• الرئيسية
  • سياسة الخصوصية
  • اتصل بنا
الأربعاء, نوفمبر 4, 2026
البوابة الإخبارية | نيوز جيت

رئيس مجلس الإدارة

ســمـر أبــاظــــة

رئيس التحرير

أحمد المهدي

  • الرئيسية
  • أخبار عاجلة
  • رياضة
  • حوادث
  • أخبار وتقارير
  • فن ومشاهير
  • دين ودنيا
  • اقتصاد وبنوك
  • المزيد
    • سياسة
    • اتصالات وتكنولوجيا
    • محافظات
    • صحة ومنوعات
    • عرب وعالم
    • فيديوهات وتوك شوك
    • المقالات
لا نتيجة
مشاهدة جميع النتائج
  • الرئيسية
  • أخبار عاجلة
  • رياضة
  • حوادث
  • أخبار وتقارير
  • فن ومشاهير
  • دين ودنيا
  • اقتصاد وبنوك
  • المزيد
    • سياسة
    • اتصالات وتكنولوجيا
    • محافظات
    • صحة ومنوعات
    • عرب وعالم
    • فيديوهات وتوك شوك
    • المقالات
لا نتيجة
مشاهدة جميع النتائج
البوابة الإخبارية | نيوز جيت

رئيس مجلس الإدارة

ســمـر أبــاظــــة

رئيس التحرير

أحمد المهدي

لا نتيجة
مشاهدة جميع النتائج
الرئيسة اتصالات وتكنولوجيا

التمثيل الضوئي الاصطناعي: جهاز جديد يعزز الجدوى التجارية للوقود الشمسي

كتب إسراء العجوز
4 فبراير 2022 - 2:00 مساءً
التمثيل الضوئي الاصطناعي: جهاز جديد يعزز الجدوى التجارية للوقود الشمسي
Share on FacebookShare on Twitter

طور فريق بحثي مكونًا جديدًا لجهاز التمثيل الضوئي الاصطناعي يتمتع باستقرار وطول عمر ملحوظين لأنه يحول بشكل انتقائي ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون إلى مصدرين واعدين للوقود المتجدد – الإيثيلين والهيدروجين.

 

كشفت نتائج الباحثين ، التي نشروها مؤخرًا في مجلة Nature Energy ، كيف يتدهور الجهاز مع الاستخدام ، ثم يوضحون كيفية التخفيف من حدته. يقدم المؤلفون أيضًا نظرة ثاقبة جديدة حول كيفية مساهمة الإلكترونات وحاملات الشحنة المسماة “الثقوب” في تدهور عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي.

قالت فرانشيسكا توما ، كبيرة الباحثين ، وهي عالمة في قسم العلوم الكيميائية بمختبر بيركلي ، من خلال فهم كيفية تحول المواد والأجهزة أثناء التشغيل ، يمكننا تصميم مناهج أكثر متانة وبالتالي تقليل النفايات.

 

بالنسبة للدراسة الحالية ، صممت توما وفريقها نموذجًا لجهاز الوقود الشمسي يُعرف باسم خلية كهروضوئية (PEC) مصنوعة من أكسيد النحاس (I) أو أكسيد النحاس (Cu 2 O) ، وهي مادة واعدة في التمثيل الضوئي الاصطناعي.

لطالما حير أكسيد النحاسي العلماء ، لأن قوة المادة – تفاعلها العالي مع الضوء – هي أيضًا ضعفها ، حيث يتسبب الضوء في تحلل المادة في غضون دقائق قليلة من التعرض. ولكن على الرغم من عدم استقراره ، فإن أكسيد النحاس هو أحد أفضل المواد المرشحة لعملية التمثيل الضوئي الاصطناعي لأنه ميسور التكلفة نسبيًا وله خصائص مناسبة لامتصاص الضوء المرئي.

 

لفهم كيفية تحسين ظروف العمل لهذه المادة الواعدة بشكل أفضل ، ألقت توما وفريقها نظرة فاحصة على التركيب البلوري لأكسيد النحاس قبل الاستخدام وبعده.

 

أكدت تجارب المجهر الإلكتروني في المسبك الجزيئي أن أكسيد النحاس يتأكسد أو يتآكل بسرعة في غضون دقائق من التعرض للضوء والماء. في أبحاث التمثيل الضوئي الاصطناعي ، استخدم الباحثون الماء عادةً كمحلول إلكتروليت في تقليل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد كيميائية أو وقود متجدد ، مثل الإيثيلين والهيدروجين – لكن الماء يحتوي على أيونات الهيدروكسيد ، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار.

لكن تجربة أخرى ، هذه المرة باستخدام تقنية تسمى التحليل الطيفي الكهروضوئي للأشعة السينية للضغط المحيط (APXPS) في مصدر الضوء المتقدم ، كشفت عن دليل غير متوقع: أكسيد النحاس يتآكل بشكل أسرع في الماء المحتوي على أيونات الهيدروكسيد ، وهي أيونات سالبة الشحنة تتكون من ذرة الأكسجين مرتبطة بذرة هيدروجين.

 

قال توما: “كنا نعلم أنه غير مستقر – لكننا فوجئنا بمدى عدم استقراره حقًا”. “عندما بدأنا هذه الدراسة ، تساءلنا ، ربما لا يكون المفتاح إلى جهاز وقود شمسي أفضل في المادة بحد ذاتها ولكن في البيئة العامة للتفاعل ، بما في ذلك الصبغة الكهربائية.”

 

وهذا يوضح أن الهيدروكسيدات تساهم في التآكل. من ناحية أخرى ، استنتجنا أنه إذا أزلنا مصدر التآكل ، فإنك تزيل التآكل ، “كما أوضح المؤلف الأول Guiji Liu ، عالم مشروع LiSA في قسم العلوم الكيميائية في Berkeley Lab.

الكشف عن أدلة غير متوقعة للتآكل

في الأجهزة الإلكترونية ، تنفصل أزواج الثقوب الإلكترونية إلى إلكترونات وثقوب لتوليد شحنة. ولكن بمجرد فصلها ، إذا لم يتم استخدام الإلكترونات والثقوب لتوليد الكهرباء ، كما هو الحال في الجهاز الكهروضوئي الذي يحول ضوء الشمس إلى كهرباء ، أو لإجراء تفاعل في جهاز التمثيل الضوئي الاصطناعي ، فيمكنها التفاعل مع المادة وتحللها.

في عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي ، يمكن أن يؤدي هذا التركيب إلى تآكل أكسيد النحاس إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح. لطالما افترض العلماء أن الإلكترونات هي وحدها المسؤولة عن تآكل أكسيد النحاس. ولكن لدهشة توما وليو ، أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجريت في المركز القومي لأبحاث الطاقة والحوسبة العلمية (NERSC) أن الثقوب تلعب دورًا أيضًا. قال ليو: “قبل دراستنا ، افترض معظم الناس أن التحلل الناتج عن الضوء في أكسيد النحاس ناتج بشكل أساسي عن الإلكترونات ، وليس الثقوب”.

ألمحت عمليات المحاكاة أيضًا إلى حل بديل محتمل لعدم الاستقرار المتأصل في أكسيد النحاس: أكسيد النحاس المطلي بالفضة في الأعلى وأكسيد الذهب / الحديد تحته. يجب أن يُنشئ “مخطط Z” ، المستوحى من نقل الإلكترون الذي يحدث في عملية التمثيل الضوئي الطبيعي ، “قمعًا” يرسل ثقوبًا من أكسيد النحاس إلى “حوض” أكسيد الذهب / الحديد. علاوة على ذلك ، يجب أن يؤدي التنوع في المواد في الواجهة إلى استقرار النظام من خلال توفير إلكترونات إضافية لإعادة الاتحاد مع ثقوب أكسيد النحاس ، كما أوضح توما.

تاجز: اكسيد النحاسالتمثيل الضوئيدراسة
ShareTweetShareSendShareSend

موضوعات متعلقة

وداعًا للإخطارات الورقية .. البريد المصري يستعد لإطلاق خدمة “بريدي” للمراسلات الرسمية إلكترونيًا
اتصالات وتكنولوجيا

وداعًا للإخطارات الورقية .. البريد المصري يستعد لإطلاق خدمة “بريدي” للمراسلات الرسمية إلكترونيًا

2026-11-02
من النفط إلى الذكاء الاصطناعي.. كيف تخطط الإمارات لقيادة اقتصاد المستقبل بحلول 2030؟ | فيديو
اتصالات وتكنولوجيا

من النفط إلى الذكاء الاصطناعي.. كيف تخطط الإمارات لقيادة اقتصاد المستقبل بحلول 2030؟ | فيديو

2026-10-31
«مليون طالب مصري يبدع مع Gemini» .. جوجل تتيح أدوات الذكاء الاصطناعي لطلاب الجامعات مجانًا لمدة عام  .. التسجيل مجانًا حتى 31 ديسمبر
اتصالات وتكنولوجيا

«مليون طالب مصري يبدع مع Gemini» .. جوجل تتيح أدوات الذكاء الاصطناعي لطلاب الجامعات مجانًا لمدة عام .. التسجيل مجانًا حتى 31 ديسمبر

2026-10-30
وزير الطيران يعلن خفض استهلاك الطاقة بمطار القاهرة 4% رغم زيادة الركاب .. والتوسع في الطاقة الشمسية
اتصالات وتكنولوجيا

وزير الطيران يعلن خفض استهلاك الطاقة بمطار القاهرة 4% رغم زيادة الركاب .. والتوسع في الطاقة الشمسية

2026-10-29
الليلة .. تأخير الساعة 60 دقيقة وبدء التوقيت الشتوي في مصر
توب ستوري

الليلة .. تأخير الساعة 60 دقيقة وبدء التوقيت الشتوي في مصر

2026-10-29
وزير الطيران يبحث مع سفيرة البرتغال تعزيز الربط الجوي وزيادة حركة الشحن والتبادل التجاري
اتصالات وتكنولوجيا

وزير الطيران يبحث مع سفيرة البرتغال تعزيز الربط الجوي وزيادة حركة الشحن والتبادل التجاري

2026-10-29

اترك تعليقاً إلغاء الرد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

الأكثر مشاهدة

الدكتور أحمد السبكي رئيس مجلس إدارة الهيئة العامة للرعاية الصحية وجانب من اللقاء
صحة ومنوعات

تحالف وطني بين “الرعاية الصحية” و”إي فاينانس” لتعزيز التكنولوجيا الرقمية واستدامة التأمين الصحي الشامل

2026-11-04
الدكتور بدر عبد العاطى وزير الخارجية وجانب من اللقاء
أخبار عاجلة

عبد العاطي يتابع الترتيبات النهائية لإطلاق المنظومة الموحدة للتعاون الدولي لتعزيز حوكمة التمويلات التنموية

2026-11-04
الرئيس الأمريكى دونالد ترامب
عرب وعالم

الديمقراطيون يحسمون الأغلبية في الكونجرس الأمريكي بمجلسيه وسط تراجع للجمهوريين

2026-11-04
عبدول السيد ودونالد ترامب
عرب وعالم

الديمقراطي عبدول السيد يعلن فوزه بسباق مجلس الشيوخ في ميشيغان ليصبح أول سيناتور مسلم في تاريخ أمريكا

2026-11-04

خريطة الموقع

  • أخبار عاجلة
  • أخبار وتقارير
  • اتصالات وتكنولوجيا
  • اقتصاد وبنوك
  • المقالات
  • توب ستوري
  • حوادث
  • دين ودنيا
  • رياضة
  • سياسة
  • صحة ومنوعات
  • عرب وعالم
  • فن ومشاهير
  • فيديوهات وتوك شوك
  • محافظات
  • مواهب
  • نصر أكتوبر العظيم
  • هوت نيوز

خليك علي تواصل معنا

  • الرئيسية
  • سياسة الخصوصية
  • اتصل بنا

© 2022 البوابة الاخبارية - نيوز جيت - تطوير khaled nour.

لا نتيجة
مشاهدة جميع النتائج
  • الرئيسية
  • أخبار عاجلة
  • رياضة
  • حوادث
  • أخبار وتقارير
  • فن ومشاهير
  • دين ودنيا
  • اقتصاد وبنوك
  • المزيد
    • سياسة
    • اتصالات وتكنولوجيا
    • محافظات
    • صحة ومنوعات
    • عرب وعالم
    • فيديوهات وتوك شوك
    • المقالات

© 2022 البوابة الاخبارية - نيوز جيت - تطوير khaled nour.

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In

Add New Playlist