ابتكار جديد من MIT لتحويل الخرسانة إلى مخزن للطاقة
في خطوة قد تُحدث ثورة في مجال تخزين الطاقة، كشف باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عن تقنية مبتكرة تعتمد على تحويل الخرسانة إلى مكثف فائق يمكنه تخزين الطاقة.
هذه التقنية الجديدة قد تُسهم في حل مشكلة تخزين الطاقة المتجددة التي تزداد أهميتها يومًا بعد يوم.
وفقًا لتقرير من بي بي سي، قام فريق بقيادة الباحث داميان ستيفانيك بتطوير خليط من الماء والإسمنت والكربون الأسود، وهو مادة موصلة تُستخدم عادةً في صناعة إطارات السيارات، ليصبح مكثفًا فائقًا.
وعلى الرغم من أن المكثفات الفائقة لا تستطيع تخزين الطاقة لفترات طويلة مثل بطاريات الليثيوم أيون، إلا أنها تتميز بقدرتها على الشحن والتفريغ السريع، مما يجعلها مناسبة لمساندة البطاريات التقليدية.
يعتقد ستيفانيك وفريقه أن هذا الابتكار قد يخفف من الضغط على شبكة الكهرباء من خلال توفير وسيلة لتخزين الطاقة المتجددة، التي غالبًا ما تكون إنتاجها غير منتظم على مدار اليوم.
وأوضح ستيفانيك في حديثه: “إذا نجحنا في توسيع نطاق هذه التقنية، فإنها قد تحل مشكلة كبيرة تتعلق بتخزين الطاقة المتجددة”.
ذو صلة > استخدام ناطحات السحاب كمخازن طاقة.. مشروع جديد واعد
تطبيقات متعددة واعدة
تفتح هذه التقنية الباب أمام العديد من التطبيقات المستقبلية. فمثلاً، يمكن بناء طرق باستخدام هذا النوع من الخرسانة لشحن السيارات لاسلكيًا، مما يقلل من الاعتماد على محطات الشحن التقليدية.
كما يمكن استخدام هذه الخرسانة في بناء الجدران والأساسات، ليصبح المبنى قادرًا على تخزين الطاقة بجانب وظيفته الأساسية في دعم الهيكل.
ومع ذلك، لا تزال التقنية في مراحلها الأولى. فالنسخة الحالية من المكثف يمكنها تخزين طاقة كافية لتشغيل مصباح LED بقدرة 10 واط لمدة 30 ساعة فقط.
ويواجه الفريق تحديات عديدة تتعلق بزيادة كثافة الطاقة وإطالة مدة التخزين.
التحديات المستقبلية
رغم أن المكثفات الفائقة تتميز بسرعة الشحن والتفريغ، إلا أنها تحتاج إلى تحسينات كبيرة لتصبح بديلاً فعّالاً لبطاريات الليثيوم أيون.
ولكن ستيفانيك متفائل بأن هذه المادة – عند تطويرها بشكل كامل – يمكن أن تلبي احتياجات الطاقة اليومية للمنازل.
ويخطط الفريق بالفعل لبناء نموذج أكبر حجمًا لاختبار هذه النظرية.
لكن تحقيق هذا الهدف ليس بالأمر السهل. كما يوضح البروفيسور مايكل شورت من جامعة تيسايد، فإن العديد من الاكتشافات تواجه صعوبات عند محاولة تطبيقها على نطاق واسع، سواء بسبب تعقيدات التصنيع أو نقص الموارد أو تحديات تتعلق بالفيزياء والكيمياء الأساسية.
في المجمل، يمثل هذا الابتكار خطوة مهمة نحو مستقبل أفضل في مجال تخزين الطاقة، ولكنه يتطلب جهودًا كبيرة لتجاوز العقبات التقنية وتحقيق الإمكانات الكاملة لهذه التقنية.