إكتشاف يحسن من فعالية التكنولوجيا الكيميائية

 

ابتكر فريق من الباحثين من عدة جامعات هم جامعة مينيسوتا، وجامعة ماساتشوستس أمهيرست، وجامعة ديلاوير، وجامعة كاليفورنيا سانتا باربرا، تقنية المحفز المتذبذب التي يمكنها تسريع التفاعلات الكيميائية دون تفاعلات جانبية أو أخطاء كيميائية.  كما يمكن دمج هذه التكنولوجيا الرائدة في مئات التقنيات الكيميائية الصناعية لتقليل النفايات التي تعد بآلاف الأطنان كل عام مع تحسين أداء وفعالية تكلفة إنتاج المواد.

حقق الباحثون في مركز الحفز والابتكار في مجال الطاقة الممول من وزارة الطاقة الأمريكية تقدمًا كبيرًا عندما أدركوا أنه بامكانهم تصميم فئة جديدة من المحفزات تقوم بتسريع التفاعلات السطحية الأولية بشكل كبير وذلك باستخدام الموجات. عندما يتطابق تردد الموجة والسعة مع خصائص الكيمياء الأولية للتفاعل، يصبح هذا التفاعل أسرع آلاف المرات من جميع التفاعلات الجانبية الأخرى، لذا فإن المحفز عند ظروف الموجة هذه يتوقف بشكل أساسي عن ارتكاب أي أخطاء أي لا ينتج أي منتجات جانبية غير مرغوب بها.

قال بول داونهاور، القائد الرئيسي للبحث وأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية وعلوم المواد في كلية العلوم والهندسة بجامعة مينيسوتا: “جميع التفاعلات الكيميائية لها ترددات طبيعية، مثل أوتار البيانو أو الجيتار”وأكمل متابعا “عندما نجد هذا التردد الصحيح للتفاعل المطلوب، يصبح المحفز مثاليًا على نحو كبير وعندها تتوقف التفاعلات المهدرة بالكامل تقريبًا”.

هذا الاكتشاف له أهمية خاصة في إنتاج المواد الكيميائية الرئيسية في مجالات الطاقة والمواد والأغذية والصناعات الطبية. إن أهم المواد الكيميائية التي يتم تصنيعها على نطاق ضخم في الصناعة تنتج بعض المنتجات الجانبية، وآلاف الأطنان من النفايات سنويًا، رغم استخدام المحفزات المتطورة في بعضها

قال البروفيسور ديونيسيوس فلاتشوس، الأستاذ بجامعة ديلاوير ومدير مركز الحفز لإبداع الطاقة: “إن الانتقال من المحفزات التقليدية إلى المحفزات الديناميكية سيكون نقلة نوعية مثل التغيير من الكهرباء المباشرة إلى الكهرباء البديلة الحالية كما أنه سيكون لديه القدرة على تغيير الطريقة التي نصنع بها جميع المواد الأساسية سواء الكيميائية أوالوقود التي نحتاجها تقريبًا”.