في خطوة رائدة نحو تحسين تخزين الطاقة المستدامة، أعلن علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) عن اكتشاف جديد يساهم في إطالة عمر البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن لأكثر من عشرة أضعاف، تم الكشف عن هذا البحث في المجلة العلمية “Science Advances”، حيث استعرض العلماء كيف أن المياه داخل البطاريات تؤثر سلبًا على أدائها وعمرها، وقدموا حلاً مبتكرًا باستخدام أملاح منخفضة التكلفة مثل كبريتات الزنك.
أهمية بنية المياه في كيمياء البطاريات
يعتبر المَصْعَد أو الأنود جزءًا حيويًا في بطاريات التخزين، حيث يحدث فيه التفاعل الكيميائي لتوليد الطاقة، ومع ذلك، يُعرف أن بعض التفاعلات الجانبية تؤدي إلى تدهور هذه العناصر، مما يقلل من كفاءة البطاريات، تم تحديد أن المياه الحرة، وهي جزء من الماء غير المرتبط بشكل قوي بجزيئات أخرى، تلعب دورًا أساسيًا في حدوث هذه التفاعلات الضارة، من خلال إضافة كبريتات الزنك، يتم تقليل كمية المياه الحرة وبالتالي تقليل التفاعلات الجانبية.
التطبيق الاقتصادي للحل
صرح الدكتور يونبي زو، أحد الباحثين في كاوست، أن أملاح الكبريتات التي تم استخدامها منخفضة التكلفة ومتوفرة بسهولة، ما يجعل هذا الحل عمليًا من الناحية العلمية والاقتصادية، تمثل البطاريات المائية فرصة كبيرة في سياق الطاقة المتجددة، لا سيما مع توقع نمو سوقها إلى أكثر من 10 مليارات دولار بحلول عام 2030.
تعزيز الابتكار من خلال التعاون
جاءت هذه النتائج نتيجة للتعاون بين فريق من العلماء في مركز كاوست للتميّز في الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين، يجمع هذا المركز بين خبرات متنوعة تشمل تصميم البطاريات والنمذجة الكهروكيميائية، مما ساعد في تعزيز الابتكار والابتكار في هذا المجال، يجسد هذا البحث الجهود المستمرة في المملكة لتحسين تقنيات تخزين الطاقة وتعزيز الاستدامة البيئية.