اكتشف باحثون في مركز التميز لتقنيات الطاقة المتجددة وتخزينها في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) سبباً رئيسياً وراء معاناة البطاريات القابلة لإعادة الشحن المائية في أن تصبح خياراً أكثر أماناً وأقل تكلفة لتخزين الطاقة المستدامة، وذلك وفقاً لوكالة الأنباء السعودية.
تكشف دراستهم، التي نُشرت في مجلة ساينس أدفانسز، أن الماء داخل هذه البطاريات يتسبب في تفاعلات كيميائية تقصر من عمر البطارية. ومن خلال إضافة أملاح غير مكلفة مثل كبريتات الزنك، وجد الفريق أن عمر البطارية يمكن أن يزيد أكثر من عشرة أضعاف.
تُظهر الأبحاث أن الماء الحر
—وهو جزيئات الماء غير المرتبطة بقوة بجزيئات أخرى—يحفز تفاعلات غير مرغوب فيها عند مصعد البطارية، مما يؤدي إلى تلفه مع مرور الوقت. تساعد كبريتات الزنك في استقرار هذه الجزيئات المائية، حيث تعمل كـ لاصق للماء
لتقليل التفاعلات الضارة وتحسين أداء البطارية.
وأكد البروفيسور حسام الشريف، رئيس مركز كاوست والباحث الرئيسي، على الدور المهم الذي يغفل عنه الكثيرون لتركيب الماء في كيمياء البطاريات. وركزت تجارب الفريق على بطاريات تعتمد على كبريتات الزنك، لكن النتائج الأولية تشير إلى فوائد مماثلة لأنودات معادن أخرى، ما يوحي بحل شامل لإطالة عمر البطاريات المائية.
وأشار يونبي تشو، الباحث في كاوست، إلى أن أملاح الكبريتات غير مكلفة ومتوفرة على نطاق واسع ومستقرة، مما يجعل هذا النهج عملياً وفعالاً من حيث التكلفة. وتزداد أهمية البطاريات المائية كخيار مستدام لتخزين الطاقة على نطاق واسع، مع توقعات الصناعة بأن السوق قد يتجاوز 10 مليارات دولار بحلول عام 2030، بحسب وكالة الأنباء السعودية.
وعلى عكس بطاريات الليثيوم الشائعة في السيارات الكهربائية، تقدم البطاريات المائية طريقة أكثر أماناً واستدامة لدمج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية في الشبكات الوطنية، وهو هدف مهم في استراتيجية الطاقة السعودية.
شارك في البحث أيضاً الأساتذة عمر محمد، عثمان بكر، شيشيانغ تشانغ، وماني ساراثي من كاوست.
