ابتكر فريق علمي من جامعة ولاية " كولورادو" الأمريكية طريقة ثورية لتحويل الوقود الأحفوري إلى مواد كيميائية صناعية باستخدام الضوء المرئي فقط، دون الحاجة إلى حرارة أو ضغط عال.
وتمثل هذه التقنية خطوة متقدمة نحو تحقيق صناعة كيميائية أكثر استدامة ونظافة، إذ تعمل في درجة حرارة الغرفة، وتقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة والانبعاثات المرتبطة بالإنتاج الكيميائي التقليدي.
وتحدث هذه الطريقة، التي تعتمد على التحفيز الضوئي بدلا من الحرارة، تحولا جذريا في الصناعات التي تستخدم الأرينات - وهي مركبات كيميائية توجد في الوقود الأحفوري - مثل صناعات البلاستيك والأدوية والمواد المتخصصة.
وصمم الفريق بقيادة غاريت مياكي وروبرت باتون أستاذة الكيمياء في الجامعة، نظاما تحفيزيا يحاكي آلية التمثيل الضوئي في النباتات، يسلط الضوء المرئي على المركبات الكيميائية فيحفز التفاعلات المطلوبة دون اللجوء إلى الحرارة أو المواد التفاعلية القوية، ما يجعل العملية أكثر أمانا وكفاءة، وتجرى هذه التفاعلات داخل مركز تحفيز الأكسدة الضوئية المستدامة (SuPRCat) التابع للجامعة.
ومن أبرز خصائص هذا النظام الجديد قدرته على استخدام فوتونين "جسيمي ضوء" بشكل متزامن، في حين لا يمتلك فوتون واحد طاقة كافية لتحفيز بعض التفاعلات، فإن استخدام فوتونين يوفر الطاقة اللازمة لفك الروابط الجزيئية القوية، وهو ما يُعرف بـ"الاختزال الفائق".
ونجح الفريق في اختبار هذه التقنية على الهيدروكربونات العطرية، التي تُعرف بثباتها الكيميائي (مركبات عضوية تتكون فقط من الكربون والهيدروجين، وتتميز باحتوائها على حلقة بنزين واحدة أو أكثر في تركيبها)، وأثبت النظام فاعليته في تحويلها إلى مركبات صناعية قابلة للاستخدام.
ولا تقتصر فوائد هذه التقنية على خفض استهلاك الطاقة والانبعاثات، بل تشمل أيضا تقليل تكاليف الإنتاج، إذ تنفذ التفاعلات في درجة حرارة الغرفة، ما يلغي الحاجة إلى التسخين أو الضغط أو كواشف خطرة، ويمكن استخدام هذه الطريقة في إنتاج الأدوية والبلاستيك والأسمدة، وحتى في تفكيك مركبات PFAS السامة المعروفة بـ "المواد الكيميائية الأبدية".
للمزيد تابعخليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك
0 تعليق