خلايا الوقود منخفضة الحرارة: ثورة في طاقة الهيدروجين

ما الذي تم اكتشافه؟

🔹 في خلايا الوقود التقليدية، تحتاج الأجهزة إلى حرارة عالية جداً (حوالي 700–800 درجة مئوية) حتى تعمل بكفاءة. هذا يجعلها مكلفة ويصعب استخدامها في الأجهزة العادية. 
🔹 لكن الباحثين وجدوا أن بإمكان المواد الجديدة، وخاصة أكاسيد بها عنصر الإ scandium، أن تنقل البروتونات (التي تُنتج الكهرباء في هذه الخلايا) بكفاءة حتى عند 300 درجة مئوية فقط. 
🔹 هذا يعني أن خلايا الوقود يمكن أن تكون أرخص في الصنع وأكثر عملية للاستخدام اليومي. 

لماذا هذا مهم؟

💡 خلايا الوقود هي أجهزة تحول الهيدروجين مباشرة إلى كهرباء، وهذه طريقة نظيفة جداً للطاقة لأن المنتج الأساسي هو الماء، وليس غازات ملوّثة.

تقليل الحرارة التشغيلية يجعل هذه التكنولوجيا:

• أرخص — لأن المواد الخاصة التي تتحمل درجات حرارة عالية لم تعد ضرورية.

• أسهل للتطبيق — يمكن استخدامها في معدات أصغر أو في التطبيقات المنزلية. 

• تساهم في خفض انبعاثات الكربون — عندما تُستخدم مع هيدروجين “نظيف”. 

منتجات تجارية يمكن تطويرها من هذا البحث

إليك أمثلة على منتجات يمكن أن تعتمد على هذا التقدم العلمي وتظهر في السوق قريباً:

1. خلايا وقود هيدروجين للمركبات

• أنظمة خلايا الوقود للسيارات والحافلات التي تعمل بكفاءة على حرارة أقل، ما يجعلها أرخص من محركات الاحتراق التقليدية.

• مثال عملي: شركة Toyota و Hyundai لديهما سيارات تعمل بالهيدروجين. هذه التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تجعلها أقل تكلفة وأكثر انتشاراً في المستقبل.

2. مولدات كهرباء منزلية

• أجهزة صغيرة تُستخدم في المنازل لتوليد الكهرباء من الهيدروجين بدل شبكة الكهرباء.

• ستكون بديلاً صديقاً للبيئة عن المولدات التقليدية التي تعمل بالوقود الأحفوري.

 3. وحدات طاقة للمصانع

• وحدات طاقة صناعية صغيرة تولّد كهرباء وتقوم بتدفئة المباني أو تشغيل الآلات.

• مناسبة للشركات التي تريد تقليل فواتير الطاقة وتقليل الانبعاثات.

 4. محافظ الطاقة المحمولة

• أجهزة قابلة للحمل تعمل بالهيدروجين لتشغيل معدات كهربائية أثناء التنقل أو في حالات الطوارئ.

• مفيدة للرحلات، مواقع البناء، أو المناطق التي لا تصلها الكهرباء بسهولة.

 خلاصة بسيطة

باستخدام مواد جديدة تحتوي على عنصر الإ scandium في بطاريات خلايا الوقود، استطاع العلماء جعل هذه الخلايا تعمل بفاعلية عند حرارة أقل بكثير مما كانت عليه من قبل. هذا يفتح الباب أمام منتجات طاقة أرخص وأنظف في العديد من المجالات — من السيارات إلى المنازل وحتى الاستخدامات الصناعية. (ScienceDaily)

المراجع

1. Kyushu University, “New low temperature fuel cell could transform hydrogen power”, ScienceDaily, 5 December 2025. (ScienceDaily)