نجح فريق بحثي من الأكاديمية الصينية للعلوم في جامعة شنتشن، في تطوير خلية وقود مبتكرة تُحول الفحم إلى كهرباء مباشرة دون الحاجة إلى عمليات احتراق تقليدية، مما يمثل اختراقاً تقنياً يُعيد صياغة دور الوقود الأحفوري في إنتاج الطاقة النظيفة.
وتعتمد تقنية «خلية وقود الفحم المباشرة عديمة الانبعاثات الكربونية» على مبدأ التفاعل الكهروكيميائي بدلاً من الحرق، حيث يُطحن الفحم ويُعالج كيميائياً.
هذه العملية تلغي الحاجة إلى دورات البخار والتوربينات الميكانيكية التي تُشكل أساس المحطات التقليدية، مما يسمح للنظام بتجاوز «سقف كفاءة كارنو» الذي يحد من كفاءة المحركات الحرارية عند نحو 40% فقط.
ويتميز هذا النظام بنهج «الحلقة المغلقة» في إدارة الانبعاثات؛ إذ يتم تجميع ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التفاعل في الموقع، ليُحول لاحقاً إلى مواد كيميائية صناعية مفيدة مثل غاز التخليق، أو يُثبت في مركبات كيميائية مستقرة، مما يمنع انبعاث الكربون مباشرة إلى الغلاف الجوي.
ويأتي هذا الإنجاز ثمرة سنوات من التطوير التقني المتواصل منذ عام 2018، حيث نجح الفريق في معالجة التحديات السابقة المتعلقة بمتانة الخلايا وقصر عمرها التشغيلي، كما يفتح النظام آفاقاً ثورية للاستفادة من احتياطيات الفحم الموجودة في طبقات عميقة تصل إلى 1.2 ميل تحت سطح الأرض؛ إذ يطرح الفريق تصوراً لتحويل الفحم إلى كهرباء في باطن الأرض مباشرة، مما يغني عن عمليات الاستخراج والنقل المكلفة والمعقدة.
هذا الابتكار لا يغير فقط كيفية توليد الطاقة، بل يعيد تعريف الفحم من «وقود للحرق» إلى «مصدر للطاقة الكهروكيميائية»، وهو ما يمهد الطريق لاستخدام أكثر استدامة للموارد الأحفورية في ظل التحول العالمي نحو تقنيات الطاقة منخفضة الكربون.
