تطوير بطارية مائية للسيارات الكهربائية.. هل تحل محل الليثيوم أيون؟

خلص بحث حديث إلى إمكان صناعة بطارية مائية للسيارات الكهربائية دون الليثيوم، عبر تخزين الكهرباء في محيط مائي مع عناصر أخرى.

ويرى الباحثون المشرفون على البحث المنشور في "ناتشورال ماتيريليز"، الأسبوع الماضي، أن البطارية الجديدة تتكون من قطبين سالب وموجب ومحيط كهربائي مثل التقليدية، لكن القطبين، القادرين على تخزين الكهرباء، مصنوعان من البوليمر، ويحيط بهما خليط مائي مع أملاح عضوية، حسبما ذكر موقع "إليكتريك"، يوم الجمعة 31 مارس/آذار 2023.

وقد تكون صناعة بطارية مائية للسيارات الكهربائية دون استخدام الليثيوم، خطوة مهمة في هذا القطاع، الذي يشهد تطورات كبيرة في ضوء التحول نحو الحياد الكربوني، خاصة أن قطاع النقل يمثل مصدرًا لـ30% من الانبعاثات.

كما قد تساعد في إزالة بعض التحديات المرتبطة بالصناعة، مثل توافر المواد الخام، والمشكلات التي تواجهها من حرائق المركبات الكهربائية بسبب ارتفاع الحرارة، وفق ما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

بطارية واعدة

قالت أستاذة الهندسة الكيميائية، المشاركة في بحث حديث لصناعة بطارية مائية للسيارات الكهربائية دون الليثيوم الدكتورة جودي لوتكنهاوس: "إن استخدام البوليمرات في البطارية يجعلها واعدة بسبب جهدها العالي وحركية الأكسدة والاختزال السريعة".

ومع ذلك، أشار الباحثون إلى أن التفاعل عند استخدام آلية تخزين الكهرباء لهذه البوليمرات في بيئة مائية معقد؛ بسبب النقل المتزامن للإلكترونات والأيونات وجزيئات الماء، وبناءً عليه سيجرون مزيدًا من البحث حول هذه المسألة وبعض النقاط الأخرى لتوضيح الأمور.

ويعتقد الباحثون أن صناعة بطارية مائية للسيارات الكهربائية، ستسهم في علاج شح بعض المواد الخام التي تعتمد عليها -حاليًا- مثل الكوبالت والليثيوم.

وأضافت لوتكنهاوس أن المستقبل قد يشهد شحًا في الليثيوم بسبب زيادة الإقبال على السيارات الكهربائية، ما يرفع أسعار البطاريات والمركبات بالتبعية.

إلا أن وجود بطارية مائية للسيارات الكهربائية دون استخدام الليثيوم، يساعد على استقرار الإمدادات، ويمكن تصنيعها داخل الولايات المتحدة، حيث ستتوافر خاماتها، وفق لوتكنهاوس.

يُذكر أن أسعار بطاريات الليثيوم أيون ارتفعت بصورة ملحوظة في 2022، مع اضطرابات سلاسل التوريد العالمية، ما قد يهدد طفرة السيارات الكهربائية، كون البطاريات الجزء الأغلى ثمنًا في هذه المركبات.

وأكدت دراسة حديثة لمركز الملك عبدالله للدراسات والبحوث البترولية (كابسارك)، أن أسعار البطاريات تؤثر بشدة في صناعة السيارات الكهربائية، كونها تمثّل 30% من التكلفة الإجمالية بالنسبة إلى المستهلكين، وفق ما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

القضاء على الحرائق

قالت أستاذة الهندسة الكيميائية، المشاركة في بحث حديث لصناعة بطارية مائية للسيارات الكهربائية دون الليثيوم الدكتورة جودي لوتكنهاوس، إنها ستسهم -أيضًا- في القضاء على حرائق السيارات الكهربائية، إذ إنها تعتمد على الماء.

وكان الخبير في إحدى شركات تصنيع السيارات الكهربائية العالمية الأستاذ بجامعة لورانس في الولايات المتحدة الدكتور علاء الشرقاوي، قد أوضح سبب حرائق السيارات الكهربائية قائلًا إن العوامل التي تؤثر في درجات الحرارة الداخلية للبطارية هي معدل توليد الحرارة داخل البطارية خلال القيادة أو خلال الشحن.

وأضاف، في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة مؤخرًا، أنه يمكن للبطارية -أيضًا- امتصاص الحرارة من المناطق المحيطة، في حالة ما إذا كانت السيارة الكهربائية متوقفة خلال درجات الحرارة المرتفعة.

وخلال القيادة، قد ترتفع درجة حرارة البطارية بشكل كبير بطريقة صعبة للغاية بالنسبة إلى أنظمة التبريد التقليدية التي تعتمد على استخدام صفائح الألومنيوم لنقل الحرارة من خلايا البطارية إلى لوحة التبريد، وقد لا توفر التبريد الكافي لخلايا البطارية، وفق الشرقاوي.

وفي نهاية عام 2021، أعلنت إدارة السلامة المرورية على الطرق السريعة التابعة لوزارة النقل الأميركية، أنها تعتزم تحليل ما يقرب من 3 ملايين سيارة كهربائية هندسيًا، إذ سبق أن رصدت 161 حريقًا بالسيارات يُرجح أنها نشبت بسبب تعطل المحرك.

كما تعكف الإدارة على اختبار عمليات استدعاء السيارات لبحث مشكلات البطاريات والمحركات لطرازاتها المختلفة، خاصة لشركتي هيونداي وكيا.

موضوعات متعلقة..

• خطط تصنيع السيارات الكهربائية في أميركا تهدد مصير العمال (دراسة)

• بطاريات أيون الصوديوم خيار جديد للسيارات الكهربائية.. هل تتفوق على الليثيوم؟ (تقرير)

• الليثيوم في غانا.. مطالب بعقد اتفاقات "منصفة" تدعم الاقتصاد الوطني

اقرأ أيضًا..

• تطورات تصدير الغاز الإيراني إلى سلطنة عمان.. وهذا موعد مد خط الأنابيب

• انفجار بمصفاة نفط تملكها بيرتامينا الإندونيسية.. الحادث الثالث خلال شهر

• بطاريات الهيدروجين المعدنية.. عمر طويل وسعر منخفض