سولارابيك، بريطانيا – 25 مايو 2025: كشف علماء بريطانيون في جامعة “سري” عن تطوير بطارية ليثيوم-ثاني أوكسيد الكربون (Li−CO₂) مبتكرة، تعد بإحداث نقلة نوعية في قطاع الطاقة النظيفة. تتميز هذه البطارية بقدرتها على تخزين طاقة تزيد بمقدار 2.5 مرة عن بطاريات الليثيوم-أيون الحالية، والأهم من ذلك، قدرتها على التقاط غاز ثاني أوكسيد الكربون من الجو أثناء تشغيلها. يفتح هذا الإنجاز آفاقاً جديدة لتطبيقاتها المحتملة على الأرض، بدءاً من خفض انبعاثات المركبات والمصانع وصولاً إلى إمكانية استخدامها لتشغيل المهام الاستكشافية والمستعمرات المستقبلية على سطح المريخ، الذي يتكون غلافه الجوي بنسبة 95% من CO₂.
محفز جديد يتغلب على العقبات
تغلبت هذه التقنية الجديدة على العقبات التي واجهت بطاريات Li−CO₂ السابقة، مثل التآكل السريع وضعف قابلية إعادة الشحن والاعتماد على معادن نادرة ومكلفة كالروثينيوم والبلاتين. يكمن السر في استخدام محفز جديد ومنخفض التكلفة يُدعى فوسفوموليبديت السيزيوم (CPM)، يمكن تصنيعه بسهولة وبتكلفة زهيدة في درجة حرارة الغرفة. أثبتت الاختبارات المعملية، المدعومة بالنمذجة الحاسوبية، أن محفز CPM يدعم تشغيل البطارية بكفاءة وموثوقية لأكثر من 100 دورة شحن وتفريغ، ويسمح لها بتخزين شحنة أكبر بمقدار 2.5 مرة مقارنة ببطاريات الليثيوم-أيون، مع استهلاك طاقة أقل للشحن. ويشير الدكتور دانيال كوماندور، أحد الباحثين، إلى أن كيلوغراماً واحداً من المحفز يمكنه امتصاص نحو 18.5 كيلوغراماً من CO₂، أي ما يعادل انبعاثات سيارة تقطع 100 ميل.
آلية عمل واعدة وآفاق مستقبلية
فهم الباحثون آلية عمل المحفز عبر نهج مزدوج؛ فككوا البطارية بعد عدة دورات لفحص التغيرات الكيميائية، مؤكدين أن كربونات الليثيوم (Li2CO3) تتكون وتتفكك باستمرار، وهو أمر حيوي للأداء طويل الأمد. استخدموا أيضاً النمذجة الحاسوبية القائمة على نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) لمحاكاة التفاعلات، والتي أظهرت أن بنية CPM المستقرة والمسامية تشكل منصة مثالية لهذه العمليات. يؤكد الدكتور سيدهارث جادكاري، باحث آخر، أن هذا العمل “يمثل نقلة نوعية محتملة” نحو الطاقة المتجددة ومواجهة تغير المناخ. يركز الفريق حالياً على تطوير محفز أرخص يستبدل السيزيوم، ويدرسون أداء البطارية تحت ضغوط CO₂ مختلفة، بما فيها ضغط المريخ (0.006 بار) وضغط الأرض (0.0004 بار)، لتحديد مدى تأثر سعة الشحن وإمكانية التطبيق العملي واسع النطاق.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: surrey
