بطارية «ليثيوم ـ الهواء» تحقق الطاقة اللازمة للطائرات الكهربائية

تطوير تكنولوجيا البطاريات للطائرات. (رايت إلكتريك)
تطوير تكنولوجيا البطاريات للطائرات. (رايت إلكتريك)
TT

بطارية «ليثيوم ـ الهواء» تحقق الطاقة اللازمة للطائرات الكهربائية

تطوير تكنولوجيا البطاريات للطائرات. (رايت إلكتريك)
تطوير تكنولوجيا البطاريات للطائرات. (رايت إلكتريك)

حقق الباحثون كثافة طاقة رائدة على مستوى العالم بفضل تصميم الجيل التالي من البطاريات، الأمر الذي مهد الطريق أمام سفر الطائرات الكهربائية لمسافات طويلة، حسب صحيفة «إندبندنت» البريطانية.
وتزيد كثافة طاقة بطارية ليثيوم - الهواء، التي تم تطويرها في المعهد الوطني الياباني لعلوم المواد، على 500 وات-كيلوغرام. وبالمقارنة، فإن بطاريات الليثيوم - أيون الموجودة في مركبات تسلا لها كثافة طاقة تبلغ 260 وات-كيلوغرام فقط.
كما يمكن شحن البطارية الجديدة وإطلاقها عند درجات حرارة التشغيل العادية، مما يجعلها عملية للاستخدام في تقنيات تتراوح بين الطائرات بدون طيار والأجهزة المنزلية.
ووفقاً للباحثين، فإن البطارية «تظهر أعلى كثافة طاقة وأفضل أداء لدورة الحياة تم تحقيقه على الإطلاق» وتمثل خطوة كبيرة إلى الأمام في تحقيق إمكانات تخزين الطاقة.
وتتميز بطاريات «ليثيوم - الهواء» بإمكانية أن تكون أفضل بطاريات قابلة لإعادة الشحن: وهي خفيفة الوزن وعالية السعة، مع كثافات طاقة نظرية تفوق عدة مرات كبطاريات ليثيوم - أيون المتوافرة حالياً، بحسب بيان «المعهد الوطني الياباني لعلوم المواد». ويخطط الفريق الآن لتطبيق مواد أخرى في البطارية بهدف زيادة دورة عمل البطارية بشكل كبير.
وقد كانت كثافة الطاقة أكبر عقبة أمام تقدم الطائرات الكهربائية، حيث ينظر إلى 500 وات-كيلوغرام بأنها معيار مهم لتحقيق رحلات طويلة المدى أو عالية السعة.
وتحتوي بطاريات ليثيوم - الهواء على طاقة تبلغ 5 أضعاف الطاقة التي تستهلكها بطاريات ليثيوم - أيون من الحجم نفسه (3460 وات-كيلوغرام)، إلا أن التصاميم التجريبية السابقة فشلت على نحو ثابت خارج نطاق المختبرات.
وتعمل البطاريات من خلال جمع الأكسجين في الهواء مع الليثيوم الموجود في القطب الموجب، الذي يأتي مع قضايا السلامة التي تمكنت أحدث الأبحاث من التغلب عليها.
وحتى الآن كانت الطائرات الكهربائية صغيرة وغير قادرة على حمل أعداد كبيرة من الركاب لمسافات طويلة، وتركز الجهود عادة على الطائرات الخاصة للمسافات القصيرة.



علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.