اضغط ⬆️ ثم "إضافة للشاشة الرئيسية"

بديلا للنفط.. إنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز

بديلا للنفط.. إنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز
أخبار البلد -  
تمكن باحثون بكلية العلوم البيولوجية بجامعة إدنبرة بالمملكة المتحدة، من ابتكار طريقة جديدة لإنتاج الهيدروجين من البكتيريا وفتات الخبز، وذلك كبديل عن الطرق التقليدية لإنتاجه باستخدام الوقود الأحفوري.

وينتج الهيدروجين غالبا من الغاز الطبيعي والوقود الأحفوري عبر عملية ملوثة تسمى "إعادة التشكيل بالبخار"، وهي عملية تطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون، وذلك لتوظيفه في تفاعل كيميائي شديد الأهمية يُعرف باسم "الهدرجة"، وهو التفاعل الذي يستخدم يوميا في صناعات ضخمة مثل إنتاج الأغذية وصناعة البلاستيك وتصنيع الأدوية، وفكرته ببساطة هي إضافة ذرات هيدروجين إلى جزيئات كيميائية أخرى لتغيير خصائصها.

ويشير الباحثون في دراستهم المنشورة بدورية "نيتشر كميستري" (Nature Chemistry)، إلى أن إنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين بالطريقة التقليدية قد يطلق بين 15 و20 كيلوغراما من ثاني أكسيد الكربون.

وبدلا من استخراج الهيدروجين من الوقود الأحفوري، استخدم الباحثون بكتيريا الإشريكية القولونية ومخلفات الخبز، لإنتاج الهيدروجين بصورة حيوية وطبيعية.

وتعتمد الفكرة على حقيقة أن بعض البكتيريا عندما تعيش دون أكسجين تنتج غاز الهيدروجين تلقائيا أثناء عملية التخمر، لذلك قام العلماء بتربية البكتيريا داخل وسط غذائي يحتوي على الغلوكوز، ثم أضافوا محفزا معدنيا من عنصر البلاديوم ومركبات كيميائية تحتاج إلى "الهدرجة"، وبعد إزالة الأكسجين من البيئة، بدأت البكتيريا في إنتاج الهيدروجين طبيعيا، وهنا حدث الجزء الذكي في التجربة، حيث التصق المحفز المعدني بجدار الخلية البكتيرية تقريبا، وعندما خرج الهيدروجين من الخلية التقطه المحفز فورا واستخدمه مباشرة لإجراء التفاعل الكيميائي المطلوب.

أي أن البكتيريا أنتجت الوقود (الهيدروجين)، والمعدن استخدمه فورا في الصناعة الكيميائية، وكأن العلماء صنعوا "مصنعا كيميائيا حيا" يعمل بالبكتيريا.

أين دخل فتات الخبز في العملية؟
واستخدم العلماء في البداية الغلوكوز النقي لتربية البكتيريا، لكنهم وجدوا أنه مكلف نسبيا، لذلك اتجهوا إلى مخلفات الخبز، حيث استخدموا إنزيمات ميكروبية لتكسير الكربوهيدرات المعقدة الموجودة في فتات الخبز وتحويلها إلى غلوكوز بسيط، ثم استخدموه لتغذية البكتيريا.

والنتيجة أن البكتيريا حولت فتات الخبز إلى هيدروجين استخدم في تصنيع مواد كيميائية مفيدة، أي أن نفايات الطعام أصبحت مصدرا للطاقة الكيميائية النظيفة.


وأظهرت النتائج أن العملية الجديدة خفضت انبعاثات الغازات الدفيئة بمقدار ثلاثة أضعاف مقارنة بالطرق التقليدية، وحققت بصمة كربونية سالبة، وبالتالي فإن النظام لا يكتفي بتقليل التلوث، بل قد يساهم فعليا في إزالة الكربون من البيئة.

ولأن الصناعات الكيميائية من أكثر القطاعات استهلاكا للطاقة واعتمادا على الوقود الأحفوري، فإن هذه الطريقة إذا أمكن مستقبلا تشغيلها باستخدام البكتيريا ومخلفات الطعام، بدلا من النفط والغاز، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل الانبعاثات الكربونية عالميا، والاستفادة من النفايات الغذائية بدلا من التخلص منها، وإنتاج مواد كيميائية وأدوية بصورة أكثر استدامة.

ويؤكد الباحثون أن النظام ما زال يعمل بكفاءة أكبر مع الجزيئات البسيطة فقط، كما أن كفاءته الحالية أقل من الأنظمة الصناعية التقليدية.

لكن الدراسة تعد "إثبات مفهوم" مهم، لأنها تظهر لأول مرة إمكانية دمج الأحياء الدقيقة والتحفيز الكيميائي المعدني والنفايات الغذائية داخل منصة واحدة لإنتاج كيميائي نظيف.




شريط الأخبار إسعاف طفل يبلغ من العمر عام ونصف سقط من الطابق الرابع بالزرقاء أجواء معتدلة الأحد والاثنين وانخفاض وأمطار خفيفة شمالي المملكة الثلاثاء البنك العربي الإسلامي الدولي يحصد جوائز التميز والابتكار في المصرفية الرقمية لعام 2026 شركة فينيكس العربية القابضة تُدشْن حقبة جديدة برئاسة رجل الأعمال أيمن الضمور إليكم الخدمات الإلكترونية الجديدة التي أطلقها "الضمان" مصدر عسكري إسرائيلي: سلاح الجو يرفع جاهزيته إلى 6 أضعاف مقارنة بليلة 7 أكتوبر "الصحفيين": فتح باب التسجيل لأبناء الهيئة العامة لمقاعد الموازي في "الأردنية" وهناك فرصة أخرى أخيرة... 72 ساعة تفصل أكثر من 24 ألف طالبة وطالبة عن نتائج إساءة الاختيار نقيب الصيادلة: تطبيقات توصيل الدواء مطالبة بإثبات الترخيص والتتبع الدوائي... و"الصحة الرقمية لا تعني توصيل الدواء" تجارة عمّان تنظم يوماً طبياً مجانياً في جبل الحسين بالشراكة مع مجموعة الخليج للتأمين - الأردن استشهاد 262 صحفيا في غزة منذ 7 أكتوبر 2023 د. محمود الراميني.. طبيب أردني يحقق إنجازًا طبيًا في علاج اختناق النوم بزراعة محفز للعصب تحت اللسان الجامعة الأردنية تجدد شبابها بعد 6 عقود وانجازاتها تضعها في مصاف الجامعات العالمية انفجار شمال غرب باكستان يودي بحياة 11 شخصاً ويصيب 30 آخرين صحفيون جدد يؤدون اليمين القانونية أمام مجلس نقابة الصحفيين منخفض جوي يؤثر على بلاد الشام الإثنين .. هل تتأثَّر الأردن؟ وزير العمل يلتقي نظيره المصري في عمّان لبحث سبل تعزيز التعاون العمالي "القبول الموحد" يفتح باب تقديم طلبات إساءة الاختيار السبت الزرقاء .. اقتحم المنزل بالسيف وارتدى زي عميد .. والسيدة تقول: "استنى ألبس اليانس" صندوق الحسين للأبداع والتفوق يرعى حفل "نيفرتيتي" الثامن عشر لتكريم أوائل التوجيهي في (ديونز) .. صور