روسيا.. طريقة مبتكرة لإنتاج الهيدروجين الحيوي من الطحالب الدقيقة

وحسب الخبراء، فإن هذه التكنولوجيا ستتيح في الوقت نفسه الحصول على الوقود المتجدد والصديق للبيئة والتقليل من تأثير النفايات الصناعية على البيئة.

نشرت نتائج الدراسة في مجلة Processes. 

يذكر أن الهيدروجين الحيوي هو الهيدروجين المنتج من الكتلة الحيوية. وأوضح الباحثون أنه أكثر أنواع الوقود صديقا للبيئة، حيث إن إنتاجه لا يضر بالبيئة بقدر ما يضر بها استخراج واستخدام الوقود الأحفوري. ويمكن استخدام الهيدروجين الحيوي كوقود في خلايا وقود الهيدروجين وفي السيارات وفي مصادر الطاقة للأجهزة الصغيرة، وكذلك في الأماكن التي لا يمكن الوصول فيها إلى شبكات الطاقة، وهو أمر مهم بشكل خاص في المناطق النائية وفي الجزر البحرية البعيدة.

إقرأ المزيد

اكتشاف مضادات لـ"كوفيد" في الطحالب

وقالت ناتاليا بوليتايفا الأستاذة في المدرسة العليا للهيدروليكا والطاقة في جامعة "بطرس الأكبر" التكنولوجية في بطرسبورغ : "إن الطحالب الدقيقة تعد، بسبب خصائصها، مواد أولية واعدة لإنتاج الهيدروجين الحيوي، فهي قادرة على التمثيل الضوئي للمياه، أي إنها تحلّل الماء إلى الهيدروجين والأكسجين".

ولفتت الانتباه إلى أن مياه الصرف الصحي الناتجة عن معامل الأغذية تحتوي على مواد ضرورية لنمو الطحالب الدقيقة، كما أن استخدام ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كمصدر للكربون غير العضوي يساعد في تقليل البصمة الكربونية.

وأشارت الأستاذة إلى أن "الطحالب الدقيقة لديها قدرة عالية على التمثيل الضوئي والتكاثر، فهي تستخدم الضوء وثاني أكسيد الكربون والمواد المغذية للنمو.

وحسب الأستاذة فإن الميزة الأخرى لزراعة الطحالب الدقيقة هي إنتاجها الصديق للبيئة، مما يلغي الحاجة إلى استخدام الأراضي الزراعية، ويمكن زراعتها في أماكن النفايات المغلقة، الأمر الذي يسمح بتجنب المنافسة مع التربة الزراعية الخصبة، ويتطلب كميات أقل من مياه التربة الأرضية.

يمكن زراعة الطحالب الدقيقة في مياه الصرف الصحي التابعة لمعامل الأغذية. ووفقا لتقييمات الخبراء، فإن ذلك يضمن تنقية المياه من المركبات الحيوية والتي يمكن أن تسبب التشبع بالمياه عند إطلاقها في الأحواض المائية،. كما يمكن معالجة الكتلة الحيوية للطحالب الدقيقة لإنتاج الهيدروجين الحيوي، والذي يجعل، حسب العلماء في جامعة بطرسبورغ، هذه العملية أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية ويقلل من تأثير مياه الصرف الصناعي على البيئة.

وقال العلماء في الجامعة أيضا، إنه من أجل زيادة إنتاج الهيدروجين الحيوي، تمت معالجة الكتلة الحيوية الناتجة عن الطحالب الدقيقة بعد تنقية مياه الصرف الصحي والهواء بطرق فيزيائية وكيميائية (بواسطة أشعة الميكروويف والمعالجة الحمضية والحرارية).

ومن أجل تحديد الكثافة البصرية ونسبة تركيز المركبات الحيوية، استخدم العلماء طريقة القياس الطيفي. كما استخدموا التحليل الكروماتوغرافي لدراسة الغاز الحيوي الناتج، وذلك لمعرفة كمية الهيدروجين الحيوي التي يحتوي عليها. وتم استخدام المفاعلات الحيوية الضوئية لزراعة الطحالب الدقيقة.

أشارت بولينا شينكيفيتش، طالبة الدراسات العليا في الجامعة، إلى أن "توسيع نطاق نتائج عملنا إلى بلدان أخرى سيتطلب تكييف التكنولوجيا مع الظروف المحددة لكل بلد"، مضيفة أن الفعالية ودرجة التطبيق قد تختلف تبعا للظروف المناخية وتوافر الشركات المنتجة للغذاء والبنية التحتية التقنية.

وتتمثل المهمة اللاحقة لفريق العلماء في تطوير تكنولوجيا تنقية الهيدروجين الحيوي من الغازات المرافقة له.

المصدر: نوفوستي