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 ديوان المحاسبة يفتح ملف تجاوزات في تكليف أمين عام المجلس الصحي تأجيل رسوم المواقف في مجمع الملك حسين للأعمال.. انتصار للموظفين أم إبرة تخدير؟ صدو قوائم تنقلات داخلية لمعلمين ومعلمات .. أسماء مادة شائعة في السجائر الإلكترونية يمكن أن تعطل نمو الأجنة ارتفاع ضحايا انفجار أسطوانة "هيليوم" داخل مول في القاهرة أم أردنية تبكي أمام الكاميرات بعدما أدخلها ابنها برنامج زواج دون علمها بتفاصيله السلطات الأميركية تعتقل أردنياً بعد ضبط 8 زجاجات مولوتوف عمليات احتيال مرتبطة باعلانات والبحث الجنائي يحذر الأردنيين: لا تدفعوا عربوناً قبل التحقق حرب إيران تستنزف الجنود الأميركيين.. "أبراهام لينكولن" تتحول إلى عنوان لكلفة حرب بلا نصر حاسم إصابتان بإطلاق نار في وادي موسى.. ونقل أحدهما إلى العقبة وفيات الجمعة 14-8-2026 الملكاوي يؤدي القسم القانوني رئيسا للجنة أمانة عمّان حادث صدم وسقوط جزء من جسر مشاة على طريق جابر الدولي أجواء صيفية اعتيادية في الأردن اليوم.. وحرارة مرتفعة في الأغوار والعقبة هجوم يستهدف سفينتين لشركة بترول أبو ظبي خلال عبورهما مضيق هرمز "تسنيم" تنشر صورا فضائية ترصد آثار الهجمات الإيرانية على "العمود الفقري لأمريكا" في المنطقة (صور) الأردن يعزي مصر بضحايا الحادث المروري في الإسماعيلية إرادة ملكية بالقاضي الضمور رئيسا للنيابة العامة الإيرادات المحلية لنهاية تموز ترتفع 5 مليارات و625 مليون دينار زوجة المرحوم جهاد أبو بيدر ترثي رفيق دربها في ذكراه الأولى من أمريكا.. شكرًا لكل من شاركنا الوجع