العلماء يعملون على إطالة عمر البطارية

عندما كان البروفيسور، أكيرا يوشينو، يطوّر تقنية جديدة للبطاريات في مختبره في أوائل الثمانينيات، لم يكن يعتقد أنها ستصل إلى مستوى اليوم، إذ باتت بطارية أيون الليثيوم تشغّل الهواتف المحمولة وجميع أنواع الأجهزة الإلكترونية الأخرى، من فرشاة الأسنان إلى الدراجات.

تنقل "بي بي سي" عن يوشينو قوله "في ذلك الوقت، كنا نظن أنها ستستخدم بشكل أساسي في كاميرات الفيديو مقاس 8 مم".

وتقديراً لهذا النجاح، حصل البروفيسور يوشينو على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2019.

ولكن على الرغم من التحسينات، فإن بطاريات أيون الليثيوم الأكثر تطوراً يمكنها فقط تخزين جزء بسيط من الطاقة.

وهذا يحد من طموحات الأجهزة الأصغر والأخف وزناً، والمشاريع الأكثر طموحاً مثل الطيران بالطاقة الكهربائية.

ويعترف البروفيسور بأن البطاريات تحتاج إلى إحراز تقدم، ولكن لحسن الحظ، "هناك الكثير من الأساليب المثيرة للاهتمام"، "إن بطارية الحالة الصلبة، كما أعتقد، بطارية واعدة".

يقول الرئيس التنفيذي لـ"سوليد باور" التابعة لجامعة كولورادو، دوغلاس كامبل، "يمكن لبطاريات الحالة الصلبة تخزين 50 في المائة من الطاقة أكثر من أيون الليثيوم. 

وهذه البطاريات أكثر استقراراً كذلك. في عام 2016، استدعت "سامسونغ" 2.5 مليون هاتف "نوت 7" بعد حرائق شملت بطاريات أيون الليثيوم الخاصة بها.

لكن البطاريات التي طورتها شركة كامبل لا تزال بحاجة إلى الليثيوم في شكله المعدني وهذه مشكلة لأنها من المعدن الصعب العمل به.

والمشكلة الأخرى هي أن معدن الليثيوم لم يتم تكريره بعد على المستوى الصناعي، لذلك فإن الحصول على ما يكفي قد يكون أمراً صعباً، وفقاً لكامبل.

وعلى الرغم من هذه المخاوف، فإن بطاريات الحالة الصلبة "حققت طفرة في الأبحاث الأساسية، والأبحاث والتطوير لتقنيات الإنتاج الضخم تتقدم"، يقول يوشينو.

ويعتقد أن الأمر قد يستغرق 10 سنوات أخرى حتى تتنافس بطاريات الحالة الصلبة مع أيون الليثيوم من حيث السعر.

والجائزة الكبرى في السوق هي بطاريات السيارات الكهربائية. تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يصل عدد السيارات الكهربائية في العالم إلى 125 مليون سيارة بحلول عام 2030.

ويقول المحلل في شركة أبحاث الطاقة "وود ماكنزي"، روري مكارثي، إن ابتكار البطارية "مدفوع إلى حد كبير بكل ما يحدث في سوق السيارات الكهربائية".