توصلت دراسة هندسية متقدمة في كلية الهندسة / المسيب جامعة بابل الى استخدام تقنية نانو تكنولوجي Glancing Angle Deposition (GLAD) Technique لتصنيع اعمدة البلاتين النانوية المائلة كعامل مساعد لتفاعل اختزال الاوكسجين في خلايا الوقود المستخدمة لإنتاج الطاقة الكهربائية لخلايا الوقود المستخدمة في صناعة السيارات الكهربائية (سيارات الهيدروجين) من خلال اكسدة الهيدروجين في قطب الانود واختزال الاوكسجين الجوي في قطب الكاثود بوجود عامل مساعد مع وجود نواتج عرضية (ماء وحرارة).وقال التدريسي في الكلية الباحث الدكتور وسام جليل الطائي ان الدراسة التي شارك باعدادها مع باحثين من جامعة اركنساس الامريكية تعد الاولى من نوعها وتم نشرها في مجلة الكهروكيميائية التطبيقية ذات معامل تاثير 2,409 .مشيرا الى ان الدراسة الموسومة (دراسة الفعالية الكهروكيمياوية لأعمدة البلاتين النانوية المائلة, المصنعة بطريقة Glancing Angle Deposition Technique, كعامل مساعد لتفاعل اختزال الاوكسجين في قطب الكاثود لخلايا الوقود المستخدمة في صناعة السيارات الكهربائية سيارات الهيدروجين ) جاءت بهدف الحاجة الماسة لتحسين فعالية وكفاءة العمر التشغيلي لخلايا الوقود من جانب وتقليل الكلفة من جانب اخر للخلايا نوع Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEM) المستخدمة في صناعة السيارات الكهربائية (سيارات الهيدروجين) الصديقة للبيئة كبديل عن السيارات التقليدية (مكائن الاحتراق الداخلي).
وبين الباحث الطائي ان ابرز المعوقات التي تعيق انتشار هذه الصناعة هو تفاعل اختزال الاوكسجين في قطب الكاثود في خلية الوقود كونه تفاعل بطيء جدا مقارنة مع تفاعل اكسدة الهيدروجين الذي يحدث عند قطب الانود في الخلية. ان عملية تنشيط هذا التفاعل يحتاج الى استخدام كميات كبيرة من البلاتين كعامل مساعد مما يزيد من كلف انتاج السيارات التي تعمل بالهيدروجين. عدة دراسات اجريت لتصنيع عامل مساعد من البلاتين فقط او البلاتين مع عناصر اخرى (سبائك) بمختلف الاشكال لجعل هذه التكنولوجيا مكافئة للسيارات العاملة بالبنزين.واوضح الباحث انه تم تصنيع نموذجين: الأول أعمدة بلاتين مائلة بارتفاع 50 نانومتر (كمية بلاتين 0.042 mg/cm2) والثاني 200 نانومتر (كمية بلاتين 0.117 mg/cm2).مبينا ان الدراسة توصلت الى ان اعمدة البلاتين النانوية المائلة كانت ذات فعالية كهروكيمياوية عالية واستقرارية أفضل في الوسط الحامضي مقارنة مع العامل المساعد المستخدم والمتوفر حاليا في الاسواق لخلايا الوقود (كرات البلاتين النانوية المحملة على كرات الكاربون الاسود). كما تم مقارنة الفعالية الكهروكيمياوية لأعمدة البلاتين النانوية المائلة مع نظيرتها العامودية والتي تم دراستها سابقا من قبلنا دراسة الفعالية الكهروكيمياوية لأعمدة البلاتين او سبائك البلاتين النانوية تساعد على تقليل الكلفة اللازمة لإنتاج سيارات كهربائية تعمل بالهيدروجين بدلا من البنزين من خلال تقليل كمية البلاتين اللازمة والحفاظ او تحسين الفعالية لتنشيط تفاعل اختزال الاوكسجين.
بقلم/سليم جاسم