نعلم جميعًأ أنّ الكوكب يعاني من مشكلة الاحترار العالمي والذي يساهم فيه غاز ثاني أكسيد الكربون بالدرجة الأولى، لكن يبدو أنّ العلماء توصلوا لطريقة مبتكرة واقتصاديّة لتخليص الكوكب من الكمية الفائضة من غاز ثاني أكسيد الكربون، والتّي من الممكن أن تكون بطاريّة المستقبل.

بحث العلماء لسنوات عديدة عن طرق لامتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون وحفظه تحت الأرض أو في المحيطات، لكنّ يبدو أنّ الطريقة الجديدة أثبتت جدارتها مقارنةً بالطرق الأخرى.

بحسب الباحثين من معهد MIT للتكنولوجيا فإنّ المشكلة في الطرق التقليديّة التّي تُستخدم لامتصاص الغاز وعزله (Capturing Carbon Storing CSS) هي استجرارها الكبير للطاقة.

توقعت دراسة في عام 2014 أنّ أنظمة CSS تستهلك حتّى ثلاثين بالمئة من قدرة محطات الطاقة على توليد الكهرباء، وعلى الرغم من أنّ قلةً من الأنظمة المستخدمة تخزن غاز CO2 في حالته الصلبة، فأنّها لا تعيد استخدامه حتى تستفيد منه.

يلقي فرع آخر من علم ثاني أكسيد الكربون اهتمامه في طرق تحويل المواد الكيميائيّة إلى أنواع أخرى من المواد والتّي من الممكن أن نستفيد منها، كأن نحوّل الغاز لمصدر وقود بإمكاننا فعلًا تطبيقه واستخدامه، الأمر الذّي يعتبره الكثير من الباحثين استراتيجيّةً جيّدة.

وفي هذا الصدد، اخترع فريق من معهد MIT نظام بطاريّة تعتمد في مكوناتها على الليثيوم والتّي بمقدورها امتصاص ثاني أكسيد الكربون مباشرةً من محطات توليد الطاقة، وتحويل الدخان الناتج عن حرق الوقود الأحفوري إلى كهرليت غني بغاز CO2.

حتى تعمل بطاريات (ليثيوم – أكسيد الكربون) فإنّها تتطلب عمليًا محفزًا من المعدن، ذلك بسبب كون أكسيد الكربون غير تفاعليّ بشكل جيد.

وتكمن المشكلة في أنّ المحفز ذو تكلفة عالية كما أنّه من الصعب التحكم بالتفاعلات الكيميائيّة الداخلة في التفاعل.

لتفادي ذلك، توصّل الفريق بقيادة المهندس الميكانيكي (بيتار غالانت) لطريقة تحويل أكسيد الكربون كهروكيميائيًا وباستخدام إلكترود من الكربون فقط، دون الحاجة لمحفز من المعدن.

وتكمن الإجابة في استخدام CO2 في حالته السائلة ومزجه في محلول أميني.

قال غالانت: «بحسب ما أظهرناه للمرة الأولى فإنّ هذه الطريقة تُنشط ثاني أكسيد الكربون كهروكيميائيًا بشكل أسهل».
عادة لا يتمّ استخدام كهرليت البطارية غير المائي مع محلول أميني مائي، لكنّنا وجدنا أنّ المزج فيما بينهما يضفي سلوكًا مثيرًا والذّي من الممكن أن يزيد من جهد التفريغ ويسمح بتحوّل ثابت لأكسيد الكربون.

حتّى الآن، تبقى هذه الدراسة بعيدةً كل البعد عن إمكانية الاستخدام التجاري، لكنّ التجارب أظهرت قدرة هذه التقنية على التنافس مع الطرق الأخرى لبطاريات (ليثيوم – غاز)، على الرغم من وجود جوانب عديدة بحاجة إلى التطوير.

إذا أردنا استخدام بطاريات (ليثيوم – كاربون) في أيّ مجال عملي، فعلينا أولًا وقبل كل شيء أن نزيد من عدد دورات الشحن والتفريغ لهذا النوع، إذ أنّ عدد دورات الشحن والتفريغ الحالي لها يقتصر على عشر دورات فقط وهذا ما يحدّ من استخدامها بشكل كبير.

يعلم الفريق تمامًا أنّ هذا النوع من البطاريات أمامه سنوات عديدة حتى يمثّل بديلًا حقيقًا للبطاريات الحاليّة ويتمكّن من العمل وتقديم أداءٍ كما يجب. لكن ومع كل عقبة نجتازها فنحن نقترّب فعليًا من الهدف المنشود في أن تساعد هذه التقنية على حلّ أحد المشاكل البيئيّة عِوضًا عن دفن غاز ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض أو إطلاقه في الجو.

  • ترجمة: عصام خلف
  • تدقيق: آية فحماوي
  • تحرير: تسنيم المنجّد
  • المصدر