منوعات

البطاريات المصنوعة من أصداف السلطعون قد تكون وقود سيارتك مستقبلاً

Aa

البطاريات المصنوعة من أصداف السلطعون قد تكون وقود سيارتك مستقبلاً

البطاريات المصنوعة من أصداف السلطعون قد تكون وقود سيارتك مستقبلاً

طور العلماء نموذجاً أولياً لبطارية مشتقاً من إلكتروليت موجود في أصداف السلطعون، النوع الذي تتخلص منه بعد عشاء المأكولات البحرية.

إن البطاريات التقليدية القابلة لإعادة الشحن، والأكثر شيوعاً من نوع ليثيوم أيون، ليست قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة، وهذا يضر بالبيئة.

عندما يتعلق الأمر بمكافحة أزمة المناخ، فمن الواعد أننا شهدنا دفعة للسيارات الكهربائية. على عكس السيارات العادية، التي تنبعث منها سحب من عوادم الوقود الأحفوري في الغلاف الجوي تعتمد الإصدارات الكهربائية على طاقة البطارية، ولكن كما هو الحال مع جميع المنتجات القابلة لإعادة الشحن، يتوقف ظهور السيارات الكهربائية على زيادة صناعة البطاريات.

وقال ليانجبينج هو Liangbing Hu، مدير مركز جامعة ميريلاند لابتكار المواد، في بيان صحفي: "يتم إنتاج واستهلاك كميات هائلة من البطاريات، مما يزيد من احتمال حدوث مشكلات بيئية .. على سبيل المثال، فواصل البولي بروبلين والبولي كربونات، والتي تستخدم على نطاق واسع في بطاريات أيونات الليثيوم، تستغرق مئات أو آلاف السنين لتتحلل، وتزيد من العبء البيئي".

نعم. مئات أو آلاف السنين. ناهيك عن العمالة المطلوبة لبناء تلك البطاريات في المقام الأول، فضلاً عن الجدل الدائر حول انتهاكات حقوق الإنسان التي تنشأ في الأماكن التي يتم فيها حصاد مكونات البطاريات، مثل الكوبالت. ومع ذلك، فإن بطاريات الليثيوم أيون هذه موجودة في كل مكان. في الواقع، من المحتمل أنك تحمل واحدة الآن إذا كنت تقرأ هذا المقال بهاتف محمول. وغالباً ما يتم إقرانها أيضاً بألواح شمسية تجمع ضوء الشمس لتخزين طاقة صديقة للبيئة.

في ورقة بحثية نُشرت في مجلة ماتر journal Matter، قدم هو وزملاؤه اختراعهم لبطارية قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة أكبر بكثير من مصادر طاقة ليثيوم أيون. الجزء الغريب إنها مصنوعة من قشرة السلطعون.

وفقاً لباحثي الدراسة الجديدة، تستخدم العديد من البطاريات مواد كيميائية قابلة للاشتعال أو مسببة للتآكل من أجل توليد الكهرباء في البطارية. كيماويات غير قابلة للتحلل بسهولة. في المقابل، طلب ليانجبينج هو وزملاؤه لبطاريتهم استخدام هلام موجود في مادة بيولوجية تسمى الشيتوزان. الشيتوزان قابل للتحلل البيولوجي بسهولة.

قال هو جين تاو ان "الشيتوزان منتج مشتق من الكيتين، ويوجد الكيتين في الكثير من المصادر، بما في ذلك جدران خلايا الفطريات، والهياكل الخارجية للقشريات، وأقلام الحبار". لكن المصدر الأكثر وفرة للكيتوزان، وفقاً لـ "هو"، يقع في تلك الهياكل الخارجية للقشريات. مثل ذيول الجمبري الوردي، ودرع جراد البحر القرمزي، وبالطبع أصداف السلطعون.

بطريقة ما، هذا الجانب من النموذج الأولي للفريق يعالج مشكلتين في وقت واحد. وفقاً لدراسة أجريت عام 2015 في مجلة Nature، يتم إنتاج ما يقرب من 6 إلى 8 ملايين طن من نفايات سرطان البحر والجمبري والكركند على مستوى العالم.

يتابع التقرير أن هذه الأصداف غالباً ما يتم إلقاؤها في مكب النفايات أو البحر، وهو شكل مكلف للتخلص يمكن أن يصل إلى أكثر من 100 دولار للطن وهو أيضاً ضار بالبيئة لأن مدافن النفايات تساهم بشكل غير مباشر في انبعاثات الغازات الضارة.

لذا، من وجهة نظر إنتاج بطاريات قابلة للتحلل، تخيل ما إذا كان من الممكن إعادة توجيه كل تلك الأصداف باهظة الثمن إلى شيء مفيد ومفيد لحماية كوكبنا

بطاريات الزنك

وفقاً للدراسة الجديدة التي أجراها الفريق، فإن الشيتوزان المستخدم في النماذج الأولية للبطاريات تعطل تماماً في غضون خمسة أشهر، تاركاً وراءه مكوناً معدنياً يسمى الزنك وهو قابل لإعادة التدوير خلاف الرصاص والليثيوم. 

كان للنموذج الأولي أيضاً كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 99.7 ٪ بعد 1000 دورة، مما يعني أنه خيار قابل للتطبيق لتخزين طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية في شبكات الطاقة. يعد هذا تحسناً كبيراً لعالم بطاريات الزنك، لأنه على الرغم من أن خيارات تخزين الطاقة هذه ليست جديدة تماماً، إلا أنها اشتهرت بكفاءة متوسطة إلى حد ما. يقول الباحثون إن المكون المشتق من قشرة السلطعون قد يكون القطعة المفقودة التي يمكن أن تنقلهم إلى المستوى التالي.

اعتبارًا من الآن، يقول Hu إن تضمين الكيتوزان كإلكتروليت في بطارية يعني أن حوالي ثلثي البطارية يمكن أن تتحلل بيولوجياً، ولكن للمضي قدماً، يأمل الفريق في معالجة الثلث المتبقي.

وقال: "آمل في المستقبل أن تكون جميع مكونات البطاريات قابلة للتحلل.. ليس فقط المادة نفسها ولكن أيضاً عملية تصنيع المواد الحيوية".

أخبار ذات صلة
المزيد من أخبار - منوعات

أكتر هي واحدة من أكبر منصّات الأخبار السويدية باللغة العربية وأسرعها نمواً.

توفّر المنصة الأخبار الموثوقة والدقيقة، وتقدّم المحتوى الأفضل عبر النصوص والأفلام الموجّهة لعددٍ متزايد من الناطقين باللغة العربية في السويد وأجزاء من الدول الاسكندنافية وبقية العالم.

تواصل معنا

Kaptensgatan 24, 211/51 Malmö, Sweden
VD -  Kotada@aktarr.se

Tipsa -  Press@aktarr.se

Annonsera -  Annonsering@aktarr.se

للاشتراك بالنشرة الاخبارية

متابعة أخر الاخبار و المواضيع التي تهمك

2023 Aktarr جميع الحقوق محفوظة لمنصة ©