بطارية صديقة للبيئة تعوّض غياب الكهرباء لمدة أسبوع

البطارية التي تم تطويرها حالياً في المختبر لا تزال صغيرة الحجم (جامعة لينشوبينغ)

طوّر باحثون في السويد بطارية جديدة صديقة للبيئة وبأسعار جيدة يمكنها تعويض غياب الكهرباء لمدة أسبوع.

وأوضح باحثو جامعة لينشوبينغ بالسويد أن البطارية توفير حلاً رخيصاً ومستداماً للبلدان منخفضة الدخل التي يكون فيها الوصول إلى الكهرباء محدوداً، ونشرت النتائج، الثلاثاء، في دورية «الطاقة والمواد البيئية».

وتعتمد البطارية الجديدة على الزنك واللغنين، وهما مادتان فعالتان من حيث التكلفة وصديقتان للبيئة. وتتميز هذه البطارية بأنها توفر حلاً مستداماً وبأنها أكثر توافراً وأقل تكلفة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية.

وتتمتع البطارية التي تعتمد على الزنك واللغنين بكثافة طاقة قابلة للمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية، لكنها تخلو من الرصاص، الذي يعتبر مادة سامة.

ورغم وجود بطاريات الزنك في السوق، التي في الأساس ليست قابلة لإعادة الشحن، فمن المتوقع أن تصبح البطارية التي تعتمد على الزنك واللغنين مكملة وربما تحل محل بعض بطاريات الليثيوم في بعض الحالات على المدى الطويل، عندما تتمتع بميزة الشحن الجيدة.

وكانت مشكلة بطاريات الزنك السابقة في ضعف المتانة بسبب تفاعل الزنك مع الماء الموجود في محلول الإلكتروليت، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام الأساسي. والإلكتروليت هو مكون أساسي في البطارية ويعمل وسيطاً موصلاً للكهرباء يسمح بتدفق الأيونات بين قطبي البطارية أثناء التشغيل.

وقد تغلب الفريق على هذا التحدي الذي يواجه بطاريات الزنك، عن طريق استخدام نوع جديد من الإلكتروليت يسمى (WiPSE)، أظهر استقراراً مرتفعاً جداً عند استخدامه في بطارية الزنك واللغنين.

وأثبتت التجارب أن البطارية الجديدة مستقرة، حيث يمكن استخدامها لأكثر من 8 آلاف دورة مع الحفاظ على نحو 80 في المائة من كفاءتها وأدائها.

بالإضافة إلى ذلك، تحتفظ البطارية بشحنها لمدة أسبوع تقريباً، وهي فترة أطول بكثير من البطاريات المماثلة الأخرى المعتمدة على الزنك التي يتم تفريغها خلال ساعات قليلة فقط.

من جانبه، قال الباحث الرئيسي للدراسة بجامعة لينشوبينغ في السويد الدكتور ريفيرانت كريسبين: «لقد أصبحت الألواح الشمسية غير مكلفة نسبياً، وقد اعتمدها كثير من الناس في البلدان المنخفضة الدخل».

وأضاف عبر موقع الجامعة: «نأمل أن توفر تكنولوجيا البطاريات الجديدة المبنية على الزنك واللغنين، حلاً مستداماً وصديقاً للبيئة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية ذات التكلفة الباهظة».

يشير الفريق إلى أن البطاريات التي تم تطويرها حالياً في المختبر لا تزال صغيرة الحجم. ومع ذلك، يعتقد الباحثون أنهم قادرون على إنتاج بطاريات كبيرة، بحجم يقارب بطارية السيارة، وذلك بفضل وفرة كل من اللغنين والزنك بتكلفة منخفضة.