـب هيدريدي من نوع "ديب يوتك" (DES)

تُعد هذه المادة الجديدة أول مثال معروف لما يُعرف بـ"المذيب العميق اليوتكي القائم على الهيدريد" (Hydride-Based Deep Eutectic Solvent). هذا النوع من المذيبات يتميز بانخفاض نقطة انصهاره بشكل كبير مقارنة بكل مكون من مكوناته على حدة، وقد كشفت التحاليل الطيفية عن تكوّن روابط هيدروجينية قوية بين الجزيئات تُضعف البنية البلورية الصلبة، مما يسمح ببقاء الخليط في حالة سائلة أو غير متبلورة.

خصائص تشغيلية واعدة

من أبرز مزايا هذا السائل الجديد أنه لا يتبلور حتىىىعند تبريده، بل يتحول فقط إلى حالة زجاجية غير بلورية عند درجات حرارة أقل من -50°C، ويحتفظ باستقراره لأسبوعين على الأقل عند حفظه في بيئة جافة، كما أنه يتمتع بكثافة منخفضة مقارنة بالسـوائل الأخرى المشابهة