علماء يحولون منتجا ثانويا لصنع الويسكي إلى وقود للمستقبل

طور فريق من جامعة هيريوت-وات مواد يمكن أن تستخدم المياه المبتذلة من معامل التقطير لإنتاج الهيدروجين الأخضر

يعتقد العلماء في جامعة اسكتلندية بأنهم اكتشفوا طريقة لتحويل المياه المبتذلة من صناعة مشروب الويسكي إلى وقود مستدام للمستقبل.

وفي التفاصيل، طور فريق من جامعة هيريوت-وات مواد يمكن أن تستخدم المياه المبتذلة من معامل التقطير لإنتاج الهيدروجين الأخضر الذي، خلافاً للوقود الأحفوري، لا ينتج الكربون عندما يحترق.

وعادة ما ينتج الهيدروجين الأخضر باستخدام المياه العذبة من خلال عملية يعتقد أنها تستهلك نحو 20.5 مليار ليتر من المياه العذبة سنوياً.

ويطمح فريق جامعة هيريوت-وات إلى استخدام المواد التي طوروها لتحويل قسم من المياه المبتذلة التي تقدر بمليار ليتر سنوياً والناتجة من صناعة التقطير في إنتاج الهيدروجين الأخضر عوضاً عن ذلك.

وفي هذا السياق، شرح الدكتور سودهاغار بيتشايموثو وهو عالم مواد في كلية الهندسة والعلوم الفيزيائية في الجامعة بأن “الأمر يتطلب تسعة كيلوغرامات من المياه لإنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين الأخضر. في غضون ذلك، كل ليتر واحد من إنتاج الويسكي المصنوع بحبوب الشعير المقطرة (malt) يخلف نحو 10 ليترات من الرواسب أو المخلفات”. وأضاف “للمساعدة في حماية كوكبنا، نحتاج إلى الحد من استخدام المياه العذبة والموارد الطبيعية الأخرى. لهذا السبب ركز بحثنا على كيفية استخدام هذه المياه المبتذلة من مصانع التقطير لإنتاج الهيدروجين الأخضر بواسطة عملية بسيطة تزيل النفايات الموجودة في المياه”.

وطور الدكتور بيتشايموثو وفريقه مادة نانومترية الحجم، وهي عبارة عن جسيم أصغر بـ10 آلاف مرة من قطر شعرة الإنسان. تتيح هذه المادة استخدام المياه الناجمة عن معامل التقطير بدلاً من المياه العذبة في عملية إنتاج الهيدروجين الأخضر.

وتقوم الجسيمات النانوية (nanoparticle)، التي يطلق عليه اسم “سيلينيد النيكل” بمعالجة المياه المبتذلة، التي وجد خلال البحث أنها تنتج كميات مماثلة أو أعلى من الهيدروجين الأخضر مقارنة باستخدام المياه العذبة.

نشر البحث في مجلة الجمعية الملكية للكيمياء “Sustainable Energy & Fuel” (الطاقة المستدامة والوقود) في مقال كتبه طالب الدكتوراه مايكل والش الذي يشرف عليه الدكتور بيتشايموثو والذي لعب دوراً رئيساً في تنفيذ البحث.

وتابع الدكتور بيتشايموثو: “ينتج نحو مليار ليتر من المياه المبتذلة سنوياً من مصانع التقطير ولهذا فإن هذه العملية تتمتع بقدرة هائلة. من خلال استخدام المياه المبتذلة الناتجة من تلك الصناعة بوسعنا الحد من الاستخدام المفرط للمياه العذبة المرتبطة بإنتاج الهيدروجين الأخضر، كما يوضح بحثنا إمكانية استخدام الموارد الموجودة في العالم بطريقة أكثر استدامة لإنتاج الطاقة النظيفة”.

وتشمل الخطوات التالية لفريق البحث في جامعة هيريوت-وات تطوير النموذج التجريبي للمحلل الكهربائي وتوسيع إنتاج جزيئات النانو المصنوعة من “سيلينيد النيكل”.

كما سيقومون بتحليل المياه المبتذلة الناجمة عن مصانع التقطير لاكتشاف إمكانية استخلاص مواد قيمة أخرى منها إلى جانب الهيدروجين والأوكسجين.

تجدر الإشارة إلى أن البحث مول من قبل كلية الهندسة والعلوم الفيزيائية في جامعة هيريوت-وات واستكمل بالتعاون مع كلية الهندسة الكيماوية في جامعة باث ومعهد أبحاث الويسكي الاسكتلندي.