أعلن علماء من جامعة تفير التقنية الروسية تطوير محفزات جديدة لإنتاج الأدوية والوقود والمواد الخام الكيميائية، حققت كفاءة تتجاوز 90% في أكثر من 90% من الحالات، دون الحاجة إلى ظروف تشغيل قاسية.
ويهدف هذا الابتكار إلى خفض تكاليف الإنتاج وتقليل التدهور الحراري للمنتجات، مع تحقيق فوائد بيئية إضافية في عمليات التصنيع.
تقنية تعتمد على بوليمرات مسامية متطورة
بحسب المكتب الإعلامي للجامعة، يعتمد النموذج الجديد على بوليمرات عطرية مسامية قادرة على تثبيت ذرات معدنية منفردة وتجمعات نانوية تحتوي على معادن.
وتتيح هذه التقنية إنشاء أنظمة تحفيزية تعتمد على معادن متعددة، من بينها:
– البلاديوم
– الروثينيوم
– الفضة
– النيكل
– الكوبالت
– النحاس
– الزنك
وتُستخدم هذه الأنظمة في تصنيع الأدوية والمركبات العطرية والدهانات والورنيشات ومكونات الوقود الصديق للبيئة.
كفاءة تحويل تصل إلى 100%
أوضح الباحثون أن الدعامات البوليمرية المطوّرة توفر استقراراً عالياً للجسيمات النشطة تحفيزياً، وتسمح بالتحكم في بنيتها على المستوى النانوي.
وخلال التجارب المخبرية، حقق العلماء معدلات تحويل وصلت إلى 100%، مع انتقائية تجاوزت 90% في ظروف معالجة معتدلة.
وتعني هذه النتائج إمكانية إجراء عمليات التصنيع بدرجات حرارة وضغوط أقل، ما يقلل استهلاك الطاقة ويحد من تحلل المنتجات والمواد الوسيطة.
فوائد اقتصادية وبيئية
تتمثل الميزة الرئيسية لهذا الابتكار في تنفيذ العمليات الصناعية في ظروف أقل قسوة، الأمر الذي ينعكس إيجاباً على:
– تقليل التكاليف التشغيلية.
– خفض استهلاك الطاقة.
– تقليل الانبعاثات الناتجة عن درجات الحرارة المرتفعة.
– تحسين جودة المنتجات النهائية.
كما تتيح هذه المواد إنتاج غاما-فاليرولاكتون، وهو مذيب أخضر ومكوّن للوقود الحيوي يُستخرج من الكتلة الحيوية النباتية.
تطبيقات إضافية في معالجة المياه
إلى جانب الاستخدامات الصناعية، يمكن توظيف هذه المواد كممتزات لتنقية مياه الصرف الصناعي من المضادات الحيوية والأصباغ والفينولات والمعادن الثقيلة.
وتتميز المحفزات الجديدة بمقاومتها للبيئات القاسية ودرجات الحرارة العالية، ما يجعلها تجمع بين خصائص المحفزات المتقدمة والبوليمرات عالية المتانة.
Conclusion:
يمثل تطوير محفزات جديدة لإنتاج الأدوية والوقود خطوة علمية مهمة نحو تحسين كفاءة العمليات الصناعية وتقليل تكاليفها وأثرها البيئي. ويعكس الابتكار توجهاً متزايداً نحو تقنيات تصنيع أكثر استدامة وفعالية في مجالات الطاقة والصناعات الدوائية والكيميائية.
