في إنجاز علمي جديد قد يُحدث تحولًا كبيرًا في قطاع الطاقة، نجح باحثون صينيون في تطوير بطارية مائية غير سامة تتميز بعمر تشغيلي طويل وكفاءة عالية، إلى جانب سهولة التخلص منها بطريقة آمنة بيئيًا مقارنة بالبطاريات التقليدية المستخدمة حاليًا.
وأوضح الباحثون أن البطارية الجديدة قد يصل عمرها النظري إلى نحو 300 عام عند استخدامها بمعدل دورة شحن واحدة يوميًا، ما يجعلها واحدة من أكثر تقنيات تخزين الطاقة استدامة حتى الآن.
واعتمد الفريق العلمي على بوليمرات عضوية مصنّعة غنية بالكربون والنيتروجين، تحتوي على مسامات دقيقة تساعد على تسهيل حركة الأيونات داخل البطارية، حيث استُخدمت كقطب موجب لأيونات المغنيسيوم والكالسيوم.
وتُعرف البطاريات المائية بأنها أقل تكلفة وأكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم أيون، خاصة بسبب انخفاض قابليتها للاشتعال، إلا أن ضعف عمرها التشغيلي ظل يمثل تحديًا رئيسيًا أمام انتشارها الواسع.
وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة «الاتصالات العلمية»، تمكن الباحثون من تطوير مركّب كيميائي ببنية مستقرة تشبه خلية النحل، ما عزز قدرة البطارية على جذب الأيونات وتحمل التشغيل لفترات طويلة دون تدهور ملحوظ.
كما استخدم الفريق محلولًا إلكتروليتيًا متعادل الحموضة ساهم في تحسين كفاءة نقل الأيونات داخل البطارية، مع الحفاظ على استقرار المكونات الداخلية وتقليل احتمالات التلف.
وأظهرت نتائج الدراسة أن البطارية قادرة على تحمّل نحو 120 ألف دورة شحن وتفريغ، وهو رقم يتجاوز بأكثر من عشرة أضعاف متوسط العمر الافتراضي لبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حاليًا في أنظمة تخزين الطاقة والشبكات الكهربائية.
ومن أبرز مزايا الابتكار الجديد أن المواد المستخدمة فيه آمنة وغير سامة، إذ يدخل الإلكتروليت المستخدم في بعض الصناعات الغذائية، ما يجعل عملية التخلص من البطارية أقل ضررًا على البيئة وأكثر توافقًا مع معايير الاستدامة الحديثة.
ويأمل الباحثون أن تفتح هذه التقنية الباب أمام جيل جديد من البطاريات الأكثر أمانًا وكفاءة، بما يدعم مستقبل الطاقة النظيفة ويعزز الاعتماد على أنظمة تخزين مستدامة في مختلف القطاعات.
اقرأ أيضًا:
“أوبن أيه.آي” تضيف خاصية ذكاء اصطناعي صوتي جديدة لواجهة البرمجة الخاصة بها
