في خطوة قد تُحدث تحولاً كبيراً في مجال تخزين الطاقة، طور باحثون بطارية جديدة من الألمنيوم تُعتبر بديلاً أكثر أماناً واستدامة مقارنة ببطاريات الليثيوم الأيونية السائدة حالياً. وفقاً لموقع “إنترستينغ إنجنيرينغ”، تمتاز هذه البطارية بعمر افتراضي استثنائي، حيث احتفظت بأكثر من 99% من سعتها الأصلية بعد 10 آلاف دورة شحن وتفريغ، مما يجعلها مرشحة قوية لتخزين الطاقة المتجددة.
وأكد فريق البحث في بيان صحفي أن بطارية الألمنيوم الصلبة تتمتع بمزايا عدة، منها طول العمر الافتراضي، وقدرتها على إعادة التدوير، بالإضافة إلى تحسينات كبيرة في مجال الأمان. هذه الخصائص تجعلها حلاً واعداً لتخزين الطاقة الناتجة عن مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي تتطلب أنظمة تخزين موثوقة وفعّالة.
وأشار وي وانغ، أحد المشاركين في الدراسة، إلى أن “تصميم بطارية الألمنيوم الجديدة يُظهر إمكانات كبيرة كنظام تخزين طاقة طويل الأمد، وفعّال من حيث التكلفة، وعالي الأمان”. ومع تزايد الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة، أصبح تطوير أنظمة تخزين متقدمة أمراً حيوياً لضمان استمرارية الإمدادات حتى في ظل عدم توفر ضوء الشمس أو الرياح.
في المقابل، تواجه بطاريات الليثيوم تحديات كبيرة، بما في ذلك تكاليف الإنتاج المرتفعة، ومخاطر الاحتراق، مما يحد من ملاءمتها لتخزين الطاقة على المدى الطويل. وعلى الرغم من انتشارها الواسع في الإلكترونيات والمركبات الكهربائية، إلا أن مشاكل السلامة والتكلفة تظل عائقاً أمام استخدامها في التطبيقات الكبيرة.
وتُعتبر بطاريات الألمنيوم التقليدية أقل كفاءة بسبب اعتمادها على الإلكتروليتات السائلة، التي تتكون عادة من كلوريد الألمنيوم، مما يؤدي إلى تآكل المكونات وانخفاض الأداء. إلا أن البطارية الجديدة تخطت هذه العقبات باستخدام إلكتروليتات صلبة، مما يعزز استقرارها ويقلل من مشاكل التآكل.
وأوضح الباحثون أنهم أضافوا ملح فلوريد الألمنيوم الخامل إلى الإلكتروليت، مما حوله إلى مادة صلبة. كما استخدموا كربونات فلورو إيثيلين كمادة مضافة لتكوين طبقة رقيقة وصلبة على الأقطاب الكهربائية، مما يمنع تكون بلورات الألمنيوم التي تؤدي إلى تدهور البطارية.
وأظهرت الاختبارات تحسناً ملحوظاً في مقاومة البطارية للرطوبة، واستقرارها الفيزيائي والحراري، حيث تمكنت من تحمل درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية، بالإضافة إلى مقاومتها للصدمات المتكررة. كما أكد الباحثون أن معظم مكونات البطارية، مثل فلوريد الألمنيوم، يمكن إعادة تدويرها بسهولة، مما يعزز من استدامتها.
مع هذه التطورات، قد تكون بطاريات الألمنيوم الصلبة على وشك إعادة تشكيل مستقبل تخزين الطاقة، خاصة في ظل الحاجة المتزايدة لحلول أكثر أماناً واستدامة في عالم يعتمد بشكل متزايد على الطاقة المتجددة.