سولارابيك – الرياض، السعودية- 28 يوليو 2025: نجح فريق بحثي من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST) في المملكة العربية السعودية في تحديد العامل الجزيئي الأساسي الذي يحد من أداء بطاريات المياه القابلة لإعادة الشحن. ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Science Advances، حيث أظهرت أن وجود “الماء الحر” داخل البطارية يؤدي إلى تقليل فعاليتها وتسريع تآكل مكوناتها، ما يُضعف عمرها الافتراضي.
وأوضحت الدراسة أن “الماء الحر”، وهو الماء غير المرتبط بجزيئات أو أيونات أخرى، يتمتع بتفاعلية عالية، مما يجعله محفزًا للتفاعلات الجانبية غير المرغوبة، خاصة تلك التي تحدث عند المصعد (الأنود)، وتؤثر مباشرة على كفاءة تخزين وتحرير الطاقة.
ضمن إطار الحلول المقترحة، أثبت الباحثون أن استخدام كبريتات الزنك — وهي مادة متوفرة ومنخفضة التكلفة — يساهم في الحد من كمية الماء الحر داخل البطارية من خلال إعادة هيكلة الروابط الجزيئية. وقد أدى هذا التعديل إلى تحسين الأداء وزيادة العمر الافتراضي للبطارية بأكثر من عشرة أضعاف.
وقال البروفيسور حسام الشريف، قائد الفريق البحثي ورئيس مركز التميز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في KAUST: “هذه النتائج تؤكد أهمية فهم التركيبة الجزيئية للماء داخل البطاريات، وهو عامل غالبًا ما يُغفل في أبحاث تخزين الطاقة، رغم تأثيره الجوهري على الأداء.”
وعلى الرغم من أن التجارب أجريت على بطاريات الزنك، إلا أن الباحثين يعتقدون بإمكانية تعميم النهج على أنواع أخرى من المصاعد المعدنية، مما يفتح الباب أمام تطبيقات أوسع في قطاع تخزين الطاقة المائية.
من جهته، أوضح الدكتور يونبي تشو، الباحث المشارك في الدراسة، أن كبريتات الزنك تُعد خيارًا مثاليًا، بفضل استقرارها الكيميائي وتوفرها بتكلفة اقتصادية.
وتعكس هذه الدراسة التحول المتزايد نحو بطاريات المياه كحل بديل آمن ومستدام لبطاريات الليثيوم، خاصة في ظل الجهود العالمية لتقليل الاعتماد على المعادن النادرة. وتشير توقعات السوق إلى أن هذا القطاع قد يتجاوز حاجز 10 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2030.
ويُبرز هذا الابتكار العلمي كيف أن فهم التفاصيل الدقيقة — مثل ديناميكية الماء داخل البطارية — قد يكون مفتاحًا لتحسين البنية التحتية للطاقة المتجددة عالميًا، ودعم تحقيق أهداف الحياد الكربوني.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: منتهى نيوز
