بطارية صديقة للبيئة من الخشب والقصدير

تلفزيون الفجر الجديد|ابتكر علماء من جامعة ماريلاند بالولايات المتحدة بطارية طويلة الأمد وفعالة وصديقة للبيئة، تتألف من قطعة خشب مغطاة بالقصدير المكونات الموجودة في البطارية أدق بنحو ألف مرة من قطعة الورق.

صديقة للبيئة

وقام فريق العلماء باستخدام الصوديوم بدلا من الليثيوم في البطارية، بعكس العديد من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، ما جعل البطارية سليمةً بيئيا.

وبما أن الصوديوم لا يخزن الطاقة بقدر كفاءة الليثيوم، فإنه لو تم تفعيل هذه البطارية في الهواتف النقالة، عوضا عن ذلك، فإن انخفاض تكلفتها والمواد الشائعة المستخدمة فيها تجعلها مثالية لتخزين كميات هائلة من الطاقة في وقت واحد، مثل الطاقة الشمسية في محطات الكهرباء.

غالبا ما تُصنع البطاريات الموجودة حاليا على أسس صلبة، فلا تتحمل بسبب رقتها العالية التضخم والتقلص الناجم عن تخزين الإلكترونات المستخدمة في البطارية.

ومن خلال البحث، تبين للفريق العلمي أن ألياف الخشب مرنة بما فيه الكفاية للسماح لبطارية أيون الصوديوم للصمود في وجه أكثر من 400 دورة شحن، ما يجعلها من بين أطول «بطاريات النانو» ثباتاً ودواماً.

إلهام الأشجار

موضحا لمجلة «ساينس ديلي»، أخيرا، يقول هو جين تاو، أستاذ مساعد في علم المواد من الجامعة الآنف ذكرها، إن الأشجار هي ملهمة فكرة البطارية.

مبينا أن ألياف الخشب التي تشكل بنية الشجرة تخزن المياه الغنية بالمعادن، لذلك هي مثالية لتخزين السوائل الشاردة (المنحلة بالكهرباء)، لا لتكون أساساً للبطارية فحسب، بل جزءا فعالاً منها.

ولاحظ أعضاء الفريق أنه بعد شحن وتفريغ البطارية لنحو مئات المرات، تعرض الخشب للتجعد لكنه ظلّ سليما. وأظهرت نماذج الكمبيوتر أن تلك التجاعيد تخفف من إجهاد البطارية، بشكل فعال، أثناء الشحن وإعادته، بحيث يمكن إبقاء البطارية قيد الاستخدام دورات عدة.

مخزن ميكانيكي

من المعروف أن تمرير أيونات الصوديوم عبر أقطاب القصدير يضعف اتصال القصدير بالمادة التي تشكل قاعدته.

إلا أن ألياف الخشب لينة بشكلٍ كافٍ لتكون بمثابة مخزن ميكانيكي مؤقت، وبالتالي يمكن استيعاب التغييرات التي تطرأ على القصدير، وهذا ما يشكل المفتاح لبطاريات أيون الصوديوم طويلة الأمد.