نجح فريق بحثي مشترك من جامعة Pohang University of Science and Technology (POSTECH) وجامعة سيئول الوطنية في تطوير تقنية تنشيط محفز تحلل الماء جديدة، قادرة على تحقيق تفاعل تطور الأكسجين (OER) بكفاءة عالية في درجة حرارة منخفضة تبلغ 300 درجة مئوية، أقل بكثير من درجة الحرارة العالية التقليدية البالغة 800 درجة مئوية. تعزز هذه التقنية كفاءة تطور الأكسجين للمحفز بما يقرب من ستة أضعاف، مما يُتوقع أن يدفع تطوير إنتاج الهيدروجين منخفض التكلفة.

أكمل البحث البروفيسور يونغ-تاي كيم (Yong-Tae Kim) والدكتور سانغ-مون جونغ (Sang-Mun Jung) من POSTECH، والبروفيسور جونوو سون (Junwoo Son) والدكتور يونغكوانغ كيم (Youngkwang Kim) من جامعة سيئول الوطنية، ونُشرت النتائج في مجلة Advanced Functional Materials. يُعد الهيدروجين وسيلة هامة لتخزين الطاقة المتجددة، ويمكن تحقيق تحويل الطاقة من خلال إنتاج الهيدروجين عبر تحليل الماء كهربائيًا، لكن متطلبات درجات الحرارة العالية لإعداد محفزات OER التقليدية تحد من جدواها الاقتصادية.

استخدم الفريق مواد البيروفسكايت كأساس للمحفز، وطوروا نشاطه من خلال طريقة "الإخراج" (exsolution). عادةً، يتطلب هجرة أيونات المعادن درجات حرارة عالية تزيد عن 800 درجة مئوية، لكن الباحثين قدموا تقنية الطحن بالكرات، باستخدام حبات دقيقة لطحن المواد، مما يجعل جزيئات البيروفسكايت أدق ويُرخي هيكلها الداخلي، مما يتيح إخراجًا فعالاً في 300 درجة مئوية. قال البروفيسور كيم: "يوفر هذا البحث اتجاهًا جديدًا لتطوير محفزات عالية الأداء ومنخفضة التكلفة، حيث يُعد التحكم في الهيكل على المستوى النانوي مفتاح تعزيز الكفاءة."

أظهرت التجارب أن كفاءة تطور الأكسجين للمحفز المحسن ارتفعت بما يقرب من ستة أضعاف مقارنة بالبيروفسكايت الأصلي، مع خفض استهلاك الطاقة بشكل كبير. من المتوقع أن تعزز هذه التقنية التطبيق على نطاق واسع لإنتاج الهيدروجين من الطاقة المتجددة، مما يدفع تطوير صناعة الطاقة النظيفة.