بطاريات ورقية تشغل
أجهزة المستقبل
مع ابتكار أنواع جديدة من الأجهزة الالكترونية كالهواتف
النقالة الذكية ( الموبايلات ) والكمبيوترات المحمولة والأجهزة اللوحية ( I Bad ) وأجهزة التسلية والترفيه الالكترونية ذات الآداء العالى والحجم
الصغير أصبح تزويد الأجهزة الحديثة بالطاقة الكهربائية يشكل مشكلة تكنولوجية تتطلب
ابتكار أنواع جديدة من البطاريات القادرة على تشغيلها لفترة زمنية طويلة نسبيا وأن
تكون صغيرة الحجم وذات ديمومة طويلة فابتكرت بطارية ( النيكل كادميوم ) وبطارية
( هايداريد النيكل ) وبطارية ( الليثيوم ) وبطارية (
خلايا اليو اس بى ) حيث يتميز عدد كبير منها بالكفاءة الجيدة وإمكانية إعادة شحنها
عدة مرات .
إلا الأنواع من هذه البطاريات بالرغم من ايجابيتها
الكثيرة فإن بعضها كبير الحجم ولا يتناسب مع الأجهزة الحديثة ذات الحجم الصغير كما
أن عمرها التشغيلى الافتراضى قصير نسبيا وهى بحاجة لإعادة الشحن عند استخدامها عدة
ساعات مما جعل عددا من مراكز الأبحاث فى العالم يولى أهمية كبيرة لابتكار وتطوير
أنواع جديدة من البطاريات تلبى حاجات مصنعى الأجهزة الإلكترونية الحديثة
وبعد ابتكار البطارية الورقية ( Paper Battery ) فالبطاريات الورقية تتفوق على البطاريات التقليدية فى الآداء
والديمومة وتم اختراع البطاريات الورقية ( 8 / 2007 ) فعن طريق علماء متخصصين فى
علم المواد وتخزين الطاقة وتكنولوجيا النانو والكيمياء عن ابتكار نوع جديد من
البطاريات تتميز بنحافتها التى تصل ( 0.5 ملم ) وخفة وزنها وقابليتها للطى وإعادة
التعبئة وتعمل بشكل ممتاز تحت درجات حرارة متباينة ومتطرفة تتراوح ما بين ( 75 و
150 درجة سلسيوس وصديقة للبيئة وتتكون البطاريات الورقية من مادة السيليلوز وتحتوى
البطارية الورقية على أنابيب كربون نانومترية يبلغ حجم الواحدة منها حوالى ( مليون
من سم ) ويتم وضع الأنابيب التى هى أقطاب فى غلاف ورقى سلسيلوزى مزود بمادة موصلة
أيونية لنقل الطاقة الكهربائية وقد تم تطوير البطاريات الورقية فى عام ( 2009 )
ومن مميزات البطارية الورقية كفاءتها العالية فى توفير الطاقة إذ أن جميع الأجزاء
بها مدمجة فى هيكل واحد ولا تحتاج لغلاف معدنى يحيط بها من الخارج فيمكن طيها
وتقطيعها حسب الطلب دون أن تصاب بالتلف فبطارية بطول ( 2 سم ) لتشغيل البطاقات
الذكية وبعض أجهزة التسلية .
فإن التجارب على النماذج الأولى للبطاريات الورقية قد
بينت قدرة إحداها والبالغ حجمها حجم طابع بريدى على إنتاج ( 2.5 فولت ) من التيار
الكهربائى ويمكن زيادة التيار الكهربى عند زيادة حجمها أو جمع أكثر من بطارية مع
بعض والطاقة مناسبة لتشغيل عدد كبير من الأجهزة الحديثة كمشغلات الألعاب
الالكترونية والهواتف النقالة الذكية ( الموبايلات ) والأجهزة اللوحية I Bad
والكمبيوترات المحمولة والبطاقات الذكية وأجهزة الترفيه
والتسلية الالكترونية والآلات الحاسبة فالوقت اللازم لإعادة شحنها أسرع ما بين (
10 و20 مرة ) من بطارية ( الليثيوم ) .
ومن التطبيقات الواعدة للبطاريات الورقية إمكانية
استخدامها فى المجال الطبى فهى لا تحتوى على مواد كيميائية سامة مما يجعلها مناسبة
لتشغيل بعض الأجهزة الطبية الحساسة والمهمة المدمجة فى أجسام المرضى كمنظمات نبضات
القلب ومضخات الأنسولين حيث تتم الاستفادة من سوائل الجسم .
وعلى الرغم من المميزات التى تتمتع بها البطاريات
الورقية إلا أن التكلفة العالية لأنابيب الكربون النانومترية وتحاول مراكز الأبحاث
بالاهتمام لإنتاج أنواع من البطاريات الورقية بأسعار مناسبة .
إن البطاريات الورقية لمحة ضوء فى مستقبل تخزين الطاقة
فسيكون ممكنا زيادة قدرتها على إنتاج الطاقة لتشغيل الأجهزة ذات الاستهلاك الكبير
من الطاقة .
أمجد قاسم
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق