باحثون أمريكيون يطورون تقنية ثورية لتحويل الوقود الأحفوري إلى بلاستيك وأدوية باستخدام الضوء فقط

نجح فريق علمي من جامعة ولاية كولورادو الأمريكية في ابتكار تقنية رائدة تتيح تحويل الوقود الأحفوري إلى مركبات كيميائية صناعية مثل البلاستيك والأدوية، وذلك باستخدام الضوء المرئي فقط، دون الحاجة إلى حرارة أو ضغط مرتفع.

وتُعد هذه التقنية، التي تعتمد على التحفيز الضوئي، خطوة كبيرة نحو مستقبل أكثر استدامة للصناعات الكيميائية، حيث تُنفذ التفاعلات في درجة حرارة الغرفة، مما يقلّل من استهلاك الطاقة والانبعاثات الكربونية المرتبطة بالإنتاج التقليدي.

وتركز التقنية على معالجة مركبات الأرينات، وهي مكونات أساسية في الوقود الأحفوري تدخل في صناعات متعددة، أبرزها الأدوية والمواد البلاستيكية والكيماويات المتخصصة. وقد قاد البحث الأستاذان غاريت مياكي وروبرت باتون، اللذان صمما نظاماً تحفيزياً يحاكي آلية التمثيل الضوئي في النباتات، بحيث يستخدم الضوء لتحفيز التفاعلات دون الحاجة إلى مواد كيميائية خطيرة.

من أبرز ما يميز النظام الجديد هو قدرته على استخدام فوتونين (جسيمَي ضوء) في آنٍ واحد، لتوفير الطاقة اللازمة لفكّ الروابط القوية في المركبات المستهدفة، وهي عملية تُعرف بـ”الاختزال الفائق”.

وأثبتت التجارب فاعلية هذه التقنية في تحويل الهيدروكربونات العطرية – المعروفة بثباتها الكيميائي – إلى مركبات صناعية مفيدة، دون الحاجة إلى ظروف تفاعل قاسية. وبهذا، تُقدم هذه الطريقة بديلاً آمنًا وفعالًا لعمليات كيميائية كانت في السابق تستهلك طاقة عالية وتتطلب كواشف خطيرة.

ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تمهد الطريق لإحداث تحول جذري في كيفية تعامل الصناعات الكيميائية مع المواد الخام، خاصة في ضوء الحاجة الملحة لتقليل الأثر البيئي وتقليل الكلفة الإنتاجية. كما قد تساهم في تفكيك بعض المركبات السامة مثل PFAS، المعروفة بـ”المواد الكيميائية الأبدية”، ما يفتح المجال أمام استخدامات بيئية حيوية في المستقبل.