طريقة جديدة لتخزين الطاقة الكهربائية بواسطة حرارة جسم الإنسان!

قام بروفيسور التطوير المهني في جامعة تكساس في الولايات المتحدة، قسم الهندسة الميكانيكية تشونغهو يو (Choongho Yu) مع مجموعة طلابه من الدراسات العليا بتطوير مفهومٍ جديدٍ لتخزين الطاقة الكهربائية وهو «مكثّفات الحالة الصلبة القابلة لإعادة الشحن عن طريق الحرارة».

تسمح هذه المكثّفات المبتَكَرة باكتمال الشحن عن طريق الطاقة الحرارية بالإضافة إلى طريقة الشحن الكهربائية التقليدية التي تعتمدها المكثفات.

وقال يو: «هذه هي المرة الأولى التي قد اكتُشف فيها أن إلكتروليت البوليمرات في الحالة الصلبة يمكنه أن يُنتج جهدًا كبيرًا مُستحثًّا بالحرارة، هذا الجهد يمكن استخدامه فيما بعد لإحداث ردّ فعلٍ كهروكيميائي في الأقطاب الكهربائية للشحن».

والإلكتروليت (Electrolyte) هو أيّ مادةٍ تحتوي على أيوناتٍ حُرّة تُشكّل وسطًا ناقلاً للكهرباء.

تعمل هذه المكثفّات عن طريق تحوّل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية ومن ثم تخزينها في الجهاز بنفس الوقت.

على سبيل المثال، بإمكان حرارة جسم الإنسان أو أي مصدر آخر للحرارة أن يخلق فرقًا في الحرارة بالنسبة إلى محيطه الخارجي يُستخدَم في شحن المكثّف دون الحاجة إلى مصادر كهربائية خارجية.

كما أن هذه المكثّفات الفائقة تتمتع بالمرونة لذا يمكن استخدامها في الإلكترونيات القابلة للارتداء، كما يُمكنها أن تُدمَج بأنظمة نقل المعلومات اللاسلكية لتشغّل حساسات «إنترنت الأشياء» أو IoT (ويُقصد به الجيل الجديد من الإنترنت (الشبكة) الذي يتيح التفاهم بين الأجهزة المترابطة مع بعضها عبر بروتوكول الإنترنت كالمستشعرات والحسّاسات وأدوات الذكاء الاصطناعي ومراقبة الزمن الحقيقي وغيرها).

استخدم يو وطالبه في الدكتوراه سوك لاي كيم-(Suk Lae Kim) ظاهرةً فيزيائية تُعرف بـ «تأثير سوريه» (باستخدام إلكتروليت البوليمرات في الحالة الصلبة، حيث يقوم انحراف درجة الحرارة على طول المكثف الفائق بتحريك الأيونات من الجانب الحار إلى الجانب البارد) مولّدًا جُهدًا كبيرًا مُستحثًا بالحرارة.

قال يو: «هذه المكثفات الفائقة المرنة وذاتية الشحن بالحرارة والمُشغَّلة بواسطة الأيونات المنتشرة حراريًا تملك إمكانيةً كبيرةً في تشغيل الأجهزة الإلكترونية بطريقةٍ جديدةٍ كليًا، وذلك بالنيابة عن مزوّد الطاقة الكهربائية الخارجي التقليدي أو البطارية».

ترجمة: سارة عمّار
تدقيق: جعفر الجزيري
المصدر