اكتشف باحث في جامعة الملكة في بلفاست طريقة لتحويل رقائق الألومنيوم القذرة إلى محفز للوقود الحيوي، الأمر الذي قد يساعد في حل المشاكل العالمية المتعلقة بالنفايات والطاقة.
يتم إهدار حوالي 20.000 طن من رقائق الألمنيوم في المملكة المتحدة سنويّاً وهو ما يكفي لمدّه لمسافة تصل إلى القمر والعودة به مرّة أخرى. يتم طمر معظم هذه الرقائق أو حرقها بسبب تلوّثها بالشحوم والزيوت في العادة، الأمر الذي قد يلحق الضرر بـمعدات إعادة التدوير.
عمل "أحمد عثمان" وهو باحث في بداية مشواره البحثي من كلية الكيمياء والهندسة الكيميائية في جامعة الملكة مع مهندسين من الجامعة لخلق طريقة مبتكرة للبلورة crystallisation تمكننا من الحصول على بلورات أحادية نقيّة بنسبة %100 من أملاح الألمنيوم النّاتجة من الرقائق الملوثة.
تُعتبر هذه المادّة هي مادّة البداية لإعداد محفز أكسيد الألومنيوم أو "الألومينا".
يجب أن تأتي هذه المادّة من خام البوكسيت في العادة والتي يتم استخراجها من بلدان مثل غرب أفريقيا وجزر الهند الغربية وأستراليا لإنتاج هذا النوع من الألومينا، الأمر الذي يسبب أضراراً بيئية ضخمة.
وضع عثمان الذي تولى المشروع في إطار برنامج البحوث الرائدة للطاقة المستدامة التابع للجامعة حلّاً أرخص وأكثر فاعليّة وأفضل للبيئة مقارنة بالمحفز التجاري المتوفر في السوق حالياً لإنتاج ثنائي ميثيل الإيثر وهو وقود حيوي يعتبر الأكثر نجاعة في القرن الحادي والعشرين. يقول عثمان بأنّ إنتاج المحفّز الكيميائي من رقائق الألمنيوم يكلف حوالي 120 £ / كغ في حين يكلّف محفّز الألومينا التجاري حوالي 305 £ / كغ.
إنّ الاستقرار الحراري والكيميائي والميكانيكي الفريد من نوعه في هذا المحفّز يعني بأنّه يمكن استخدامه أيضاً بمثابة ماصة absorbent في تصنيع الأجهزة الإلكترونية وكمادة "أداة قطع" أو كبديل للمواد الجراحية للزرع.
نُشر هذا البحث الرائد في مجلّة تقارير الطبيعة العلمية Nature Scientific Reports.
علّق عثمان قائلاً: "لطالما ألهمتني الكيمياء، وأعتقد أن بإمكان المحفّزات الكيميائيّة جعل العالم مكاناً أفضل. وجدت الكثير من نفايات رقائق الألومنيوم عندما ذهبت في جولة داخل مختبراتنا، لذلك قمت ببعض الأبحاث وبدأت تجربتي بعد التحدث إلى زملائي. لقد كنت مذهولاً من البلورات الأحاديّة فائقة النقاء والتي لم أكن أتوقع أن تبلغ نسبة نقائها ال %100".
يوضّح عثمان: "يعمل العلماء والمهندسين لدينا جنباً إلى جنب على حلّ مشاكل المجتمع المشتركة. تمكّنا باستخدام خبراتنا المشتركة من معالجة قضية التنمية المستدامة والتوصل إلى حل بحثي يقع في منطقة بين الكيمياء والهندسة الكيميائية".
يضيف عثمان: "يُعتبر هذا الاكتشاف أمراً هامّاً، حيث إنّ الألومينا ليست أكثر نقاءً من نظيرها التجاري فحسب، بل يمكن أن تقلل أيضاً من كمية رقائق الألمنيوم التي تذهب إلى المكب وتتخطّى بذلك الأضرار البيئية المرتبطة بتعديل البوكسيت".
يأمل عثمان في مواصلة أبحاثه حول كيفية تحسين هذه المحفزات واكتشاف فرص تسويق إنتاج الوقود الحيوي أو استخدام محفز الألومينا المعدل في محوّلات المحفّزات في مركبات الغاز الطبيعي.
المصدر