سولارابيك – الصين – 25 ديسمبر 2025: نجح فريق من الباحثين الصينيين في تطوير نظام مبتكر لبطاريات “تدفق الاختزال والأكسدة” الشمسية – “Solar redox flow battery – SRFB” بقدرة فريدة على حصاد ضوء الشمس وتخزين الطاقة في آنٍ واحد. وحقق النظام الجديد كفاءة في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بلغت 4.2% تحت ظروف إضاءة محاكية لأشعة الشمس، وهو ما يمهد الطريق لجيل جديد من تقنيات تحويل الطاقة الشمسية الكيميائية.
دمج التوليد والتخزين في قلب واحد
يدمج التصميم الجديد الذي طوره علماء من “جامعة نانجينغ للتكنولوجيا” – بخلاف الأنظمة التقليدية التي تعتمد على الألواح الشمسية المتصلة ببطاريات منفصلة – عمليتي امتصاص الضوء وتخزين الطاقة داخل نظام كهروكيميائي واحد. وتعتمد هذه التقنية على تحفيز التفاعلات الكيميائية مباشرة داخل “إلكتروليت” دوّار عند تعرضه لأشعة الشمس، مما يسمح بتخزين الطاقة دون الحاجة لتحويلها أولاً إلى كهرباء تقليدية.
وأوضح الباحثون أن الابتكار يعتمد على الكيمياء العضوية لمادة “الأنثراكوينون”، وهي مركبات مفضلة في أنظمة تخزين الطاقة لمرونتها. وقد تمكن الفريق من التغلب على مشاكل تآكل الأقطاب الضوئية وعدم استقرار المواد، وهي عوائق كانت تؤدي سابقاً إلى خفض كفاءة الأنظمة المماثلة.
وتضمن تصميم النظام المبتكر ما يلي:
- أقطاب ضوئية متطورة: استخدام خلايا شمسية تجارية من السيليكون غير المتبلور ثلاثي الوصلات، مقطعة بدقة لتعمل كمهبط ضوئي.
- عزل كيميائي دقيق: غشاء خاص للتبادل الأيوني يفصل بين السوائل الكيميائية لمنع اختلاطها والحفاظ على توازن الشحنات.
- دورة طاقة متكاملة: مضخات تعمل على تدوير السوائل باستمرار من خزانات خارجية عبر الخلية لضمان تدفق الطاقة.
نتائج واعدة للاستثمار المستقبلي
أثبت الجهاز قدرته على الشحن باستخدام الضوء وحده خلال الاختبارات المعملية، دون أي مدخلات كهربائية خارجية، وأكمل أكثر من 10 دورات شحن وتفريغ بنجاح. وأكد “تشنغ يو خه”، الباحث الرئيسي في الدراسة، أن نجاح هذا الجهاز يفتح آفاقاً واسعة لتطوير تقنيات متقدمة تدمج حصاد الطاقة وتخزينها في منصة مستقلة واحدة، مما يزيد من كفاءة استغلال الموارد المتجددة.
تابعونا على لينكيدإنLinked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
