التحليل الكهربائي للماء الهجين باستخدام محلل كهربائي خالٍ من الغشاء باستخدام محفز وفير الأرض لإنتاج الهيدروجيني

نستعرض في هذه السلسلة الأبحاث و الأفكار العلمية التي شارك بها الباحثون من مختلف الجامعات والمؤسسات التعليمية في مسابقة قادة مستقبل الطاقة والتي تم تنظيمها خلال فعالية قمة عمان للهيدروجين الأخضر. كان هدف إقامة هذا البرنامج هو خلق روح التنافس على الابتكار و التفكير بأفكار بحثية جديدة تخدم قطاع البحث والتطوير في مجال الهيدروجين الأخضر والطاقة المتجددة في سلطنة عمان و كذلك تعزيز وبناء القدرات بين المتنافسين.

عنوان البحث: التحليل الكهربائي للماء الهجين باستخدام محلل كهربائي خالٍ من الغشاء باستخدام محفز وفير الأرض لإنتاج الهيدروجيني

خلاصة البحث:

ينتج التحليل الكهربائي للماء الهيدروجين الأخضر كمصدر للطاقة المستدامة الذي يلعب دورًا حاسمًا في التخفيف من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. بسبب نجاح التحليل الكهربائي للماء التقليدي من تفاعل تقييم الأكسجين الأنودي (OER) بسبب حركته البطيئة التي تتطلب جهدًا زائدًا للوصول إلى كثافة تيار مناسبة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة تحويل الطاقة. أيضًا، تطلق OER أنواعًا من الأكسجين التفاعلية التي يمكن أن تخلق مزيجًا من الغازات المتفجرة بسبب خلط الأكسجين مع الهيدروجين المهبطي والأكسجين الذي يمكن أن يحلل غشاء تبادل البروتون. في هذا السياق، يعد استخدام إستراتيجية التحليل الكهربائي للماء الهجين بديلاً مناسبًا لاستبدال OER بتفاعل أكسدة معين. ومع ذلك، فإن المحلل الكهربائي بغشاء تبادل البروتون الناشئ في التحليل الكهربائي للمياه التقليدية يعاني من ارتفاع تكاليف التشغيل والمواد وأعمال الصيانة التي أدت إلى تقليل كفاءة النظام. لمعالجة هذه المشكلات، يتم استخدام محلل كهربي خالٍ من الغشاء لتقسيم الماء من خلال جزأين منفصلين فيزيائيًا باستخدام محفزات وفيرة في الأرض. في هذه المراجعة، ناقشت التحليل الكهربائي للماء التقليدي وغير التقليدي، وأداء التحليل الكهربائي للماء الهجين ، وكفاءة التحليل الكهربائي للماء الهجين على أداء OER و HER ، وتطبيق المحلل الكهربائي الخالي من الغشاء على التحليل الكهربائي للماء الهجين ، وكفاءة المحفزات المتوافرة بكثرة في الأرض. ستساهم هذه المراجعة في مزيد من البحث لتحسين توليد الهيدروجين الأخضر، وإظهار معظم التحديات التي تواجه إنتاج الهيدروجين ، وتطوير المحفزات الكهربائية لأنظمة التحليل الكهربائي للمياه.

اسم الجامعة: جامعة نزوى

ايميل التواصل: engv.1548@gmail.com