أبوظبي: عماد الدين خليل
طوّر فريق بحثي من «جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا»، محفزاً جديداً من نوى التمر، لتحويل الزيت الحيوي لوقود حيوي وهو تطوير محفزات كهربائية جديدة تسهم في التحويل الفعال لمادة «الفورفورال» لإنتاج حمض الفورويك وكحول «الفورفورال».
وضم الفريق البحثي مجموعة من الباحثين من قسمي الكيمياء والهندسة الكيميائية وهم الدكتور فوزي بنات، وطالب الدكتوراه محمد أشرف صبري، والدكتور باراث غوفندان عالم بحثي، والباحث المشارك عبد الحي، والدكتور محمد أبو هيجا، والدكتور ريكاردو نوغويرا.
وقال الدكتور فوزي بنات: إن مادة الفورفورال مركب عضوي ناتج عن عملية تجفيف مادة السكر التي تحدث خلال كثير من العمليات الزراعية، فهي زيت حيوي ناتج عن عمليات المعالجة لبعض المحاصيل الزراعية والنباتات، كالذرة والشوفان والنخالة ونشارة الخشب. كما أنها واحدة من المواد الكيميائية الخام المتجددة غير النفطية التي يمكن تحويلها مادة مذيبة وبوليمرات، وغيرها من المواد الكيميائية المهمة.
وأضاف أن عملية التحويل هذه، تتطلب ضرورة توافر مجموعة من المواد الكهربائية غير المكلفة اقتصادياً وتتميز بالاستقرار الكبير في التطبيقات الصناعية. لافتاً إلى أن عملية الهدرجة الكهروكيميائية للمركبات الزيتية الحيوية، شهدت اهتماماً كبيراً في العقد الماضي، لإمكانية إنتاج الوقود وغيرها من المواد الكيميائية الاقتصادية والآمنة على البيئة. ويحظى هذا الأسلوب بكثير من المزايا التي تشمل إنتاج الهيدروجين، والتحكم الدقيق بظروف التفاعل، إلا أن التطبيقات الصناعية لم تتمكن بعد من الاستفادة من ذلك، نتيجة حركة التفاعل البطيئة وانخفاض نشاط المحفزات.
وأوضح أن «عملية الهدرجة الكهروكيميائية تتضمن مجموعة من السلبيات، كالأكسدة البطيئة للمياه ومحدودية الحركة، كما لم يسهم وجود الأكسجين في أحد الأقطاب بأثر إيجابي اقتصادي لذلك، فإن الدمج بين الهدرجة الكهروكيميائية والأكسدة الكهروكيميائية يحدّ من السلبيات، وهذه تقنية حديثة تعمل فورياً على تحويل الزيت الحيوي في الأقطاب الموجبة والسالبة إلى وقود ذي أهمية وإضافة مزايا إلى المواد الناتجة».
وأشار إلى أن الجمع بين العمليتين يسهم في إيجاد منهجية متكاملة، حيث يعمل دمج الأقطاب الكهربائية في إنتاج مواد مفيدة، كمادة «الفورفورال» التي نتج عنها «حمض الفورويك» وكحول «الفورفورال». ولإضافة الفاعلية على هذه العملية، لا بدّ من وجود المحفزات التي تتضمن مجموعة متنوعة من المواد الكربونية التي تؤدي دور المحفزات الداعمة والمذيبة نظرًا لمساميتها العالية والتوزيع المتناسق للمسام ومرونته وحجمه المناسب ومساحة سطحها الكبيرة.
وأضاف أن الأقطاب الكهربائية النشطة في الكربون توفر مقاومة منخفضة ومساحات سطحية كبيرة ما يؤدي إلى الحدّ من كميات الطاقة المستخدمة وزيادة عدد مواقع التفاعل، وفي هذا الصدد، استعان الفريق البحثي بعنصري «الموليبدينوم» و«الكوبلت» الخاملين لدمجهما مع الكربون النشط المستخرج من نوى التمر، حيث أسهما في تسهيل التفاعل وأسهم الكربون النشط والمضاف إلى النيتروجين في تحسين النشاط الكهروكيميائي.
