سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية–8 يناير 2025: حقق علماء من جامعة نورث ويسترن الأمريكية قفزة نوعية في مجال تخزين الطاقة، إذ تمكنوا من تحويل نفايات صناعية إلى مكون أساسي في البطاريات التدفقية (RFBs) والتي تعتبر واعدة في تخزين الطاقة المتجددة.
آلية عمل البطاريات التدفقية
اعتمدت البطاريات التدفقية في فترة سابقة على معادن نادرة مثل الليثيوم والكوبالت، الأمر الذي زاد قليلاً من تكلفتها وقلل من توافرها.
تخزن البطاريات التدفقية الطاقة على شكل سائلين في خزانين يسميان أنوليت (سائل مصعدي) وكاثوليت (سائل مهبطي). وعندما يتم ضخ هذه السوائل إلى غرفة مركزية، مفصولة بغشاء رقيق، تتفاعل كيميائيًا وتنتج إلكترونات لتوليد الطاقة. ويمكن عكس العملية لإعادة شحن البطارية عن طريق تمرير تيار عبر الغشاء.
تبرز إحدى مساوئ هذه البطاريات في كبر حجمها كما أنها تتطلب صيانة مستمرة بسبب الأجزاء المتحركة المشاركة في ضخ السائل. بالإضافة إلى أنها تعتمد على معادن تعاني من نقص في العرض.
حلول مبتكرة
اكتشف الباحثون من جامعة نورث ويسترن عملية بسيطة يمكنها تحويل منتج النفايات الصناعية عديم الفائدة سابقاً إلى أنوليت مفيد والذي بإمكانه أن يحل مكان المعادن النادرة.
وباتت البطاريات الجديدة تعتمد على مادة تسمى “أكسيد ثلاثي فينيل الفوسفين الدوري”، يتم الحصول عليها من النفايات الصناعية.
تتميز هذه المادة بقدرة عالية على تخزين الشحنات السالبة، مما يجعلها مثالية للاستخدام كأنوليت. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت هذه البطاريات الجديدة أداءً استثنائيًا، إذ لم يظهر هناك أي انخفاض في الفعالية والكفاءة حتى بعد 350 دورة شحن وتفريغ.
مستقبل واعد لتخزين الطاقة
في حين أن بطاريات الليثيوم أيون لا تزال تهيمن على سوق البطاريات الصغيرة، مثل تلك المستخدمة في الهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية المحمولة، فإن البطاريات التدفقية تعتبر مثالية لتطبيقات تخزين الطاقة على نطاق واسع، مثل شبكات الكهرباء. كما تتميز هذه البطاريات بسعة تخزين عالية وكفاءة طويلة الأمد، مما يجعلها مثالية لتخزين الطاقة المتجددة المتقطعة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
فوائد بيئية واقتصادية
هذا الاكتشاف العلمي يفتح آفاقًا جديدة في مجال تخزين الطاقة، حيث يوفر حلولًا مستدامة وفعالة من حيث التكلفة. فبالإضافة إلى تقليل الاعتماد على المعادن النادرة، تساهم هذه البطاريات في الحد من التلوث الناتج عن التخلص من النفايات الصناعية.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: new scientist
