سولارابيك، أستراليا – 25 مايو 2025: كشف علماء النقاب عن إنجاز علمي قد يغير قواعد اللعبة في قطاع الطاقة المتجددة، يتمثل في تطوير بطارية تدفق مائية مبتكرة تتميز بكثافة تيار عالية، مما يفتح آفاقًا واعدة لتخزين الطاقة الشمسية المولدة من الأسطح المنزلية بكفاءة وتكلفة منخفضة وبمستويات أمان فائقة. ويُعَد هذا التصميم الجديد، الذي توصل إليه باحثون في جامعة موناش الأسترالية، خطوة هامة نحو أنظمة بطاريات أكثر اقتصادية وأمانًا وقابلية للتوسع لتلبية احتياجات المنازل والمشاريع متوسطة الحجم.
كيمياء آمنة وأداء فائق
يُبرِز هذا الابتكار قدرته على التغلب على التحديات التي واجهت بطاريات التدفق التقليدية، خاصةً فيما يتعلق بسرعة الشحن وحجمها، مما كان يحصر استخدامها في تطبيقات واسعة النطاق. ويشير الباحثون إلى أن التصميم الجديد يعتمد على “كيمياء آمنة وميسورة التكلفة”، تم تطويرها لتكون سريعة بما يكفي لالتقاط الطاقة الشمسية المنزلية بشكل فوري. وفي هذا السياق، تؤكد وانكياو ليانغ، المؤلفة الأولى للدراسة وطالبة الدكتوراه، أن “الغشاء المبتكر يجعل بطاريات التدفق العضوية قادرة على المنافسة بقوة في سوق التخزين السكني والمتوسط”، مضيفةً أنه “يفتح الباب أمام أنظمة أرخص وأكثر أمانًا وبساطة في التوسع”. ويكمن جوهر هذا التقدم في تصميم غشاء جديد يعالج مشكلة السرعة، مما يجعل هذه البطارية خيارًا مثاليًا للأسر ويضعها كلاعب رئيسي محتمل في سوق تحول الطاقة.
غشاء مبتكر يعزز انتقائية الأيونات
يكمن السر وراء الأداء المتفوق لهذه البطارية في الغشاء الجديد الذي تم هندسته لتحسين “انتقائية الأيونات” بشكل كبير. يسمح هذا الغشاء بمرور الأيونات المرغوبة بسرعة، بينما يمنع مرور الأيونات غير المرغوب فيها، وهو توازن حاسم لتحقيق التشغيل السريع والمستقر، حتى عند التعامل مع كثافات تيار عالية. وتظهر نتائج الدراسة، أن الغشاء الجديد يتفوق بشكل ملحوظ على غشاء “Nafion” القياسي المستخدم في الصناعة، سواء من حيث السرعة أو الاستقرار. وقد أثبتت البطارية قدرتها على إتمام 600 دورة شحن وتفريغ بكثافة تيار عالية دون أي فقدان يُذكر في السعة، وهو ما يمثل قفزة نوعية في هذا المجال. ويشير الباحثون إلى أن بطاريات التدفق الأكسدة والاختزال العضوية (ORFBs) تحمل إمكانات كبيرة لتحقيق الاستدامة والجدوى الاقتصادية بفضل المواد غير السامة وغير القابلة للاشتعال المستخدمة فيها. وعلى الصعيد التقني، يعتمد الغشاء الجديد، المسمى “SPEEK-SX”، على مزيج من “بولي (إيثر إيثر كيتون) المسلفن” (SPEEK) كمصفوفة و”بولي ديكلوروكسيلين المسلفن” (Sp-DCX) كمادة مضافة، وهو ما يوفر بنية كثيفة ترفض عبور الكهرليتات غير المرغوبة، بينما تعزز المسام الدقيقة حركة أيونات الصوديوم (Na+) الضرورية لتحقيق كثافة تيار عالية.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: wiley
