لندن ـ «القدس العربي»: تحولت البطاريات القابلة لإعادة الشحن إلى مصدر للكثير من المخاوف بشأن السلامة العامة خلال السنوات الأخيرة بعد أن تم تسجيل العديد من الحوادث مع انتشار استخدام هذه البطاريات في كافة مناحي الحياة، وخاصة في الهواتف المحمولة الذكية التي أصبحت في أيدي كل الناس بلا استثناء.
واضطرت العديد من الدول وشركات الطيران إلى فرض قيود على حمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن على متن الطائرات، وذلك تحسباً من احتراق هذه البطاريات أو انفجارها، وهو ما يمكن أن يهدد سلامة الرحلة الجوية بالكامل، فيما يتداول العديد من النشطاء على الانترنت تحذيرات من امكانية أن تسبب البطاريات المعاد شحنها حرائق أو انفجارات محدودة قد تضر بمن حولها، وهو ما كانت تعاني منه مؤخراً أحد أجهزة الهاتف التي أنتجتها شركة «سامسونغ» والتي اضطرت إلى سحبها بالكامل من الأسواق بعد أن حظرتها كافة شركات الطيران في العالم بعد جملة من حوادث الاحتراق والانفجار.
ولاحقاً لهذا القلق العالمي من بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن فقد تمكن علماء أمريكيون أخيراً من ابتكار تكنولوجيا جديدة من شأنها تمكين المصانع من إنتاج بطاريات غير قابلة للاحتراق ولا الانفجار، وهي البطاريات التي ستكون أكثر أمناً في العالم، فضلاً عن أن تكاليف إنتاجها قد تكون أقل على اعتبار أنها مكونة من ماء وملح في الداخل بدلاً من المواد القابلة للاشتعال الموجودة في البطاريات التقليدية.
وحسب ما نشرت شبكة «روسيا اليوم» فإن التكنولوجيا الجديدة تم استخدامها في إنتاج بطاريات مقاومة للحريق والانفجار، وقد تم اختبار هذه البطاريات فأنتجت طاقة كافية لاستخدامها في الأجهزة الإلكترونية المنزلية، وأثبتت الاختبارات أنها لم تتعرض لأي نوع من الانفجار أو الاحتراق حتى عند ثقبها بشكل متكرر باستخدام مسمار.
وتستخدم البطارية محلول الملح والماء بمثابة وسط مؤين موصل للكهرباء، مما يزيل المخاطر التي تحملها بعض النماذج التجارية غير المائية.
وتحمل بطارية الليثيوم أيون الموصلات الكهربائية أو الأقطاب الكهربائية على الجانبين، ويتم شحن البطارية أو تفريغها من خلال انتقال الأيونات من قطب إلى الآخر، وتساعد الشوارد في منتصف البطارية، الأيونات على التحرك. وتصنع الشوارد عادة من «الكهرل» أو «الالكتروليت» وهو أي مادة تحتوي على أيونات حرة تشكل وسطا ناقلا للكهرباء، وهذه المواد الكيميائية العضوية هي التي تنفجر بسهولة عند الاحتراق.
ويقول المهندس شواردنغ وانغ، من جامعة ماريلاند والذي شارك في ابتكار التكنولوجيا الجديدة إن الشوارد الكهربائية القائمة على الماء والمقاومة للحريق، موجودة بالفعل ولكن لأن الماء ليس متفاعلا، فإن هذه البطاريات الآمنة ليست قوية.
وأضاف قائلا: «في الماضي، إذا كنت تريد طاقة عالية، يمكنك اختيار بطارية ليثيوم أيون غير مائية، ولكن عليك أن تقدم تنازلات بشأن السلامة، وإذا كنت تفضل السلامة، فيمكن استخدام بطارية مائية تعتمد موادا مثل النيكل والهيدريد، ولكن عليك أن تتحمل انخفاض الطاقة».
والآن، وضع العلماء بطارية ليثيوم أيون مطورة يمكنها أن تضمن الطاقة العالية والسلامة في آن واحد، والتي لن تنفجر أبدا ويمكن أن تصل قوتها إلى 4 فولت، وهــي القوة ذاتها للبطاريات الأكثر شيوعاً.
وقبل عامين، قام فريق وانغ الذي يعمل مع الكيميائي كانغ شو في مختبر أبحاث الجيش الأمريكي بإنشاء «كهرل» (وسط ناقل) قائم على الماء وصل إلى 3 فولت، ولكن على الرغم من أن الكهرل كان آمنا، إلا أنه أدى إلى تحلل أحد الأقطاب الكهربائية لذلك لا يمكنه حمل الكثير من الطاقة.
وفي الورقة البحثية الجديدة تم تطوير الشوارد الكهربائية القائمة على الماء مع ميزة خاصة للشوارد العضوية حيث ستحتوي على طلاء صلب يحمي الأقطاب من التلف.
وهذا الطلاء الصلب هو عبارة عن هلام خاص من البوليمر الذي يشكل طبقة مستقرة تسمى (interphase) عندما يتم شحن البطارية لأول مرة، وهذا الطور يحمي الأنود من التفاعلات الكيميائية التي توقفه عن العمل.
يشار إلى أن البطاريات تعتبر الشغل الشاغل لشركات إنتاج الهواتف المحمولة الذكية التي تبذل مجهودا استثنائياً من أجل حل مشاكلها وخاصة مشكلة نفاد الطاقة سريعا منها، لكن أغلب الحلول المستخدمة حتى الآن لا تزال محدودة الكفاءة والفعالية، فيما تعمل الشركات الكبرى مثل «آبل» الأمريكية و»سامسونغ» الكورية على تطوير قدرات البطاريات في هواتفها والبحث عن حلول لنفاد طاقتها الكهربائية في وقت مبكر.
واضطرت شركة «سامسونغ» مؤخراً لإنتاج هواتف جديدة تتمتع بخاصية توفير الطاقة، ولكن شريطة تعطيل بعض المزايا في الجهاز، بما في ذلك الشاشة الملونة لإبقاء البطارية على قيد الحياة مدة أطول.
