بطاريات ورق الطحالب الخضراء

يمكن استخدام الطبقة غير المرغوب فيها من طحالب Cladophora، الشائعة في بحر البلطيق ومناطق أخرى من العالم، كمادة طلاء فعالة للبطاريات الصديقة للبيئة.

الغطاء غير المرغوب فيه من طحالب Cladophora، المنتشرة في بحر البلطيق ومناطق أخرى من العالم، لا يخلو من فوائده. اكتشف فريق من الباحثين من إحدى الجامعات السويدية (أوبسالا) أن البنية النانوية الخلوية الفريدة لهذه الطحالب يمكن استخدامها كمادة طلاء فعالة للبطاريات الصديقة للبيئة.

ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nano Letters. يقول الباحث غوستاف نيستروم، وهو المؤلف الأول لهذا المقال: "تمتلك هذه الطحالب بنية خلوية خاصة تتميز بمساحة سطحية كبيرة جدًا". "من خلال طلاء الهيكل بطبقة رقيقة من البوليمر الموصل، تمكنا من إنتاج بطارية كهربائية ذات وزن قليل وحققت أرقامًا قياسية جديدة في وقت الشحن والقدرة على بطاريات البوليمر السليلوزية."

على الرغم من الجهود المكثفة التي بذلت في السنوات الأخيرة لتطوير مواد طلاء جديدة تعتمد على السليلوز لتطبيقات البطاريات، فقد ثبت أن القدرة على الحصول على أداء شحن مُرضٍ كانت محدودة. ومع ذلك، لم يحاول أحد استخدام السليلوز المشتق من الطحالب. قام باحثون من قسم العلوم الهندسية بجامعة أوبسالا في السويد بدراسة التطبيقات الصيدلانية المحتملة للسليلوز المشتق من الطحالب الخضراء Cladophora لعدة سنوات. يتمتع هذا النوع من السليلوز ببنية نانوية فريدة تختلف تمامًا عن تلك الموجودة في النباتات الأرضية، وقد ثبت أنه يعمل بشكل جيد كعامل سماكة في المستحضرات الصيدلانية وكمادة رابطة في المنتجات الغذائية. وقد نشأت قدرتها المحتملة على استخدامها في تطبيقات تخزين الطاقة من مساحة سطحها الكبيرة.

تشرح الباحثة ماريا ستروم، أستاذة تكنولوجيا النانو ورئيسة المجموعة البحثية: "كنا نأمل منذ فترة طويلة في العثور على تطبيق عملي للمادة المشتقة من غطاء الطحالب، والآن أثبتنا أن هذا ممكن". "إن بحث البطارية له طابع حقيقي متعدد التخصصات وتم إجراؤه بالتعاون مع أستاذ الكيمياء ليف نيهولم. لقد لعب خبراء تحضير السليلوز والكيميائيون المشاركون في أبحاث البطاريات وعلماء تكنولوجيا النانو - جميعهم معًا أدوارًا حيوية في تطوير المادة الجديدة."

في الواقع، تقدم نتائج البحث لأول مرة مادة جديدة تمامًا للأقطاب الكهربائية التي سيتم استخدامها في مجالات تخزين الطاقة، وهي مادة تتكون من بنية نانوية من السليلوز الطحالب المغلفة بطبقة بولي بيرول لا يزيد سمكها عن خمسين نانومتر. ويمكن للبطاريات المعتمدة على هذه المادة تخزين ما يصل إلى ستمائة مللي أمبير لكل سم مكعب، مع فقدان ستة بالمائة فقط من هذه السعة بعد مائة دورة شحن.

وأوضح الباحثون أن "نتائج البحث توفر إمكانيات جديدة للإنتاج الضخم لأنظمة تخزين الطاقة الصديقة للبيئة ورخيصة وخفيفة الوزن".

الخبر من الجامعة