سولارابيك، ألمانيا – 6 نوفمبر 2025: أعلن فريق من العلماء الألمان عن تطوير بطارية أيونات صوديوم مبتكرة مصنوعة بالكامل من مخلفات الخشب، في إنجاز يَعِدُ بتوفير بديل مستدام ومنخفض التكلفة لتقنيات تخزين الطاقة التقليدية. ويأتي المشروع، المعروف باسم «ثونا بسي» (ThüNaBsE)، بتمويل من ولاية تورينغن الحرة والصندوق الاجتماعي الأوروبي، ويجمع بين باحثين من معهد فراونهوفر لتقنيات وأنظمة السيراميك (Fraunhofer IKTS) وجامعة فريدريش شيلر في يينا (Friedrich Schiller University Jena).
تفاصيل الابتكار
يرتكز المشروع على تحويل مادة “اللجنين” (Lignin) – وهي بوليمر طبيعي يُعد المكوّن الهيكلي الصلب في الخشب وغالباً ما يُعتبر نفايات صناعية – إلى مادة فعالة للبطاريات. وقد حصل الباحثون على اللجنين من شركة ميرسر روزنتال (Mercer Rosenthal GmbH) الألمانية، ثم أخضعوه لمعالجة حرارية في بيئة خاملة لإنتاج كربون صلب مسامي يُستخدم كمادة للقطب السالب (المصعد)، المثالي لتخزين أيونات الصوديوم.
أما القطب الموجب (المهبط) فيعتمد على «نظائر أزرق بروسيا» (Prussian Blue Analogues)، وهي مركّبات حديدية غير سامة ومتوفرة على نطاق واسع، ما يجعل تصميم البطارية صديقاً للبيئة بالكامل.
أهداف استراتيجية ونتائج مشجعة
أوضح الباحث لوكاس ميدنباخ من معهد فراونهوفر أن الهدف الاستراتيجي للمشروع هو الاستغناء عن المعادن الحرجة مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل في سلاسل إنتاج البطاريات، إلى جانب تقليل محتوى الفلور في الأقطاب والكهرليتات وربما التخلّص منه نهائياً في المستقبل.
وأظهرت الاختبارات المعملية الأولية أداءً مستقراً على مدى 100 دورة شحن وتفريغ دون تدهور يُذكر. وأكد الدكتور كورنيليوس ديركسن أن بنية الكربون الصلب المسامي مثالية للتخزين القابل للعكس لأيونات الصوديوم، مع تكلفة إنتاج منخفضة مقارنة بالأنظمة الحالية.
تطبيقات مستقبلية واعدة
يعمل الفريق حالياً على تحقيق 200 دورة شحن وتفريغ لخلية بسعة 1 أمبير-ساعة قبل نهاية المشروع. ورغم أن البطارية ليست مصممة للتطبيقات التي تتطلب شحناً فائق السرعة، فإنها مثالية لأنظمة التخزين الثابتة والمتحركة منخفضة الطاقة، مثل المركبات الكهربائية الصغيرة (Microcars) التي لا تتجاوز سرعتها 45 كيلومتراً في الساعة (28 ميلاً في الساعة)، ومعدات المستودعات مثل الرافعات الشوكية. كما يخطط الباحثون لتوسيع نطاق التكنولوجيا ضمن تحالف علمي وصناعي أكبر في المستقبل القريب.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: fraunhofer
