طوّر فريق من جامعة توهوكو اليابانية، بالتعاون مع شركة نيتو بوسكي، بطارية مائية مبتكرة قابلة لإعادة التدوير وتذوب في الماء الدافئ، في خطوة قد تُحدث ثورة في مجال تخزين الطاقة المستدامة. تأتي هذه التطورات في ظل تزايد المخاوف البيئية والحاجة الملحة إلى حلول طاقة آمنة وصديقة للبيئة.
وتستند البطارية الجديدة إلى إلكتروليتات قائمة على الماء، ما يقلل من مخاطر الحرائق المرتبطة بالمذيبات القابلة للاشتعال في البطاريات التقليدية، ويجعلها أكثر أمانا للتطبيقات الحساسة مثل المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع. كما أن البوليمرات المستخدمة في البطارية مصنوعة من عناصر وفيرة ويمكن تحللها بسهولة، ما يساهم في الحد من استهلاك الموارد وتخفيف تلوث البلاستيك، وفقا لموقع sustainability-times.
يُعد هذا الابتكار نتيجة سنوات من البحث لتجاوز إحدى العقبات الرئيسية أمام انتشار البطاريات المائية، وهي توافق المواد مع الإلكتروليتات المائية. غالبا ما تعاني المواد العضوية المؤكسدة والاختزالية من صعوبة التفاعل مع الماء بسبب طبيعتها الكارهة للماء، ما يقلل من كفاءة البطارية ويحد من إمكانية إعادة تدويرها.
وتعتمد الطريقة الجديدة على تطوير بوليمر عضوي يحتوي على p-ديهيدروكسي بنزين داخل بوليامين، ليكون قادرا على التفاعل مع الماء بكفاءة عالية. ويمكن تحلل هذا البوليمر بسهولة إلى مكوناته الأساسية عند درجات حرارة أقل من 100°F، أي أقل من 38 درجة مئوية، ما يسهل إعادة تدويره ويقلل من الأثر البيئي للبطاريات بعد انتهاء عمرها الافتراضي.
وقال فريق البحث إن هذا التطور يفتح آفاقا جديدة لتصميم بطاريات تجمع بين سعة تخزين عالية للشحنة وقابلية إعادة التدوير، وهو ما يمثل خطوة مهمة نحو حلول طاقة مستدامة وفعالة. وستركز الأبحاث المستقبلية على تقييم متانة البطارية وأداء البوليمر الجديد في التطبيقات الواقعية، لضمان جاهزيته للاستخدام الصناعي والاستهلاكي على حد سواء.
ويؤكد خبراء أن الابتكار الياباني قد يغير مستقبل صناعة البطاريات، خاصة في ظل الطلب المتزايد عالميا على حلول طاقة صديقة للبيئة وآمنة للاستخدام اليومي. إذ يعالج المشروع تحديات تاريخية للبطاريات المائية التقليدية، مثل محدودية توافق المواد وضعف قابلية إعادة التدوير، ويقدم بديلا أكثر أمانا وصديقا للبيئة.
يُعد هذا الاكتشاف مثالا حيا على التقاء البحث العلمي بالتحديات البيئية العالمية، ويُبرز أهمية الاستثمارات في تطوير مواد مستدامة لتخزين الطاقة، بما يخدم مستقبلا أخضر وأكثر أمانا للكوكب.
الجدول المقارن:
الخاصيةt البطاريات التقليديةt البطاريات الجديدة
توافق الموادt محدودt محسّن
قابلية إعادة التدوير tضعيفةt عالية
السلامة خطر الحريق t مقاومة للحريق، قائمة على الماء
