اتجاهات المستقبل في تقنيات البطارية لطاقة متجددة

التحول نحو الطاقة النظيفة يحدث بسرعة، والبطاريات تقع مباشرة في قلب كل شيء. سواء جاءت الطاقة من لوحة شمسية على السطح أو من مزرعة رياح كبيرة، يمكن لبطارية موثوقة أن تلتقط ما يتم إنتاجه وتخزنه للاستخدام لاحقًا. غالبًا ما يقول الناس إن البطارية هي قلب أي نظام متجدد لأنها بدونها، سينتهي كل هذا الطاقة الخضراء عندما يرتفع الطلب.

في السنوات الأخيرة، دفعت مخاوف المناخ المزيد من الأشخاص والشركات إلى تجربة طاقة الرياح والطاقة الشمسية. كلما زادت كمية الطاقة الخضراء التي نسعى إليها، ازدادت الدعوات لتحسين التخزين. تحتجز البطاريات ضوء الشمس أو نسيم الرياح الذي يصل عندما لا يحتاج إليه أحد، مما يسمح لنفس القوة بالتدفق عند ارتفاع الطلب.

البطاريات ذات الحالة الصلبة أثارت ضجة في عالم التكنولوجيا لفترة الآن. فهي تحل محل المحلول الكهروlyte السائل الموجود في خلايا الليثيوم أيون الحالية بقطعة صلبة من المادة. هذا التغيير الصغير قد يعني بطاريات تحتوي على طاقة أكبر، تشحن بسرعة، وتتجاوز مخاوف السلامة. ما زالت النماذج الأولية تظهر من المعامل، لكن شركات السيارات والشركات الناشئة تستمر في ضخ الأموال في هذا المجال، راهنةً على أن أول النماذج التجارية ستصل إلى الأسواق خلال سنوات قليلة فقط.

الذكاء الاصطناعي بدأ يدخل بشكل سري إلى أنظمة إدارة البطاريات، والنتائج يمكن أن تكون مذهلة. عن طريق تحديد الأنماط الاستهلاكية قبل حدوثها فعليًا، يقوم الذكاء الاصطناعي بتعديل توقيت شحن البطارية أو إيقافها. هذا النوع من التنبؤ يقلل من التآكل ويحافظ على كل واط مفيد لفترة أطول. عندما يتواصل عدد لا حصر له من الأجهزة عبر إنترنت الأشياء، يصبح هذا التكامل بين البطارية والعقل الإلكتروني أساسيًا لإدارة الطاقة وإبقاء الأنوار مشتعلة بطريقة أكثر اخضرارًا.

تكتشف البطاريات القديمة أحياناً حياة ثانية، ويبدو أن هذا الاتجاه أقل شبهاً بالخدعة وأكثر شبهاً بالمنطق العملي. مع انتشار السيارات الكهربائية في كل شارع وازدحام الألواح الشمسية على السطوح، يزداد تراكم الخلايا المستعملة بسرعة. الآن، تقوم تقنيات جديدة باستخراج النحاس والنيكل والليثيوم من تلك الحزم المستعملة، مما يعني استخراج كميات أقل من المواد الخام ودخول كميات أقل من المواد الكيميائية إلى الأرض. تحويل بطارية ميتة إلى مواد خام جديدة يساعد في إغلاق الحلقة ويمنع توسع بصمات الإنتاج.

لم تعد تقنية البطاريات تتعلق فقط بالأجهزة؛ فجانب التمويل يتغير أيضًا. المصانع الأكبر والأوامر الأكثر تقلل تكاليف الإنتاج بشكل غير متعمد. عندما تنخفض الأسعار، تصبح الألواح الشمسية والأنظمة الريحية فجأة في متناول المتاجر الصغيرة وحتى أصحاب المنازل العاديين. إذا استمر هذا الدور، ستصبح البطاريات أرخص، وسيكون من السهل دمج الطاقة النظيفة في الحياة اليومية.

تظهر أيام مشرقة عندما تنظر إلى موائد المختبر حيث تُولَد البطاريات الجديدة.