اكتشف مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنه عندما يتعرّض الألومنيوم النقي من علب الصودا لمياه البحر فإنه يخلق فقاعات ويُولّد الهيدروجين بشكل طبيعي.

ويمكن استخدام هذا النوع من الغاز لتشغيل محرّك أو خلية وقود دون إنتاج انبعاثات كربونية. وعلاوة على ذلك، يمكن تسريع هذا التفاعل الأساسي من خلال تضمين منبّه شائع، وهو الكافيين.

وأظهر الباحثون إمكانية إنتاج غاز الهيدروجين عن طريق إسقاط حبيبات الألومنيوم بحجم الحصى المعالجة مُسبقا في كوب من مياه البحر المفلترة، حيث تتم معالجة الألومنيوم مسبقا بسبيكة معدنية ليصبح نقيّا ما يمكنه من التفاعل مع مياه البحر لتوليد الهيدروجين.

وبدورها، تعمل أيونات الملح في مياه البحر على جذب واستعادة السبيكة، والتي يمكن إعادة استخدامها لتوليد المزيد من الهيدروجين في دورة مستدامة.

ووجد الفريق أن هذا التفاعل بين الألومنيوم النقي ومياه البحر يُنتج غاز الهيدروجين بنجاح، وعندما قاموا بإلقاء بعض بقايا القهوة في الخليط، وجدوا أن وتيرة التفاعل قد تسارعت بشكل مدهش.

واكتشف الفريق أن تركيزا منخفضا من الإيميدازول، وهو مكوّن نشط في الكافيين، يكفي لتسريع التفاعل بشكل كبير، وإنتاج نفس الكمية من الهيدروجين في خمس دقائق فقط، مقارنة بساعتين دون المنشط المضاف.

كما يعمل الفريق على تطوير مفاعل صغير يمكن تشغيله على سفينة بحرية أو مركبة تحت الماء، حيث ستحمل السفينة إمدادا من حبيبات الألومنيوم (المعاد تدويرها من علب الصودا القديمة ومنتجات الألومنيوم الأخرى) وكمية صغيرة من الغاليوم والإنديوم والكافيين لإنتاج الهيدروجين عند الطلب.

وقال علي كومبارجي، من قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والمعد الرئيسي للدراسة، ”هذا مثير للاهتمام للغاية للتطبيقات البحرية، مثل القوارب أو المركبات تحت الماء، إذ أنك لن تضطر إلى حمل مياه البحر، فهي متاحة بسهولة. نحن أيضا لسنا مضطرين لحمل خزان من الهيدروجين، فبدلا من ذلك، سننقل الألومنيوم باعتباره وقودا، ونضيف الماء فقط لإنتاج الهيدروجين الذي نحتاجه“.

ويُنظر إلى غاز الهيدروجين كمصدر طاقة ”أخضر“ يمكنه تشغيل المحركات وخلايا الوقود دون توليد انبعاثات تؤدي إلى الاحتباس الحراري، ولكن أحد عيوب تزويد المركبات بالهيدروجين هو أن بعض التصميمات تتطلّب حمل الغاز على متن المركبة، مثل البنزين التقليدي في خزان، وهو إجراء محفوف بالمخاطر.

وبدلا من ذلك، بحث الفريق عن طرق لتشغيل المركبات بالهيدروجين دون نقل الغاز باستمرار، ووجد حلّا محتملا في الألومنيوم، وهي مادة وفيرة ومستقرة تخضع لتفاعل كيميائي مباشر يُولّد الهيدروجين والحرارة عند ملامسته للماء.