علماء يطوّرون بطارية شمسية سائلة تخزّن الطاقة لسنوات بكثافة تتجاوز الليثيوم
باحثون في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربارا يُطوّرون جزيئاً عضوياً يخزّن طاقة الشمس كيميائياً لسنوات ثم يُحرّرها حرارةً عند الطلب، بكثافة طاقة تفوق بطاريات الليثيوم.
هل يمكن تعليب ضوء الشمس وتخزينه لسنوات كاملة ثم إطلاقه حرارةً عند الطلب؟ هذا بالضبط ما أنجزه علماء من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربارا (UCSB)، إذ طوّروا جزيئاً عضوياً معدَّلاً يعمل بطاريةً شمسية سائلة قابلة للشحن المتكرر دون تدهور ملحوظ.
تعمل البطارية الجديدة على مبدأ التخزين الكيميائي الحراري للطاقة. إذ يتصرّف الجزيء كزنبرك مضغوط؛ فعند تعريضه لضوء الشمس، يتحوّل إلى صيغة كيميائية مجهودة ذات طاقة عالية، ويظل محتجزاً في هذا الوضع المشحون لفترات مطوّلة قد تمتد لسنوات. ثم حين يُثار بمصدر حراري أو محفّز كيميائي بسيط، ينطلق عائداً إلى حالته الأصلية مُحرّراً طاقته على هيئة حرارة.
المادة المُستخدمة مشتقة من جزيء يُسمى البيريميدون يشترك تركيبياً مع الحمض النووي DNA. طوّرها الفريق البحثي بحيث تُحقق كثافة طاقة تتجاوز 1.6 ميغاجول لكل كيلوغرام، ما يُفوق قيمة بطاريات الليثيوم أيون الشائعة البالغة نحو 0.9 ميغاجول لكل كيلوغرام. وفي إنجاز عملي بالغ الدلالة، تمكّن الباحثون من استخدام هذه المادة لإغلاء الماء في ظروف محيطية اعتيادية باستخدام الطاقة الشمسية المخزّنة فحسب.
يكتسب هذا الاكتشاف أهميةً استثنائية في ضوء التحديات التي تواجهها أنظمة تخزين الطاقة المتجددة. فبطاريات الليثيوم تعتمد على معادن نادرة وعمليات تعدين مكلفة بيئياً، كما تتدهور مع الدورات المتكررة للشحن والتفريغ. في المقابل، يُمثّل الجزيء العضوي الجديد نظاماً قابلاً لإعادة الاستخدام والتدوير المتكرر دون خسائر ملموسة في الكفاءة.
يقول هان نغوين الطالب الدكتوراه المشارك في البحث: المبدأ قابل لإعادة الاستخدام والتدوير؛ نريد أن نستخدم الفكرة ذاتها لتخزين الطاقة وإطلاقها عند الحاجة وإعادة استخدام المادة مراراً وتكراراً. ونُشرت نتائج البحث في مجلة Science العلمية المرموقة في مايو 2026.
لا تزال التقنية في مراحلها البحثية الأولى، ويبقى الانتقال إلى الإنتاج الصناعي الواسع رهيناً بتحديات جوهرية، أبرزها تقليص تكاليف تصنيع الجزيء وتطوير آليات آمنة للتعامل مع محفّزات الإطلاق الحراري في البيئات التجارية.
تتقاطع هذه التقنية مع توجّهات عالمية متزايدة نحو بدائل تخزين الطاقة الخضراء، ولا سيما مع تصاعد الطلب على الكهرباء الشمسية في مناطق يتوفر فيها الإشعاع الشمسي وفيراً على مدار السنة، كما هو الحال في كثير من دول منطقتنا العربية. ويرى الباحثون أن تطبيقات هذه التقنية قد تشمل مستقبلاً تسخين المياه المنزلية والصناعية وتوفير الحرارة للعمليات الصناعية المعتمدة على مصادر متجددة بالكامل.
المزيد من بيئة
شاحنة كهربائية بأقل من 25,000 دولار: هل تُنجح Slate Auto حيث أخفقت سياسات الطاقة النظيفة؟
تطرح شركة Slate Auto شاحنة كهربائية صغيرة بسعر 25,000 دولار وبطارية فوسفات حديد الليثيوم بمدى 205 أميال، مراهنةً على أن المشكلة الأساسية في الاعتماد على السيارات الكهربائية هي السعر لا المدى.
دراسة دولية كبرى تؤكد: الكون لا يزال يتسارع في تمدده والطاقة المظلمة باقية
فريق بحثي دولي بقيادة جامعة ساوثهامبتون يدحض الادعاءات الأخيرة بتباطؤ تمدد الكون، مؤكداً بتحليل دقيق للمستعرات العظمى أن الطاقة المظلمة تواصل دفع الكون نحو التسارع الكوني.
مئات الزلازل الخفية اكتُشفت قرب نهر ثواتس الجليدي وتُهدد برفع البحار ثلاثة أمتار
رصد علماء أستراليون 245 زلزالاً جليدياً مخفياً بالقرب من نهر القيامة الجليدي بأنتاركتيكا بين 2010 و2023، وهي إشارات تُحذر من تسارع وتيرة ذوبانه وعواقبه الكارثية على مستويات البحار عالمياً.
دراسة: مرشحات هيبا تُحسّن الوظيفة التنفيذية للدماغ بنسبة 12% في شهر واحد فقط
تجربة سريرية أمريكية تُثبت أن استخدام أجهزة تنقية الهواء بمرشح هيبا في المنزل لمدة شهر واحد يُحسّن أداء الدماغ لدى البالغين فوق الأربعين بنسبة 12%، مما يكشف أثر تلوث الهواء على الوظائف المعرفية.
علماء يكشفون شذوذاً حرارياً ضخماً في أعماق المريخ يفوق بمئات الدرجات توقعاتنا
باحثو كالتك يكشفون أن الجزء الجنوبي من باطن المريخ أشد حرارةً بمئات الدرجات من الشمال وقد يكون منصهراً جزئياً، وهو ما يفسر لغز المغناطيسية والزلازل المريخية.
الحاسوب الكمي لشركة IBM يحل مسألة تعجز عنها الحواسيب الكلاسيكية في 15 دقيقة
حقق باحثو IBM وجامعة شيكاغو إنجازاً تاريخياً في الحوسبة الكمية باستخدام 70 كيوبتاً منطقياً مصحَّح الأخطاء، إذ أتموا عملية حسابية معقدة في ربع ساعة فقط.