تغطية شاملة

طور باحثون من التخنيون بطارية سيليكون-هواء قادرة على العمل لآلاف الساعات دون توقف

سجل التخنيون براءة اختراع لهذا التطوير، والتي تم نشرها في مجلة الكيمياء الكهربائية الرائدة في العالم

مخطط بطارية الهواء السيليكون. بإذن من البروفيسور يائير عين علي، التخنيون
مخطط بطارية الهواء السيليكون. بإذن من البروفيسور يائير عين علي، التخنيون

نجح باحثو التخنيون في تطوير بطارية سيليكون-هواء قادرة على العمل لآلاف الساعات دون توقف. تم نشر هذا التطور في المجلة العلمية الرائدة Electrochemistry Communications.

يقوم البروفيسور يائير عين إيلي، من كلية هندسة المواد في التخنيون، بالبحث في بطاريات الهواء المعدنية منذ سنوات عديدة. في البطاريات التي نعرفها، يوجد قطب موجب (+) يسمى الكاثود وقطب سالب (-) يسمى الأنود. ويفصل بينهما عازل وفي داخله سائل يحتوي على أيونات (إلكتروليت). ويوضح قائلاً: "في بطاريات الهواء المعدنية، هناك توفير كبير في الوزن والتكاليف، لأنها في الواقع لا تحتوي على كاثود مدمج". "في هذه البطارية، الكاثود هو الأكسجين الذي يأتي من البيئة عبر غشاء (هذه هي البطارية المستخدمة، على سبيل المثال، من قبل ضعاف السمع، لأنها خفيفة وطويلة الأمد). وكانت هناك محاولات في الماضي لترقية مثل هذه البطارية أيضًا للسيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة، والآن تلقى هذا زخمًا متجددًا عندما تتعاون شركتا «تويوتا» و«باناسونيك» في تنفيذ بطارية زنك-هواء مستقبلًا. سيارات كهربائية." يحاول معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT مع شركات تجارية أخرى، مثل IBM وTesla، وبتشجيع من الحكومة الأمريكية)، تطوير بطاريات ليثيوم-هواء قابلة لإعادة الشحن، والتي يمكن أن تصل إلى عشرة أضعاف كثافة الطاقة في الجسم. التقنيات الموجودة اليوم (ستعمل لوقت أطول بعشر مرات، أو لمسافة سفر أطول بعشر مرات).

يقترح البروفيسور عين إيلي استخدام بطارية الهواء السيليكون. "السيليكون (الحديد) مادة شائعة جدًا، وهي ليست خطيرة ومستقرة للغاية، وخفيفة الوزن وتحتوي على نسبة عالية من الطاقة (يتم نقل أربعة إلكترونات أثناء أكسدة ذرة السيليكون الواحدة) ونحن في الواقع نحولها إلى رمل (ثاني أكسيد الحديد) ) أثناء تفريغ البطارية. وستكون بطارية غير قابلة لإعادة الشحن، مثل البطاريات التي نعرفها اليوم".

مثل هذه البطارية، ذات العمر الافتراضي غير المحدود، ستكون جيدة للاستخدام في المجال الطبي (مثل المضخات لمرضى السكر أو في أجهزة السمع) وفي مجال الإلكترونيات، كجزء مدمج في الجهاز مبني بالكامل من السيليكون. وستكون البطارية المبتكرة قادرة على توفير الطاقة لمدة تصل إلى آلاف ساعات العمل دون استبدال.

وتمت أعمال تطوير بطارية السيليكون-الهواء بتمويل من الصندوق الثنائي للأبحاث، وبمشاركة طالب الدكتوراه جيل كوهين والدكتور ديفيد ستروسبيتسكي من التخنيون والبروفيسور ديجبي ماكدونالد من جامعة بنسلفانيا في الولايات المتحدة الأمريكية. .

تعليقات 18

  1. براءة اختراعهم من عام 1999 كما هو موضح هنا:
    http://www.lutec.com.au/patents.htm

    تم الحصول على براءة الاختراع في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 2003

    وما يصفونه بـ "النظرية وراء الجهاز" ليس أكثر من نص قصير يخفي أكثر مما يكشف:
    http://www.lutec.com.au/other/lutec0711.pdf

    حتى يومنا هذا (مع جميع المستثمرين الذين قفزوا على هذه المسألة) لم يبيعوا أي شيء.
    ارسم استنتاجاتك الخاصة.

  2. مقال لقناة سكاي نيوز أستراليا:
    يدعي مهندس إلكترونيات أنه اخترع مولدًا كهرومغناطيسيًا منزليًا، قادرًا على إنتاج طاقة أكبر بخمس مرات مما يستهلكه - وكل ذلك دون تلوث. تبدو طاقة نظيفة ومتجددة لكل منزل، وبسعر 5 دولار فقط. ماذا تعتقد؟

    http://www.youtube.com/watch?v=efCelx7qe_M

  3. صانع القبعات:
    مايكل على حق. أنت تبحث عن الأشياء التي لم تُقال.
    بالإضافة إلى ذلك، يعد السيليكون بالفعل أحد أكثر المواد شيوعًا في الكرة، حتى لو لم يكن معدنًا في حد ذاته.
    الليثيوم على سبيل المثال، أو الزنك، أو الفضة وحتى النيكل، هي أقل شيوعًا بكثير، وهي ليست بالضرورة معادن.
    التلوث الموجود وفقًا لك عند شحن البطارية موجود أيضًا في هذا. ولكن عندما تقوم برمي هذه البطارية من نافذة سيارتك، فإنها سوف تلوث البيئة بشكل أقل بكثير. ومع ذلك، لم يتم التأكيد على هذا في المقال بقدر ما تم التأكيد على حقيقة أنه يكفي لمزيد من الوقت. هذا كل شيء.

  4. صانع القبعات:
    يبدو لي أنك تبحث عن مبررات تحت الأرض (والرمال).
    هل هناك أي ادعاء فيما بين الذين نقلت عنهم غير صحيح؟
    أين يقول أي شيء عن الحل السحري غير الملوث؟

  5. ويترتب على ذلك من هنا:
    "السيليكون (النيتروجين) مادة شائعة جدًا، وهي ليست خطيرة ومستقرة للغاية، وخفيفة الوزن وتحتوي على نسبة عالية من الطاقة (يتم نقل أربعة إلكترونات أثناء أكسدة ذرة السيليكون الواحدة) ونحن في الواقع نحولها إلى رمل (ثاني أكسيد النيتروجين) ) أثناء تفريغ البطارية"
    كما أن تقديم زورن كمادة مشتركة يكون دقيقًا مثل تقديم الهيدروجين كمادة مشتركة. على الأرض، تظهر المادة كمركب

  6. صانع القبعات:
    قد يكون كلامك صحيحًا وقد لا يكون كذلك - لا أعرف من أي المواد وفي أي العمليات سيتم إنتاج الشكل، لكن لا شيء من هذا مهم حقًا: البطارية بطبيعتها أداة للتخزين. الطاقة التي تم وضعها فيه وليست جهازا لتوليد الطاقة، فما الذي تشتكي منه فعلا؟

  7. إلى إيال:
    إن ثاني أكسيد الكربون الذي ينشأ الآن نتيجة احتراق الوقود في السيارة والذي تشتكي منه كثيراً هو بالطبع لم يخلق من لا شيء - بل هو مركب من الكربون و... الأكسجين. لذا، في هذه الأثناء، هناك عملية مزدوجة: إنتاج ثاني أكسيد الكربون واستهلاك الأكسجين. إذا تحولوا إلى البطاريات المذكورة أعلاه من حيث الأكسجين فلن يتغير شيء، ولكن بدلاً من ثاني أكسيد الكربون سنحصل الآن على الرمال، أليس هذا أفضل؟

  8. وبما أنه لا يوجد (تقريبًا) زورون نقي في الطبيعة، فلا بد من إنتاجه، وهي عملية تتطلب طاقة بالطبع وهي أيضًا ملوثة. وأفترض أيضًا (ما لم تكن شركة Perpetum رائدة) أن الطاقة اللازمة لإنتاج النيتروجين وفصله عن الأكسجين هي نفسها التي يتم الحصول عليها عندما تولد البطارية الكهرباء وتجدد ثاني أكسيد النيتروجين.

  9. روي، شكرا لإجابتك.
    ولكن لا يزال من غير الجيد أن يكون هناك عامل آخر، وهو أنه كلما انتشر ونجح، كلما زاد الضرر بتركيبة الهواء الذي نتنفسه. السؤال كمي: ماذا سيحدث إذا نجحت هذه الفكرة لدرجة أن كل بطارية ستعتمد عليها؟ لذا فإن تركيبة الهواء داخل المدن سوف تتغير بالتأكيد. كان هناك المزيد من الأكسجين على أي حال، ولكن أقل؟

    يذكرني بحالة السيارات التي تعمل بالهيدروجين والتي تم طرحها مؤخرًا. تعالوا لحل مشكلة مهمة، لكن منتجات العادم هي بخار الماء. ومن ثم تظهر المشكلة الكمية مرة أخرى: فكر في واقع تكون فيه معظم السيارات، إن لم يكن جميعها، على هذا النحو. وكأن المدينة بأكملها متصلة بمنتجي الرطوبة! فبدلاً من أن تصل نسبة الرطوبة إلى 70% في صيف تل أبيب، سيكون لديك رطوبة مستحيلة تصل إلى 90%... نفس الوزن. 

  10. إلى الأيائل
    1. البطارية لن تكون قابلة لإعادة الشحن = البطارية الأساسية، وهو ما يسمى في اللغة المهنية، أي يمكن استخدامها ثم التخلص منها في النهاية.
    مدة صلاحية غير محدودة = يمكنك وضعها في فراغ أو في مكان خالي من الأكسجين ولن تفقد قدرتها. وهذا يعني أنها ستكون قادرة على العمل لمدة 100 عام أخرى، على عكس معظم البطاريات الأولية الموجودة اليوم (زنك الكربون العادي، باستثناء البطاريات الحرارية) حيث يتم فقدان القدرة بمرور الوقت نتيجة المجال الكهربائي وتعطل المواد الموجودة في البطارية. .
    2.אין בעיה של חמצן באויר, החמצן נוצר כמעט כל הזמן בעיקר מהים, אך גם מצמחיה ע"פ כדור הארץ. אם כבר אתה מתלונן על בזבוז משאבים, יש לך את כל מאגרי המים המתוקים שמתבזבזים על שטויות. הם יותר נדירים והפקתם הרבה יותר غاليه.

  11. الأمر مثير للاهتمام. والآن لسؤالين:

    1. لا أفهم أنه في الفقرة الثانية قبل النهاية يقول "...هذه ستكون بطارية غير قابلة للشحن..."، وفي الفقرة التي تليها تقول: "...هذه البطارية ، مع مدة صلاحية غير محدودة...". بعد كل شيء، يتم استخدام السيليكون، الذي يتأكسد ويتحول إلى رمل. في النهاية يجب أن ينتهي أليس كذلك؟

    2. ما مدى ملاءمة استخدام مصدر طاقة يعتمد على الأكسجين الذي نتنفسه؟ ألا يكفي أن ثاني أكسيد الكربون يأخذ حصة أكبر مما يستحق بمساعدتنا الكريمة، بحيث يتم الآن دفع الأكسجين للخارج أيضًا؟ غير مناسب..

  12. الرمال الرملية ولا شيء للأكل.
    وفي الوقت نفسه ماذا؟ لا الرمال ولا على الإطلاق...
    حرق مثل مجنون.
    لماذا، بالإضافة إلى كل هذه الدراسات الغنية بالمعرفة، لا توجد إصدارات حول تطبيقات العمل التي تعرف كيفية الاستفادة من العلوم العظيمة التي تصدرها لنا الأكاديمية؟ وكما قال أريئيل شارون حينها عن الجدار الفاصل: "ابدأوا بالبناء"

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.