تمكن باحثون في جامعة كامبريدج البريطانية من تحقيق تقدم كبير في سعيهم لتطوير بطارية ليثيوم هوائية، ما قد يشكل خطوة هامة جدا في مستقبل صناعة السيارات الكهربائية. تتميز البطارية الجديدة بفعالية أكثر بنسبة 90 بالمائة.
وتعتبر بطاريات الليثيوم الهوائية منذ سنوات بمثابة البطاريات المستقبلية التي ستحل مكان بطاريات ليثيوم-ايون المستخدمة حاليا. ونظريا يمكن لهذه البطارية الهوائية أن تخزن كمية من الطاقة تساوي عشرة أضعاف ما تخزنه البطارية القديمة، لتسير السيارة الكهربائية بذلك نفس المسافة التي تقطعها سيارات البنزين. لكن هذه الناحية النظرية لم تجد تطبيقا على أرض الواقع حتى الآن، بسبب عقبات كيميائية يواجهها الباحثون، فكل البطاريات الهوائية التي تم تطويرها حتى الآن ظهرت فيها مشاكل جانبية سرعت في تقادمها وبالتالي تلفها.
ويعتقد فريق الباحثين في جامعة كامبريدج البريطانية أن بطاريات الليثيوم الهوائية لن تكون متوفرة في الأسواق إلا بعد عشر سنوات على الأقل. وتقول الباحثة كلير غراي، المشرفة على التجارب في جامعة كامبريدج، إن “ما حققناه يمثل تطورا هاما لهذه التقنية. هذا التطور يفتح مجالات جديدة كليا أمام البحث العلمي”، كما صرحت غراي في بيان صحفي للجامعة. التغيرات الهامة التي طورها الباحثون تتعلق بشكل أساسي بما يسمى “الإلكتروليت” (أو الكهرل)، وهي المادة التي تحتوي على إيونات حرة وتشكل وسطا ناقلا للكهرباء، إضافة لهيكيلية الأقطاب الكهربائية الإيجابية، كما تنقل وكالة الأنباء الألمانية.
وتعتبر بطاريات الليثيوم الهوائية منذ سنوات بمثابة البطاريات المستقبلية التي ستحل مكان بطاريات ليثيوم-ايون المستخدمة حاليا. ونظريا يمكن لهذه البطارية الهوائية أن تخزن كمية من الطاقة تساوي عشرة أضعاف ما تخزنه البطارية القديمة، لتسير السيارة الكهربائية بذلك نفس المسافة التي تقطعها سيارات البنزين. لكن هذه الناحية النظرية لم تجد تطبيقا على أرض الواقع حتى الآن، بسبب عقبات كيميائية يواجهها الباحثون، فكل البطاريات الهوائية التي تم تطويرها حتى الآن ظهرت فيها مشاكل جانبية سرعت في تقادمها وبالتالي تلفها.
ويعتقد فريق الباحثين في جامعة كامبريدج البريطانية أن بطاريات الليثيوم الهوائية لن تكون متوفرة في الأسواق إلا بعد عشر سنوات على الأقل. وتقول الباحثة كلير غراي، المشرفة على التجارب في جامعة كامبريدج، إن “ما حققناه يمثل تطورا هاما لهذه التقنية. هذا التطور يفتح مجالات جديدة كليا أمام البحث العلمي”، كما صرحت غراي في بيان صحفي للجامعة. التغيرات الهامة التي طورها الباحثون تتعلق بشكل أساسي بما يسمى “الإلكتروليت” (أو الكهرل)، وهي المادة التي تحتوي على إيونات حرة وتشكل وسطا ناقلا للكهرباء، إضافة لهيكيلية الأقطاب الكهربائية الإيجابية، كما تنقل وكالة الأنباء الألمانية.
وبينما ينتج في البطاريات الأخرى “بيروكسيد الليثيوم”، نجح الفريق البحثي بقيادة البروفيسورة كلير غراي في تطوير التفاعل لينتج معهم مركب “هيدروكسيد الليثيوم”. هذا ما نجحوا في الوصول إليه من خلال إضافة “يوديد الليثيوم” إلى “ثنائي ميثوكسي الإيثان”. ويحتاج مركب “هيدروكسيد الليثيوم” إلى الماء كي يتم إنتاجه، وهذا ما يختلف عن بقية العمليات الكيميائية في البطاريات الأخرى، التي تكون حساسة للماء. وهذا ما يمكن أن يساعد على عمل البطارية رغم وجود نسبة رطوبة عالية في الجو، بحسب الخبراء. لكن حتى الآن لم تعمل البطارية إلا باستخدام الأكسجين المخبري، وليس بالهواء العادي.
تقييم هذا التقدم العلمي
ويقيم الباحث لورينزو غرانده من معهد كارلسروهة للتقنيات في ألمانيا هذا التطور في مجال صناعة البطاريات في حديث لوكالة الأنباء الألمانية قائلاً إن هذه الدراسة مثيرة، لكنه يفتقد لتفاصيل تتعلق بالأقطاب الكهربائية السلبية الناتجة عن الليثيوم. لأن “الليثيوم له ردود فعل قوية” خلال التفاعلات الكيميائية. لذلك يرى غرانده أن الماء المستخدم هنا من قبل الباحثين يمكن أن يسبب مشاكل، لأنه عند الأقطاب السلبية تنشأ تشعبات، أو ما تعرف بالزوائد الشجرية، تقلص من القدرة التخزينية للبطارية، ما قد يؤدي إلى نشوء “دارة قصر” تكون فيها المقاومة الكهربائية ضعيفة جدا.
رغم ذلك، يبقى التقدم الذي حققه الباحثون في جامعة كامبريدج هاما، ويشكل أساسا يبنى عليه لتطوير البطاريات الهوائية خلال المستقبل القريب.
رغم ذلك، يبقى التقدم الذي حققه الباحثون في جامعة كامبريدج هاما، ويشكل أساسا يبنى عليه لتطوير البطاريات الهوائية خلال المستقبل القريب.
0 التعليقات:
إرسال تعليق