ابتكار صيني مذهل.. بطارية تعيش 300 عام وتقلب الموازين في عالم الطاقة

طور باحثون صينيون بطارية مائية غير سامة قد تحدث نقلة في مجال تخزين الطاقة، بفضل عمرها التشغيلي الطويل وكفاءتها العالية.

استخدم الباحثون بوليمرات عضوية تساهمية مصنّعة (COPs) كقطب موجب لأيونات المغنيسيوم والكالسيوم، وهي مواد متينة غنية بالكربون والنيتروجين تحتوي على مسامات دقيقة تسهّل حركة الأيونات داخل البطارية.

تتميز البطاريات المائية بانخفاض تكلفتها وقلة قابليتها للاشتعال مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون، لكنها تعاني عادة من قصر العمر التشغيلي بسبب تحلل مكوّناتها الداخلية. وقد توصّل الفريق إلى مركّب كيميائي يتمتع ببنية مستقرة تشبه خلية النحل، ما يعزز قدرته على جذب الأيونات وتحمل التشغيل لفترات طويلة.

استخدم الباحثون محلولًا إلكتروليتيًا متعادل الحموضة، ما ساهم في تحسين كفاءة نقل الأيونات دون التأثير في استقرار البطارية. وبحسب نتائج الدراسة، تستطيع البطارية تحمّل نحو 120 ألف دورة شحن وتفريغ، أي أكثر من 10 أضعاف العمر الافتراضي لبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حاليًا في تخزين الطاقة على مستوى الشبكات الكهربائية.

وأشار الباحثون إلى أن استخدام البطارية بمعدل دورة شحن يومياً قد يمنحها عمراً نظرياً يصل إلى 300 عام قبل الحاجة إلى استبدالها. ومن أبرز مزايا البطارية المطورة، أن موادها آمنة وغير سامة، إذ يدخل الإلكتروليت المستخدم في بعض الصناعات الغذائية، ما يجعل التخلص منه أقل ضررًا على البيئة.

ويأمل الباحثون أن تسهم التقنية الجديدة في تطوير بطاريات أكثر أماناً وكفاءة واستدامة، لاستخدامها مستقبلًا في أنظمة تخزين الطاقة والشبكات الكهربائية.