البطارية السائلة: كيف تحفظ الكهرباء على شكل وقود سائل؟

بقلم:   تامر كرم           |  June 14, 2024

liquid-battery

كشف باحثون في جامعة ستانفورد عن تقنية جديدة اسمها "البطارية السائلة"، والتي تقوم بحفظ الطاقة الكهربائية التي تولدها مصادر الطاقة المتجددة كالألواح الشمسية و توربينات الرياح إلى سائل يمكن استخدامه لاحقاً كوقود.

وبهذا يمكن لهذه البطارية أن تُستخدم لتخزين الطاقة عوضاً عن بطاريات الليثيوم-ايون التي تعاني من مشاكل كثيرة، كتأثرها بالحرارة وثقل وزنها وسرعة تلفها. كما يمكن أن تستبدل خزانات الهيدروجين المكلفة ومعقدة الاستخدام.

فعندما يكون هناك طاقة زائدة يتم تخزينها على شكل وقود سائل ويتم استرجاع الكهرباء من الوقود عند الحاجة. إذ يتم استخراج الهيدروجين بواسطة الكهرباء وبدلاً من حفظه في خزانات الهيدروجين المكلفة والمعقدة الاستخدام، يتم حفظه في وسط سائل كالأسيتون يمكن له أن يحتفظ بالهيدروجين وتحريره عندما نريد الحصول على الطاقة.

كيف تتم عملية الشحن والتفريغ؟

يتألف نظام البطارية السائلة من خلية كهروكيميائية وفيها يحدث التحويل الأولي للكهرباء إلى وقود سائل. وهي عبارة عن سائل حامل للهيدروجين (LOHC) مثل الأسيتون، الذي يمكن أن يتحول لوقود غني بالهيدروجين خلال عملية الشحن، وتحتوي أيضاً على محفز من الايريديوم و وسيط مساعد.

محفز الإيريديوم هو معدن يمكن له أن يلتقط ذرات الهيدروجين، وثم تحويل سائل البطارية لسائل غني بالهيدروجين (مشحون)، وهو يحتاج أن يتم توصيل الهيدروجين له من قبل وسيط الكوبالتوسين.

أما عملية استعادة الكهرباء من البطارية (التفريغ) تتم من خلال جهاز خاص مصمم لاستخراج الهيدروجين من السائل مما يؤدي لتفريغ البطارية، ثم يتم تغذية الهيدروجين المستخرج إلى خلية وقود هيدروجينية تحوله مرة أخرى إلى كهرباء (كما في سيارات خلايا الهيدروجين).

والهيدروجين يجب أن يتم جلبه للبطارية من مصدر ما، هذا المصدر قد يكون عملية تحليل كهربائي للماء لإنتاجه، وبالتالي فإن استخدام خزانات الهيدروجين يبقى حلاً منافساً.

لاتزال هذه التقنية في مراحلها الأولى، وهي بالطبع عملية مكلفة وصعبة التحقيق والإنجاز على نطاق صناعي، وتحتاج المزيد من البحث والتحسينات. وفي حال نجاحها يمكن أن تُحدث تغير هام في طريقة تخزين واستخدام الطاقة الكهربائية.



مشاركة