ومع التطبيقات المحتملة التي تتراوح بين الأجهزة المحمولة وأنظمة الطاقة الصناعية، تمثل هذه المبادرة خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة.
قام الباحثون في جامعة كوينزلاند، بقيادة الدكتور تشويوان وانغ من مركز داو للابتكار الهندسي المستدام، بتطوير مولد سلبي للكربون يستخدم ثاني أكسيد الكربون (CO2) لإنتاج الكهرباء. تم تصنيع هذا المولد النانوي الصغير من مادة هلامية متعددة الأمين - شائعة في امتصاص ثاني أكسيد الكربون الصناعي - وهيكل نترات البورون، الذي يبلغ سمكه بضع ذرات فقط. يولد هذا المزيج أيونات موجبة وسالبة، مع التفاوت في أحجامها مما يخلق تيارًا منتشرًا يمكن تحويله إلى كهرباء قابلة للاستخدام.
وأوضح الفريق أن المولد يعمل على مبدأ حيث أن حركة الأيونات، وليس الإلكترونات، تسهل تحويل الطاقة بشكل أكثر كفاءة، على غرار العمليات الطبيعية في جسم الإنسان. يتم دمج مكونات المولد داخل هلام مائي، يتكون بشكل أساسي من الماء، ويتم تشكيله على شكل أقراص ومستطيلات للاختبار في بيئة غنية بثاني أكسيد الكربون. وبعد مراقبة الإنتاج الكهربائي، قاموا بالتحقق من صحة النتائج، مما يؤكد إمكانية ذلك التكنلوجيا للتأثير بشكل كبير على توليد الطاقة واحتجاز الكربون.
وأظهرت الاختبارات الأولية أن التكنولوجيا يمكن أن تستغل حوالي 1% من الطاقة التي يحملها غاز ثاني أكسيد الكربون، مع وجود خطط لتعزيز الكفاءة وخفض التكاليف في التطورات المستقبلية. وسلطوا الضوء على التطبيقات المحتملة للمولد النانوي، بما في ذلك الأجهزة الشخصية التي يمكنها استخدام ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي لتشغيل الهواتف المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة. يتضمن التطبيق الطموح الآخر توسيع نطاق التكنولوجيا للتكامل مع عمليات احتجاز ثاني أكسيد الكربون الصناعية لتوليد الكهرباء.
يعد التطوير المستمر لهذا المولد النانوي جزءًا من مبادرة GETCO2 الأوسع، التي يقودها مركز التميز ARC للتحول الكهروكيميائي الأخضر لثاني أكسيد الكربون، والذي يديره البروفيسور تشانغ في كلية الهندسة الكيميائية بجامعة كوينزلاند. وتهدف هذه المبادرة إلى تغيير مفهوم ثاني أكسيد الكربون وفائدته، والنظر إليه ليس فقط كتحدي بيئي ولكن كمورد قيم لحلول الطاقة المستدامة.