تطوير تقنية جديدة تتيح تخزين الطاقة لفترات أطول

تعتمد على إعادة تنشيط أيونات الليثيوم المفقودة، مما يسهم في تمديد عمر البطاريات وتحسين استدامتها وتقليل النفايات الإلكترونية، وأوضح عضو في فريق البحث ومتخصص في قسم علوم البوليمر بالجامعة، أن هذه التقنية تعتمد على استخدام جزيء حامل لليثيوم، يعمل كوسيلة لإعادة شحن الأيونات داخل البطارية عبر عملية دقيقة، مما يعزز قدرتها على الحفاظ على أدائها لفترات أطول وهي خطوة كبيرة في اتجاه تخزين الطاقة ومن خلال هذا المقال نتعرف على طريقة تخزين الطاقة لفترات أطول.

تخزين الطاقة لفترات أطول

تمكن هذا الابتكار من اجتياز اختبارات متعددة وأثارت اهتمام شركات البطاريات الكبرى عالميا، وتقوم على الحفاظ على كفاءة بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم حتى 12000 دورة بدلا من الوضع الحالي والذي يتمثل في 2000 دورة شحن ثم يتراجع أداء البطارية.

أهمية تخزين الطاقة المتجددة

تعتبر مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مصادر غير مستمرة، حيث إنها تعتمد على العوامل البيئية مثل الضوء والرياح هذا يعني أن انتاج الطاقة يمكن أن يتغير بشكل كبير في اليوم أو حتى على مدار السنة لذلك، تأتي الحاجة لتخزين الطاقة لتلبية احتياجاتنا على مدار الساعة، وضمان استقرار الشبكة الكهربائية.

التقنيات الحالية لتخزين الطاقة

تتنوع تقنيات تخزين الطاقة المتاحة بين البطاريات، والأنظمة الهوائية، والتخزين الحراري ومع ذلك، فإن معظم هذه التقنيات لا توفر القدرة على تخزين الطاقة لفترات طويلة، بالإضافة إلى أنها قد تتطلب تكاليف تشغيل وصيانة عالية. ومن أبرز هذه التقنيات:

• البطاريات الكيميائية مثل بطاريات الليثيوم أيون، وهي الأكثر انتشارا في التطبيقات المنزلية والصناعية، لكنها تعاني من محدودية في مدة التخزين وكفاءة عالية التكلفة.
• التخزين بالهواء المضغوط وهي عملية تخزين الطاقة عبر ضاغط هواء يُستخدم لتوليد الكهرباء عند الحاجة، ولكنها تقتصر على قدرة محدودة على تخزين الطاقة لفترات طويلة.
• التخزين الحراري و يعتمد على تخزين الحرارة في مواد معينة لاستخدامها في توليد الكهرباء لاحقًا، لكنه لا يزال يواجه تحديات في التوسع طويل الأمد.

التطورات الجديدة في تقنيات تخزين الطاقة

تسعى العديد من الشركات والباحثين حول العالم لتطوير تقنيات جديدة وأكثر كفاءة لتخزين الطاقة لفترات أطول ومن هذه الابتكارات:

• البطاريات ذات الحالة الصلبة: وتمثل تطورا هائلا في تخزين الطاقة، حيث يتم استخدام مادة صلبة لتخزين الكهرباء بدلا من الإلكتروليتات السائلة وهي تتميز بكفاءة عالية وعمر أطول مقارنة بأنواع البطاريات التقليدية.
• تقنيات التخزين الهيدروجيني: و في هذه التقنية، يتم استخدام الطاقة الكهربائية الزائدة في عملية التحليل الكهربائي للماء لفصل الهيدروجين عن الأوكسجين، ثم يتم تخزين الهيدروجين واستخدامه لاحقا لتوليد الكهرباء.
• تخزين الطاقة باستخدام الهواء السائل: ويتم فيها استخدام الهواء السائل في عملية تخزين الطاقة، حيث يتم تبريد الهواء إلى درجات حرارة منخفضة للغاية وتحويله إلى سائل. وعند الحاجة للطاقة، يتم تحويل هذا السائل إلى غاز مرة أخرى واستخدامه لتوليد الكهرباء.