وجد علماء في المملكة المتحدة أن الجرافين ليس مجرد مادة قوية وخفيفة بشكل لا يصدق، لكنها تسمح بمرور البروتونات أو ذرات الهيدروجين المشحونة إيجابيًا من خلالها. وهذا يعني أنه يمكن في المستقبل استخدامه لبناء خلايا الوقود، التي تولد الكهرباء من الهيدروجين في الغلاف الجوي فقط.
وأوضح “مارسيلو لوزادا-هيدالغو” من جامعة مانشستر وهو مشارك في الدراسة، أن الجميع متحمس لهذه النتيجة التي ستفتح مجالات جديدة من التطبيقات الواعدة للجرافين في إنتاج الطاقة النظيفة والتكنولوجيا القائمة على الهيدروجين.
وقد ترأس فريق العمل أندريه غييم – العالم الذي شارك في أول عزل للجرافين عام 2004 – وهذا الاكتشاف هو مجرد واحد من العديد من التجارب الثورية التي تقودها تلك المادة.
–
“مادة الجرافين هو مجرد كربون ذرة واحدة سميكة، مما يجعلها من أنحف وأخف المواد على الأرض، لكنها أقوى من الفولاذ بـ200 مرة ومرنة وموصلة للغاية، كما أنها غير منفذة للغازات والسوائل، وحتى أصغر الذرات.”
في الدراسة الجديدة، قرر الباحثون اختبار ما إذا كان الجرافين يصد البروتونات -ذرات من الهيدروجين تم تجريدها من جميع الإلكترونات- والمثير للدهشة أن البروتونات مرت بسهولة عبر المادة، خصوصًا عند ارتفاع درجات الحرارة، كما كان الجرافين مغطى بالجسيمات النانوية، مثل البلاتين لتعمل بمثابة محفز. هذا يعني أن الجرافين يمكن أن يستخدم في بناء خلايا وقود أكثر كفاءة من خلال دمجه مع أغشية البروتون.
–
“خلايا الوقود هي الأجهزة التي تنتج الوقود من تفاعل الأكسجين والهيدروجين، وتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية مع الماء فقط. وتستخدم بالفعل في بعض السيارات الكهربائية، لكن في الوقت الراهن هي ليست فعالة كما يجب لتحل مكان الوقود الأحفوري.”
والقضية الرئيسية هي تسرب الوقود عبر أغشية البروتون مما يجعل خلايا الوقود أقل فعالية، لكن أظهر الباحثون أنه يمكن التغلب على هذه المشكلة باستخدام الجرافين.
وعلاوة على ذلك، وجد الباحثون أن غشاء الجرافين يمكن في الواقع أن يستخدم لاستخراج الهيدروجين مباشرة من الغلاف الجوي، حيث قال “غييم” أن الدراسة كانت في الأساس للحصول على الوقود من الغلاف الجوي.
استخدامات الجرافين في المستقبل
http://www.youtube.com/watch?v=-x4v8cKWFFQ
ومن الواضح أن هذا البحث هو في مراحله المبكرة جدًا، وما زال العلماء بحاجة لمعرفة المزيد حول كيفية مرور البروتونات عبر الجرافين. كما أنه ليس من الواضح بالضبط كمية الكهرباء التي يمكن توليدها من كميات الهيدروجين المتواجدة في الغلاف الجوي. لكن هذا الاكتشاف المدهش يمكن أن يغير طريقة إنتاج الكهرباء للأبد.
