ابوظبي - ياسر ابراهيم - الاثنين 14 أبريل 2025 12:20 صباحاً - حقق فريق بحثي دولي اختراقًا علميًا في مجال تخزين الطاقة، عبر تطوير إلكتروليت جديد مستخلص من شجرة صمغ هندية، ما أسفر عن تحسين كبير في أداء المكثفات الفائقة، أحد المكونات الحيوية في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية.

وأظهرت الدراسة أن استخدام بوليمر حيوي مبتكر، مكوّن من صمغ الكونداجوجو وألجينات الصوديوم، مكّن المكثفات الفائقة من الاحتفاظ بنسبة 93% من طاقتها بعد 30 ألف دورة شحن وتفريغ، وهو أداء غير مسبوق في هذا المجال.

وقال الدكتور جون يونج تشيونج، أحد المشاركين في البحث: "إذا تم تشغيل هذه المكثفات يوميًا، فإنها من الناحية النظرية قد تدوم لأكثر من 80 عامًا، دون تراجع كبير في الكفاءة، ما قد يُحدث نقلة نوعية في عمر الأجهزة والمركبات الكهربائية"، وفقا لموقع interestingengineering.

مشكلة الإلكتروليتات الحمضية تحت المجهر

تُعرف المكثفات الفائقة بقدرتها العالية على الشحن والتفريغ السريع، إلا أن اعتمادها على الإلكتروليتات الحمضية التقليدية يحد من عمرها، بسبب التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها مع الأقطاب المعدنية، ما يؤدي إلى تراجع أدائها مع مرور الوقت.

ويعالج هذا البحث هذه المشكلة من خلال خلق واجهة مستقرة بين القطب الكهربائي والإلكتروليت، وهو عامل أساسي في الحفاظ على كفاءة التخزين في المكثفات الفائقة.

ابتكار بوليمر إسفنجي صديق للبيئة

ضم فريق البحث علماء من اسكتلندا وكوريا الجنوبية والهند، حيث طوروا بوليمر حيويًا يشبه الإسفنج، أطلق عليه اسم "KS"، مصنوع من صمغ شجرة Cochlospermum Gossypium وألجينات الصوديوم.

وأوضح الدكتور تشيونج أن صمغ هذه الشجرة لا يُستخدم على نطاق واسع، بل يشكل عبئًا بيئيًا على الحكومة الهندية، لكن الدراسة قدمت له استخدامًا مبتكرًا وفعّالًا في تكنولوجيا الطاقة.

وأضاف أن البوليمر الجديد يُكوّن طبقة واقية فوق أقطاب الكربون، ما يمنع تآكلها ويحسّن من كفاءة نقل الأيونات خلال عمليات الشحن والتفريغ، وهو ما انعكس في النتائج المعملية التي أظهرت ثباتًا ملحوظًا في الأداء.

حل بيئي ومستدام لمستقبل الطاقة

يمثل هذا الابتكار خطوة واعدة نحو حلول أكثر استدامة لتخزين الطاقة، ويقدم فائدة مزدوجة تتمثل في تقليل النفايات الإلكترونية، والاستفادة من موارد طبيعية غير مستغلة.

واختتم الدكتور تشيونج بالقول: "لقد تمكنا من تحويل مادة مهملة إلى بوليمر حيوي قابل للتحلل وإعادة التدوير، يقدّم أداءً مذهلًا، ويمكنه إطالة عمر المكثفات الفائقة بشكل غير مسبوق".

وفي سياق متصل، أعلنت مؤخرًا شركة "سكولتيك" الروسية عن تطوير علاج بالبلازما يمكن أن يضاعف من سعة المكثفات الفائقة، مما يعزز قدرات السيارات الكهربائية ويمدّ من نطاق حركتها بشكل ملحوظ.

هبه الوهالي

أعمل كقائد فريق في الخليج 24، مع إدارة حسابات مواقع التواصل الاجتماعي. عملت من قبل مع حال الخليج كمديرة قسم أخبار الخليج وكاتبة ومحررة للمقالات والأخبار العالمية والعربية. أحمل شهادة البكالوريوس في الصحافة وعلم الاجتماع من جامعة بيرزيت - فلسطين. ولي خبرة طويلة في إعداد وتحرير المحتوى والمضامين وإنتاج المقالات والأخبار للعديد من المواقع الإلكترونية والإذاعات المحلية، كما لدي خبرة ومعرفة غنية في مجال العلاقات العامة والإعلام وتنسيق المشاريع وإدارتها.