بطاريات مياه البحر.. تقنية بمزايا مزدوجة لتخزين الطاقة المتجددة وتحلية المياه
هبة مصطفى
يقترن الإقبال العالمي على توسعات الطاقة النظيفة ببذل جهود بحثية لابتكار وسائل تخزين آمنة؛ لضمان عدم إهدار فائض الاستهلاك، وكان أحدث تلك التقنيات بطاريات مياه البحر التي تؤدي دورًا ذا فائدة مزدوجة.
فمن جهة يمكن لتلك البطاريات تخزين إنتاج الطاقة المتجددة عبر تقنيات ابتكرها باحثون بمعهد "لايبنيز" للمواد الجديدة في ألمانيا، ومن جهة أخرى يمكن استخدامها في مشروعات تحلية المياه، وفق ما نشرته مجلة بي في مغازين (PV magazine).
وتعدّ بطاريات مياه البحر إحدى صور بطاريات الصوديوم أيون التي يمكن شحنها لدورات عدّة، ورغم تقديمها قدرة على التخزين بتكلفة منخفضة، فإن لها عيوبًا أيضًا، بحسب ما اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
تقنية العمل.. المزايا والعيوب
تُستخدم بطاريات مياه البحر لتخزين الطاقة المتجددة عبر تقنيات تستفيد من مكونات المياه المالحة وعَدّها مصدرًا يُحول الطاقة الكهربائية والكيميائية.
وتتميز هذه البطارية عن بطارية الليثيوم أيون بأنها أكثر استدامة وأقلّ تكلفة؛ إذ إنها تعتمد على "الصوديوم" المتوافر بغزارة في مياه البحر وعَدّه "أيونًا" ناقلًا للشحن.
ويبدو أن مميزات البطارية هي ذاتها العيوب؛ إذ إن واحدة من أهم سمات بطاريات مياه البحر قابليتها لإعادة الشحن التي توفر تكلفة المواد المستخدمة، غير أن العلماء لم يتوصلوا بعد إلى تقنية تسمح للبطارية بالاحتفاظ بالقدرة ذاتها في كل دورة شحن وتفريغ دون أن تنخفض تدريجيًا مع الاستخدام.
وحدد الباحثون مقومات لتقييم أداء بطاريات مياه البحر، تتضمن السعة والكفاءة والاستقرار والعمر الافتراضي للأداء ومدى ملاءمتها للاعتبارات البيئية.
ويعكف علماء المعهد الألماني في الآونة الحالية على إعادة النظر في التحديات التي تواجه البطارية القابلة لإعادة الشحن لدورات عدّة حتى تتمكن من أداء المميزات المزدوجة المنتظرة منها، بحسب منصة بابمد المعنية بجمع الأبحاث التقنية والطبية (Pubmed).
تعديل الهيكل
تختلف هذه البطاريات عن مثيلتها التقليدية في قدرتها على تجنّب مكونات ما أطلقوا عليه "التناضح العكسي"، إلى جانب إسهامها في استخراج الصوديوم أيون من مياه البحر.
ورغم مزايا بطاريات مياه البحر، فإنها تتطلب إجراء تعديلات على هيكل البطارية ذاتها حتى تتمكن من أداء المهمتين في آن واحد بتخزين الطاقة المتجددة وتحلية المياه.
ويلخص التصميم التالي تجربة بحثية حول تخزين الكهرباء في معدن الألومنيوم بمشاركة 7 دول أوروبية ضمن جهود بحثية مكثفة للاستغناء عن الغاز الروسي.
وبحسب الباحثين، فإن جهود تجنّب تلك العقبات ستتواصل حتى تصبح الفائدة المزدوجة من تلك البطاريات قابلة للتطبيق بصورة ميسّرة.
أمّا فيما يتعلق بتحلية المياه، فتجري عبر البطارية عن طريق تجميد الأيونات كهروكيميائيًا خلال التشغيل، وحين ذلك تمثّل كفاءة عملية الشحن والتفريغ واسترداد البطارية لطاقتها عاملًا مهمًا خلال عملية المعالجة.
وشدد الباحثون على أن البطاريات مزدوجة المزايا تمثّل تقنية أكثر استدامة بصورة صديقة للبيئة، كما إن تكلفة الربط بين الحفاظ على الطاقة وتحلية المياه في الوقت ذاته تعدّ ملائمة للغاية.
اقرأ أيضًا..
- قراءة في سوق الطاقة الأوروبية عقب قرار مجموعة الـ7 وأوبك+.. كيف تنتهي الأزمة؟
- أبرزها روسيا والاستفادة من أزمة الطاقة.. فاتح بيرول يوضح حقيقة 3 خرافات
- غاز شرق المتوسط يغذي أوروبا بعد إسالته في مصر.. والمرافق العائمة مفاجأة
- 3 أسباب تدفع أسعار النفط للارتفاع بعد قرار أوبك+
- 3 مشروعات جديدة تدعم قدرة تصدير الغاز المسال في أميركا (تقرير)
