أثير – ريـمـا الشـيخ
تمكنت الطالبة بثينة خالد بوجردة ذات الـ 18 عاما من ابتكار سيارة هيدروجينية تعمل عن طريق الماء كوقود للمحركات في عالم السيارات والاستغناء عن محطات الطاقة الهيدروجينية باهضة الثمن، واستبدالها بسيارة تقوم بذاتها بتوليد الهيدروجين، وهي الأولى من نوعها في سلطنة عمان.
تقول الطالبة بثينة -من جامعة التقنية والعلوم التطبيقية- خلال حديثها مع ”أثير“: جاءت فكرة هذه السيارة أثناء دراستي في الثانوية العامة، وبدأت التعمق أكثر فيها من خلال البحث في الموضوعات التي تخص الطاقات المتجددة، واليوم أصبح المشروع واقعيًا ولا يزال قابلا للتطوير لزيادة كفاءة السيارة بأعلى قدرة ممكنة، وأركز بشكل كبير على وزنها وكيفية جعلها خفيفة الوزن قدر المستطاع، حتى يتم زيادة كمية الماء التي تملأ الخزان وكذلك زيادة كفاءة السيارة للسير لمسافة أطول بأقل طاقة ممكنة.
أثير
وعن سيارة الوقود الهيدروجيني، أفادت بأنها تتكون من خلايا شمسية، خلية التحليل الكهربائي وخلية الوقود الهيدروجيني، فالخلايا الشمسية مثبتة على سقف السيارة بشكل سلس ومتصلة بجهاز تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية تتصل بخلايا التحليل الكهربائي اللازمة لعملية فصل مكونات الماء، أما خلية التحليل الكهربائي فهي متصلة بخزان السيارة التي يتم ملؤه بالماء، والخلايا الشمسية التي نحصل منها على الطاقة الكهربائية.
وأضافت: تتم عملية التحليل الكهربائي بتمرير تيار كهربائي بين قطبين مغموسين في الماء حيث يتألف جهاز تحليل الماء من وعاء عازل زجاجي يحتوي بداخله الماء الذي سيتم تحليله، بالإضافة إلى أقطاب كهربائية أو صفائح (معدن خامل البلاتينيوم أو الإيريديوم) تغمس في الماء وينتقل التيار الكهربائي من خلالها فيتجمع الهيدروجين عند القطب السالب عند مكان دخول الإلكترونيات والأكسجين عند القطب الموجب، وتكون كمية الهيدروجين المتشكل ضعف كمية الأكسجين، ويحتاج هذا التفاعل إلى فرق كهربائي قدره 1.23 فولت، ومن أجل القيام بعملية التحليل الكهربائي يجب توفر طاقة كهربائية أكبر من هذه القيمة ويتم وصل عدد من الخلايا الشمسية معا على التسلسل للحصول على جهد يتجاوز هذه القيمة.
وأوضحت بأن إضافة ملح أو حمض من أجل الحصول على محلول ناقل أفضل من الماء النقي، حيث أن خلية الوقود الهيدروجيني تتكون من أقطاب تفصلها أغشية مناسبة نصف نفوذة أو تكون الأقطاب التي تكون في شكل ألواح مغمورة في سائل يسمح بتوصيل الأيونات، وتتكون الخلية من ألواح معدنية أو أسطوانات رقيقة جدا من الكربون مغطاة بمادة محفزة مثل البلاتين أو البلاديوم، وتوجد تلك الألواح بأعداد كبيرة في الخلية وتكون غاطسة في سائل كهرل ”الإلكتروليت“ حمضي أو قلوي، كما تختبر لها أنواع كهرل أخرى مثل مصهور كربونات قلوي أو السيراميك أو غشاءات تفصل الألواح المعدنية عن بعضها البعض.
وأشارت إلى أن التيار الكهربائي ينتج بواسطة تفاعل الأكسجين مع الهيدروجين القادم من خلية التحليل الكهربائي، ويقوم الكهرل بتوصيل عضوي التفاعل إلى ألواح الخلية لكي تتفاعل مع بعضها البعض إلى أسطح الأقطاب؛ بغرض الحصول على جهد كاف، حيث تحتوي خلية الوقود على عدد كبير من الأقطاب التي توصل على التوالي، وعند توصيل أحمال بخلية الوقود تعمل العمليات الكيميائية والكهربائية على خفض الجهد، وهي تعمل بصفة مستمرة بواسطة مخزون من غاز الهيدروجين مخزن تحت ضغط عالي يصل إلى نحو 700 ضغط جوي لتقليل حجمه.
وأكدت الطالبة خلال حديثها بأن السيارة التي تعمل بخلايا الوقود تشحن بنحو 4 كيلوجرامات من الهيدروجين وتكفي لمسافة نحو 350 كيلومترًا.
كما قالت بأنه لابد من طرح الأسئلة وإيجاد الحلول للمشكلات حولنا وإكمال النواقص في الابتكارات السابقة، فكما نعلم أن السيارات حول العالم تعتمد على محطات وقود هيدروجين وهي باهضة الثمن، لذلك تظل السيارات الكهربائية في المقدمة، بينما الماء الذي يشكل 70 % من الأرض هو مصدر هيدروجيني ممتاز، فلماذا لا يكون الماء هو الوقود بدل الهيدروجين؟ الماء الذي نشربه كل يوم ونسقي به الزرع قد يحوي طاقة ليس فقط لأجسامنا ولأرضنا بل أيضًا لمحركاتنا.
”أنتم حاضر عمان ومستقبلها، نحن بحاجة إلى طاقتكم للمضي قدمًا، سخرو كامل طاقتكم في الابتكار والمجالات العلمية، حتى يعود العلماء المسلمون هم قادة العالم كما في السابق، وكما قال السلطان قابوس بن سعيد- طيب الله ثراه- في أحد خطاباته عن الشباب “أن الشباب في كل أمة هم أملها الواعد، وذخيرتها للمستقبل، وبقدر ما يولون من عناية ورعاية، وتوجيه وتثقيف، وإعداد وتأهيل، وإذكاء لروح الانتماء الوثيق للوطن في نفوسهم، يكون عطاؤهم وبذلهم، وتفانيهم وإخلاصهم، وتضحيتهم وإيثارهم.”، بهذه الكلمات ختمت الطالبة بثينة حديثها مع ”أثير“ داعيةً الشباب العماني لبذل المزيد من الجهود لبناء هذا الوطن تحت ظل القيادة الحكيمة لحضرة صاحب الجلالة السلطان هيثم بن طارق المعظم -حفظه الله ورعاه-.
”أنتم حاضر عمان ومستقبلها، نحن بحاجة إلى طاقتكم للمضي قدمًا، سخرو كامل طاقتكم في الابتكار والمجالات العلمية، حتى يعود العلماء المسلمون هم قادة العالم كما في السابق، وكما قال السلطان قابوس بن سعيد- طيب الله ثراه- في أحد خطاباته عن الشباب “أن الشباب في كل أمة هم أملها الواعد، وذخيرتها للمستقبل، وبقدر ما يولون من عناية ورعاية، وتوجيه وتثقيف، وإعداد وتأهيل، وإذكاء لروح الانتماء الوثيق للوطن في نفوسهم، يكون عطاؤهم وبذلهم، وتفانيهم وإخلاصهم، وتضحيتهم وإيثارهم.
