الهواء يجعل مستقبل تكنولوجيا البطاريات في متناول اليد

جزيرة بولاو سيكونويت في إندونيسيا، وقرية بيجوباكا في مدغشقر، وجبل ستيرلنغ في ولاية نورث كارولينا، كلها مناطق جميلة ونائية. كما أنها أيضا تعتمد على بطاريات الزنك والهواء لتوليد الكهرباء، والتي تعتبر الجيل القادم من تكنولوجيا الطاقة.

إن خلايا الوقود التي تعمل بالزنك والهواء والتي طوّرها العلماء في شركة نانت إنرجي (NantEnergy) للتكنولوجيا ومقرها أريزونا، تجعل الحصول على الطاقة المستمرة والمتجددة حقيقة واقعة لآلاف الأشخاص في أماكن بعيدة عن الشبكات الكهربائية المركزية. كما أنها توفر مصدر طاقة خالية من الكربون إذا نفدت الطاقة بعدما تغرب الشمس أو عندما تهدأ الرياح.

يصف شون بيترسن من مؤسسة التمويل الدولية بطارية الزنك والهواء بأنها “من المحتمل أن تؤدي لتغيير  يساعد في الحصول على كهرباء بأسعار معقولة والتقليل من استخدام الهيدروكربون في بلدان الأسواق الناشئة.”

تستخدم بطاريات الزنك والهواء جزيئات الأكسجين الموجودة في الهواء لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية، والعكس مرة أخرى، ما يجعلها قابلة لإعادة الشحن. وعندما تتصل وحدة من بطاريات الزنك والهواء بمصدر للطاقة، مثل مجموعة من الألواح الشمسية، فإنها تستطيع التقاط الطاقة لاستخدامها لاحقا، وهو أمر لا تستطيع الطاقة المتجددة التي تعتمد على الطقس القيام به بمفردها.

Smiling man with hand on rectangular black object (© Calvin B. Alagot/Los Angeles Times)
رئيس شركة نانت إنرجي، باتريك سون شيونغ، معه خلية تخزين الزنك ومعالجة الهواء القابلة لإعادة الشحن. (© Calvin B. Alagot/Los Angeles Times)

تتمتع بطارية الزنك والهواء أيضًا بإمكانية تحسين الأداء مقابل تكلفة أقل. فقد أظهرت دراسة استمرت ست سنوات على شبكات الطاقة المصغرة في إندونيسيا أن بطاريات الزنك والهواء كانت قادرة على توفير طاقة مستمرة بقيمة 100 دولار لكل كيلووات/ساعة، وهو  متوسط السعر الذي يقول الاقتصاديون إنه يمكن أن يحفّز شبكات الطاقة على اعتماد نظام خالٍ من الكربون تمامًا.

يقول الرئيس التنفيذي لشركة نانت إنرجي (NantEnergy)، تشاك إنساين، “إنه أمر رائع لأن هذا يلغي الحاجة إلى الرصاص والليثيوم والكوبالت، وهي مواد نادرة وخطرة”، في إشارة إلى المكونات الرئيسية لبطاريات الليثيوم أيون وحمض الرصاص.

وبالمقارنة، يعد الزنك موردًا وفيرًا نسبيًا، كما أن استخدام الهواء كقطب سالب (كاثود) يساعد في تقليل تكاليف الإنتاج والصيانة. وهذه العوامل تجعل شبكات الطاقة المتناهية الصغر لشركة نانت إنرجي (NantEnergy) خيارًا ممكن الوصول إليه للقرى التي قد تواجه عقدًا آخر من الزمن قبل توصيلها بشبكة الكهرباء الوطنية المحلية.

على مدار السنوات الست الماضية، تم إرسال 120 ألف بطارية إلى ثماني دول في أفريقيا وآسيا والأميركتين، لتزويد أكثر من 100 قرية و 1000 برج اتصالات بالطاقة. وبالإضافة إلى مدغشقر وإندونيسيا والولايات المتحدة، تعمل شركة نانت إنرجي (NantEnergy) في غواتيمالا وإلسلفادور وهندوراس ونيكاراغوا والمكسيك وكوستاريكا. إن كمية الطاقة الناتجة عن مصادر الطاقة المتجددة بفضل بطاريات الزنك والهواء تعادل ما يقرب من 50 ألف طن متري من ثاني أكسيد الكربون.

وقال باتريك سون شيونغ، رئيس شركة نانت إنرجي (NantEnergy)، “إننا، من خلال تسخير البيولوجيا والكيمياء والهواء والشمس، نقوم بتصميم مصادر الطاقة في المستقبل.”