بطاريات المياه المالحة كل ما تحتاج إلى معرفته

ما هي بطاريات الماء المالح؟

بطاريات الماء المالح، والمعروفة أيضاً باسم بطاريات الملح أو بطاريات أيونات الصوديوم، هي نوع جديد من تكنولوجيا البطاريات. وهي تستخدم إلكتروليت الماء المالح كمادة كيميائية أساسية، مما يجعلها واحدة من أكثر حلول تخزين الطاقة المحتملة أماناً في المستقبل كبديل لبطاريات الليثيوم أيون. في بطاريات المياه المالحة، تلتقط أيونات الصوديوم (أحد المكونات الرئيسية للملح الشائع) الطاقة الكهربائية وتطلقها.

لماذا تعتبر بطاريات الماء المالح أكثر أماناً من بطاريات الليثيوم أيون؟

تعد بطاريات الماء المالح أكثر استقراراً أثناء دورات الشحن والتفريغ لأن تفاعلاتها الكيميائية لا تشكل تشعبات الليثيوم، والتي تعد عامل خطر في بطاريات أيونات الليثيوم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الإلكتروليت المستخدم في بطاريات الماء المالح عادةً ما يكون أساسه الماء، وهو غير قابل للاشتعال. وحتى في ظل الظروف القاسية، مثل الشحن الزائد أو التلف المادي، فإنها لا تشكل نفس مخاطر الحريق أو الانفجار التي تشكلها الإلكتروليتات العضوية في بطاريات الليثيوم أيون.

فوائد بطاريات الماء المالح

السلامة

لا تمثل بطاريات المياه المالحة أي خطر نشوب حريق. حتى أن بعض المصنعين قاموا بتعليقها فوق لهب مكشوف لمدة 30 دقيقة دون أن تسبب انفجاراً.

المتانة

يصل العمر الافتراضي لبطاريات المياه المالحة إلى 20 عاماً، وهو ما يفوق عمر بطاريات الليثيوم أيون التي تدوم عادةً حوالي 15 عاماً. كما أن التفاعلات الكيميائية في بطاريات المياه المالحة أنقى، مما يعني أنها لا تنتج مواد زائدة يمكن أن تقلل من دورة حياة البطارية.

سهولة إعادة التدوير

لا تحتوي المواد المستخدمة في بطاريات المياه المالحة على الليثيوم أو الكوبالت أو معادن أخرى. وهذا يعني أنها لا تنتج أحماض أكالة أو مواد سامة، مما يجعل إعادة التدوير أكثر ملاءمة.

وفرة المواد الخام

لا تحتاج بطاريات المياه المالحة إلى الليثيوم أو الكوبالت أو معادن أخرى؛ وبدلاً من ذلك، فإنها تستخدم الملح الشائع. هذه العناصر وفيرة على الأرض، مما قد يوفر ميزة من حيث التكلفة على بطاريات أيونات الليثيوم من منظور المواد الخام.

تحديات بطاريات المياه المالحة

توفر بطاريات المياه المالحة فوائد عديدة، ولكنها ليست شائعة بعد في الحياة اليومية لسببين رئيسيين:

1. تكاليف التطوير:

وعلى الرغم من وفرة المواد الخام لبطاريات المياه المالحة وسهولة الوصول إليها، إلا أن تكنولوجيا تصنيعها لا تزال متطورة نسبياً وليست ناضجة مثل تقنيات إنتاج بطاريات أيونات الليثيوم.

الحواجز التقنية الحالية أمام إنتاج بطاريات أيونات الصوديوم عالية، ولا يرغب جميع المصنعين في الاستثمار في الإنتاج. ونتيجة لذلك، لم يتحقق الإنتاج على نطاق واسع حتى الآن، ولا يزال العديد من المصنعين ينتظرون ليروا كيف يتطور السوق.

2. كثافة الطاقة:

إن كثافة الطاقة في بطاريات الماء المالح أقل من بطاريات الليثيوم أيون، مما يعني أنه لتحقيق نفس ناتج الطاقة، يجب أن تكون البطاريات أكبر في الحجم. وهذا يعني أيضاً أن هناك حاجة إلى مساحة أكبر للتركيب. وبالإضافة إلى ذلك، فإن إنتاج بطاريات ذات طاقة مكافئة سيستهلك المزيد من المواد الخام والأغلفة والمواد الكيميائية وما إلى ذلك.

وبالمقارنة مع بطاريات أيونات الليثيوم، التي لها عملية إنتاج راسخة، قد لا يكون فرق التكلفة الفعلية كبيراً.

لا يزال مستقبل بطاريات المياه المالحة غير مؤكد. فعلى مدى السنوات القليلة الماضية، أعلنت العديد من الشركات أنها أوقفت التطوير أو توقفت عن العمل، على الرغم من دخولها السوق. وفي حين أن تكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون قد وصلت إلى حدودها المادية، تقوم بعض الشركات بتطوير الجيل التالي من تقنيات البطاريات، مثل بطاريات الحالة الصلبة وبطاريات المياه المالحة، والتي قد تعالج التحديات المذكورة أعلاه.