بطارية جديدة مصنوعة من البذور وراتنج الصنوبر

إن بطاريات الليثيوم اليوم تتسم بالكفاءة بالفعل، ولكن استخدامها ينطوي على مجموعة متنوعة من المشاكل البيئية والمالية. باستخدام المواد التي تم الحصول عليها من بذور نبات البرسيم المزروع وبالاشتراك مع الراتنج من أشجار الصنوبر، تمكن الباحثون من التوصل إلى بديل مثير للاهتمام بشكل خاص.

[ترجمة د.نحماني موشيه]
إن بطاريات الليثيوم اليوم تتسم بالكفاءة بالفعل، ولكن استخدامها ينطوي على مجموعة متنوعة من المشاكل البيئية والمالية. باستخدام المواد التي تم الحصول عليها من بذور نبات البرسيم المزروع وبالاشتراك مع الراتنج من أشجار الصنوبر، تمكن الباحثون من التوصل إلى بديل مثير للاهتمام بشكل خاص.

ونشر الباحثون من جامعة أوبسالا في السويد نتائج أبحاثهم في المجلة العلمية ChemSusChem. وقال الباحث دانييل براندل من قسم الكيمياء بجامعة أوبسالا: "نعتقد أن اكتشافنا يفتح نافذة لتطوير بطاريات أكثر صداقة للبيئة وتحسن كفاءة الطاقة مقارنة بالبطاريات الشائعة الاستخدام اليوم".

تعد بطاريات الليثيوم، بفضل قدرتها العالية على الطاقة، حلاً واعداً في مجموعة متنوعة من المنتجات في أنظمة الطاقة المستقبلية، على سبيل المثال - في السيارات الكهربائية أو لتخزين كميات كبيرة من الكهرباء لشبكة الكهرباء البلدية. وفي الوقت نفسه تعاني بطاريات الليثيوم الشائعة اليوم من عدة مشاكل تتعلق بالبيئة وتكلفتها المالية. المشكلة الأولى هي أن احتياطيات الليثيوم التي يمكن إنتاجها تجاريا محدودة وليس من الواضح ما إذا كانت كميتها قادرة على تلبية الطلب في المستقبل. علاوة على ذلك، من الصعب جدًا إعادة تدوير معدن الليثيوم من المواد غير العضوية التي تعتمد عليها بطاريات الليثيوم الموجودة اليوم. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بطاريات الليثيوم على مواد أخرى، أكثر ندرة من معدن الليثيوم، والتي يصعب استبدالها بمواد أخرى وتتطلب مدخلات طاقة كبيرة ومواد كيميائية سامة لإعادة تدويرها.

نجح الباحثون في تطوير فكرة جديدة تمامًا للبطارية - بطارية تعتمد على مادة بيولوجية متجددة يمكن إعادة تدويرها مع مطابقة سعة الطاقة بداخلها لبطاريات الليثيوم أيون الموجودة. وتصنع مكونات البطارية المبتكرة من مواد حيوية عضوية متجددة يتم الحصول عليها من بذور نبات البرسيم وراتنج شجرة الصنوبر، ويمكن تشغيلها بمدخلات منخفضة الطاقة باستخدام مواد كيميائية غير خطرة، مثل الإيثانول والماء.
ورغم أن البطاريات الموجودة اليوم تحتوي على مواد غير عضوية غير متجددة، إلا أن هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها تقديم بطارية مكونة من مواد متجددة. ومع ذلك، فإن استراتيجية إعادة التدوير والاستخلاص هي فكرة علمية جديدة تمامًا. ومن الممكن أيضًا ضمن الطريقة الجديدة القدرة على بناء بطارية جديدة من مكونات البطارية الفارغة. بمعنى آخر، عملية بسيطة ومباشرة تجعل من الممكن استخدامها مرارًا وتكرارًا.

أظهر الباحثون أن الليثيوم المستخرج من بطارية مستنفدة يمكن إعادة استخدامه في بطارية جديدة: كل ما هو مطلوب هو إضافة المزيد من المواد البيولوجية. وأثبت العلماء أن بطاريتهم قادرة على إنتاج ما يصل إلى 99% من الطاقة الناتجة عن البطارية الأصلية.

ويضيف الباحث الرئيسي: "إن استخدام المواد العضوية من مصادر متجددة يسمح لنا بتجنب عدد من المشاكل التي قد تنشأ عن الزيادة الحادة في استخدام بطاريات الليثيوم. ولكن الأهم من ذلك، أن هذه خطوة كبيرة في تطوير طريقة بسيطة وصديقة للبيئة لإعادة تدوير الليثيوم الموجود في هذه البطاريات. كما أن هذه الحلول اقتصادية للغاية."
الخبر الاصلي