سولارابيك، سنغافورة- 26 يوليو 2025:طوّر فريق من الباحثين في جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة عملية رائدة لإعادة استخدام نفايات زجاج الألواح الشمسية كمادة خام أساسية في صناعة بطاريات الليثيوم المعدنية الصلبة. يفتح هذا الإنجاز الباب أمام حلول مستدامة لمعضلة تراكم مخلفات الطاقة الشمسية، ويربط بشكل مباشر بين قطاعي الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة. وقد أظهرت البطاريات المطورة أداءً فائقًا، حيث حافظت على كفاءتها على مدار 80 دورة شحن، محققةً تحسنًا بنسبة 8.3% مقارنة بالبطاريات المرجعية.
تقنية مبتكرة تحول المخلفات إلى مادة نانوية
تعتمد التقنية الجديدة على طحن نفايات الزجاج الشمسي المكسور وتحويلها إلى جسيمات نانوية يبلغ حجمها حوالي 300 نانومتر، وذلك عبر عملية طحن ميكانيكية بالكرات تتجنب استخدام أي مواد كيميائية سامة. تُستخدم هذه الجسيمات النانوية كمادة مالئة غير عضوية في كهرليت البوليمر الصلب (SPE) القائم على مادة أوكسيد البولي إيثيلين (PEO). ولعزل الزجاج بكفاءة عن الألواح الشمسية منتهية الصلاحية، لجأ الفريق إلى طرق النقع بالمذيبات والتقطيع بالأسلاك، متفاديًا بذلك الطرق الحرارية التقليدية كثيفة الاستهلاك للطاقة والمستخدمة لإزالة مادة التغليف (EVA). وقد صرّح الباحث المسؤول، يو بون تاي، أن هذا النهج “يعزز استدامة العملية ويقلل من بصمتها الكربونية بشكل كبير”.
نتائج واعدة نحو اقتصاد طاقة دائري
أثبتت الاختبارات أن إضافة جسيمات الزجاج النانوية أدت إلى تحسين ملحوظ في الخصائص الكهروكيميائية للكهرليت، حيث ارتفعت الناقلية الأيونية من 9.66×10 −6 S/cm في العينة المرجعية إلى 1.10×10 −5 S/cm عند إضافة 2% بالوزن من الجسيمات النانوية. انعكس هذا التحسن مباشرةً على أداء البطاريات المصنعة بمهابط من فوسفات حديد الليثيوم (LFP)، إذ بعد 80 دورة من الشحن والتفريغ، احتفظت البطارية المطورة بسعة شحن تبلغ 123.07 mAh g⁻¹. بينما انخفضت سعة البطارية المرجعية إلى 113.60 mAh g⁻¹. وأكد بون تاي أن هذه النتائج “تبرز الإمكانات الهائلة لإعادة توظيف نفايات الزجاج في تطبيقات تخزين الطاقة”، مشيرًا إلى أن فريقه يعمل حاليًا على تطوير عمليات منخفضة الحرارة لإعادة استخدام السيليكون المستعاد من الألواح في صناعة مصاعد بطاريات أيونات الليثيوم، دعمًا لمنظومة طاقة متجددة دائرية ومستدامة.
..تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر:science direct
