بطارية تعتمد على مياه البحر، ماذا بعد؟
مع الانتشار الكبير لبطاريّات الليثيوم-أيون في الهواتف الذّكية وباقي الأجهزة القابلة للشّحن يجعل من الصعب علينا أن نتخيّل استبدالها. لكن السّعر المرتفع لليثيوم دفع بالبعض للقيام بدراساتٍ من أجل البحث عن بدائل.
ومن التّكنولوجيات القادمة للبطاريّات، نجدُ تلك التي تستخدِم مياه البحر المهجورة والمتاحة بسهولة.
الآن ومع جعل هذا الخيار قابلًا للتّطبيق، يعتبر ذلك خطوةً نحو الأمام، مع ظهور تقريرٍ جديد حول بطاريَّة تستخدم مياه البحر.
تُعتبر بطاريَّات الصوديوم-هواء أو الصوديوم-أكسجين من أكثر الخيارات الواعدة، والأقلّ تكلفة مقارنةً بنظام الليثيوم-أيون الحاليّ. لكن يتطلب الأمر بعضًا من التّعديلات حتى تُصبح قابلة للتّسويق.
إذ يطمح سوو مين هوانغ (Soo Min Hwang) ويونغسيك كيم (Youngsik Kim) وزملائهم بالخوض في هذه التحديَّات؛ باستعمال مياه البحر ككهرل مهبطي ــ منحل كهربائي وكاثود مجتمعين (catholyte—an electrolyte and cathode combined).
في البطاريَّات، يعتبر المنحل الكهربائي المكوّن الذي يسمح للشحنة الكهربائيّة بالمُرور بين الكاثود (القطب السالب) والأنود (القطب الموجب).
والمرور المستمر لمياه البحر داخل وخارج البطاريّة يجعل أيونات الصوديوم والمياه تتسبّب في إنتاج الشحنة. كانت التفاعلات خاملة في البداية، لكن درس الباحثون طريقة لجعلها أسرع.
قام الفريق بتحضير مادة محفّزة من أجل بطاريّتهم الجديدة باستعمال جزيئيات نانويّة من كوبالت أكسيد المنغنيز النافذ. تخلق المسامّ مساحة سطح عريضة من أجل تحفيز التفاعلات الكهروكيميائيّة الضروريَّة لإنتاج شُحنة. واستُعمل قطب من الكربون الصّلب كأنود.
النتيجة كانت بطاريّة تعمل بكفاءة لمئة دورة مع متوسط تفريغ جهد بلغ 2.7 فولت. هذا لا يصل بعد إلى درجة كفاءة خلايا الليثيوم-أيون، والتي بإمكانها الوصول إلى 3.6 حتى 4.0 فولت، لكن فريق البحث يقول بأنّ التّقدم في الدّراسة سائرٌ في طريق التّقليص من حجم الفجوة بينهما.
إعداد: وليد سايس
تدقيق: إسماعيل الحسناوي
المصدر
