اشترِك في نشرتنا الإخبارية
في ظلّ ضبابيّة مستقبل عالم السيارات، لناحية الصراع القائم ما بين تكنولوجيا السيارات الكهربائية وتكنولوجيا السيارات العاملة على غاز الإيدروجين (Fuel Cell)، ومع ريادة شركة Renault في تطوير تكنولوجيا السيارات الصديقة للبيئة، وبالتحديد الكهربائية منها، وإصرارها الملحّ والشديد على أنّ مستقبل السيارات سيكون كهربائياً وليس شيئاً آخر، تأتينا اليوم بتكنولوجيا مبتكرة في عالم السيارات الكهربائية هي بطارايات al-air من صناعة شركة Phinergy، وتعني al-air: aluminium-air. ما الذي تختلف به هذه البطاريات عن الـion lithium؟ وما هي القيمة المضافة التي تقدمها، إذا اعتمدت، في تشغيل السيارات؟
إذاً، Renault، الرائدة في صناعة السيارات الكهربائية، تعمل الآن على تكنولوجيا بطاريات الـaluminium-air، التي من المتوقع أن ترفع من قدرة طرازها Zoe على اجتياز مسافات أكبر من مجرّد 200 كلم. بمعنى آخر، تنوي Renault، عبر هذا النوع من البطاريات، حلّ مشكلة السيارات الكهربائية لديها التي لا تتمتع بقدرة اجتياز مسافات طويلة من دون التوقف مرات عديدة لإعادة شحنها. ما يعني، وبنظر الصانع الفرنسي، ستصبح فاعلية السيارات الكهربائية توازي تلك الخاصة بالسيارات العادية، ولكن من دون تلوّث.
تتمتع بطاريات al-air بطاقة مركزة خياليّة، تنتج الكهرباء عند تأكسد الألومينوم نتيجة احتكاكه بالأوكسيجين. طاقة تقارب الـ4 كيلوات من الكهرباء، وذلك من حرارة 1 كلغ من الالومينيوم فقط، فتخيلوا للحظة الطاقة المقدور توليدها بوزن أكبر من الألومينيوم. تتألف هذه البطارية من cathode إيجابي الشحن وanode ألومينيوم ذي شحن سلبي، وما بينهما منحل كهربائي (electrolyte)، وهي مادة عند انحلالها تؤيون بيئتها الحاضنة.
مبتكرو هذا الإبداع هم شركة Phinergy، وسرّ بطارية الـal-air يكمن في catalyst من الفضة لا يسمح إلّا للأوكسيجين بالوصول إلى الـcathode الإيجابية الشحن. بعدها "يذوب" الأوكسيجين في السائل المؤيون، ما يؤدي إلى إطلاق الطاقة الموجودة في الـanode الألومينيوم ذي الشحن السلبي.
لكن ركيزة هذا النظام وفرادته تكمنان في الـcathode الهوائية، إذا جاز التعبير، أو ما يعرف بالـ air cathode التي تلعب دور منع دخول ثاني أوكسيد الكاربون والسماح فقط بدخول الإوكسيجين، ما سمح بخدع التفاعل الكيمائي والوصول إلى إنتاج هذا النوع من الطاقة.
بماذا تختلف هذه البطاريات عن العادية منها؟
تختلف بطاريات الـal-air عن العادية بأن الثانية مكونة من خلايا مغلقة، في حين ان الأولى تعتمد على عامل، أو بالأحرى عنصر خارجي لإحداث أو إثارة التفاعل الكيمائي. كما أن بطاريات al-air تبقى نائمة، لا تصرف من طاقتها من حين إطفائها إلى حين تشغيلها من جديد، وكأنها مولد كهربائي أساسي لا يحتاج إلى إعادة شحن.
لكن على الرغم من طاقتها الكبيرة وعدم حاجتها إلى شحن، تستهلك بطارية الـal-air الـanode المصنوع من الألومينيوم التي تتآكل بعد كلّ تفاعل كيمائي وتستهلك وفق نمطية الإستخدام. وهذا يعني انه يجب إستبدال الـanode مثل أي خرطوشة حبر بعد استهلاكها، وعملية الإستبدال مرتبطة بطريقة الإستخدام، أي كلما استخدمت أصبح استبدال هذه القطعة متوجباً أكثر. كما يجب، بعد كلّ 400 كلم، تزويد البطارية بسائل الـelectrolyte الذي يستهلك بسبب الأيونة، ما يعني أنه يتوجب استحداث محطات خاصة بالـelectrolyte، أو حتى استحداث مضخات خاصة بها من ضمن محطات الوقود الحالية، مع الأخذ في الإعتبار كل البنية التحتية اللازمة لتخزين هذا السائل. وتجدر الإشارة إلى أن استبدال الـanode وتزويد البطارية بالـelectrolyte يظلان أسهل من شحنها كل بضع كيلومترات بالكهرباء من المنزل أو من أي محطة متخصصة على الطريق حال السيارات الكهربائية في أيامنا هذه.
وفي ما يأتي بعض الأرقام التي تبرز مدى أهمية ما توصلت إليه شركة Phinergy على صعيد تكنولوجيا البطاريات والتي تجرأت شركة Renault على اعتمادها في طرازاتها الكهربائية في المستقبل القريب. مثلاً، ووفق اختبارات Phinergy على سيارة Citroen C1، زودت هذا الطراز بطارية من 25 كلغ تولّد طاقة 100 كيلوات و30 ليتر electrolyte، مخولة المركبة اجتياز مسافة تفوق 950 كلم.
إبتكار مهمّ ولافت جداً في عالم صناعة السيارات الكهربائية، بخاصة أنه لم يعد من داع للإعتماد على محرّك بنزينيّ لدعم عمل المحرّك الكهربائي بغية السماح للمركبة اجتياز مسافات أطول من دون شحن بطارية الـlithium-ion. أضف إلى ذلك أن بطارية الـal-air أخفّ وزناً، أصغر حجماً، تولّد طاقة أكبر تسمح للمركبة اجتياز مسافات أطول، مقارنة بالـlithium-ion، كما أنّ ثمنها أرخص من ثمن الأخيرة بأكثر من النصف. معادلة جديدة تفرضها بطارية الـal-air، قد تشكل ثورة في إنتاج وتوجه إنتاج سيارات الغد. فهل تكسب Renault رهانها؟
[email protected]
Twitter: @MGo8
