عادة ما يُنظر إلى ثاني أكسيد الكربون على أنه المسبب الرئيسي لتغير المناخ، حيث ينبعث من المصادر الصناعية ووسائل النقل ويتراكم في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري وتداعياته. لكن الأبحاث الحديثة تفتح آفاقًا جديدة لتحويل هذا الغاز الدفيء إلى مواد مفيدة. فريق من جامعة ييل وجامعة ميزوري الأمريكية أعلن مؤخرًا عن تطوير محفز يعتمد على المنغنيز، وهو معدن وفير ورخيص، لتحويل ثاني أكسيد الكربون بكفاءة إلى مركب يسمى “الفورمات”.
هذا الاكتشاف، الذي يأتي في ظل سعي عالمي لتقليل الانبعاثات الكربونية وإيجاد حلول مستدامة، قد يمثل نقطة تحول في كيفية التعامل مع هذا التحدي البيئي. الهدف طويل الأمد هو إيجاد طرق لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الجو وتحويله إلى منتجات ذات قيمة اقتصادية، بدلًا من اعتباره مجرد نفايات ضارة.
سر الفورمات
الفورمات هو الشكل الأيوني لحمض الفورميك، وهو مركب عضوي بسيط. تكمن أهميته في كونه مادة واعدة لتخزين الهيدروجين، وهو وقود نظيف ومستدام. حمض الفورميك يمكن أن يخزن الهيدروجين كيميائيًا ثم يطلقه عند الحاجة لتشغيل خلايا الوقود، مما يجعله بديلاً جذابًا للوقود الأحفوري.
اقتصاد مختلف
تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات مفيدة لطالما كان تحديًا بسبب استقراره الكيميائي العالي. يتطلب الأمر طاقة كبيرة ودفعًا كيميائيًا قويًا لتغيير تركيبه. عادةً ما تعتمد المحفزات الفعالة على معادن نادرة وغالية الثمن، مما يحد من إمكانية التوسع في الإنتاج.
ما يميز هذا الاكتشاف هو استخدام المنغنيز، وهو معدن وفير ورخيص، كمحفز. عادةً ما تعاني المحفزات الرخيصة من قصر عمرها التشغيلي، حيث تفقد فعاليتها بسرعة. لكن الباحثين تمكنوا من التغلب على هذه المشكلة من خلال تصميم دقيق للمحفز، وإضافة ذرة مانحة لتحسين استقراره وأدائه.
هذا التقدم يتماشى مع الجهود العالمية لتعزيز اقتصاد الهيدروجين، حيث يُنظر إلى الهيدروجين على أنه وقود المستقبل. إنتاج الفورمات من ثاني أكسيد الكربون يمثل خطوة مهمة نحو تحقيق هذا الهدف، حيث يوفر طريقة مستدامة وفعالة من حيث التكلفة لتخزين ونقل الهيدروجين.
الخطوة التالية تتضمن تحسين كفاءة المحفز وتوسيع نطاق الإنتاج. من المتوقع أن يتم إجراء المزيد من الأبحاث والتطوير في السنوات القادمة لتحويل هذا الاكتشاف إلى تطبيق صناعي واسع النطاق. يبقى التحدي في إيجاد طرق فعالة من حيث التكلفة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من مصادر مختلفة، مثل محطات الطاقة والمصانع، لضمان إمداد مستدام للمادة الخام.













