تقنية جديدة لاستخدام مسحوق الحديد لتخزين الطاقة دون أثر كربوني
شهدت الأعوام الأخيرة تزايدًا في الإقبال على مصادر الطاقة النظيفة، مثل الرياح والشمس والمياه، لكنها ظلت حتى الآن مرتبطة بظروف الطقس.
وتولد الألواح الشمسية طاقة كهربائية في النهار عندما تكون الشمس في ذروتها، وتولد الرياح أيضًا الكهرباء عند هبوبها فقط، ما يستدعي وجود طريقة عملية وغير مكلفة لتخزين الطاقة المتولدة عنها واستخدامها فيما بعد.
ولا توجد حتى الآن طريقة آمنة ومنخفضة التكلفة لتخزين كميات كبيرة من الطاقة في حجم صغير.
وفي هذا الإطار، عكف علماء من معهد "ماكس بلانك" لأبحاث الحديد في ألمانيا، وجامعة "إيندهوفن" للتقنية في نيذرلاند، على دراسة كيفية تخزين الطاقة في مسحوق الحديد بهدف إعادة استخدامها.
وقالت الدكتورة لورين شوازيه، مؤلفة الدراسة الرئيسة: "ابتكرنا تقينة جديدة لجعل عملية تخزين الطاقة في الحديد واحتراقه لتحرير الطاقة خالية من ضياعات الطاقة والمادة"؛ وفقًا لموقع تك إكسبلور.
وأضافت: "يُستخدَم تخزين الطاقة في المعادن وتحريرها عند الحاجة لها في تقنيات الطيران، ونسعى من خلال دراستنا إلى تطوير الآلية النانوية لعملية التخزين، وتأثير البنية الميكروية على كفاءة العملية".
وتمتاز التقنية الجديدة بكونها دائرية بالكامل، أي أنها لا تحتاج لأي نوع من الطاقة أو المواد الإضافية، ما يحافظ على الموارد ويجعلها صديقة للبيئة.
وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "أكتاماتيرياليا" العلمية، إلى أن عملية تحويل فلزات الحديد إلى معدن، تؤدي إلى تخزين الطاقة بشكل طبيعي في الحديد، ويمكن استخراجها مجددًا من خلال أكسدته.
وتعتمد التقنية على تخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن مصادر الرياح والشمس، من خلال تحويل فلزات الحديد إلى معدن الحديد باستخدام الطاقة المتولدة عنها.
واستخدم فريق البحث تقنيات فحص مجهري ميكروي، وأساليب محاكاة متقدمة لتحليل خصائص مسحوق الحديد وكيفية أكسدته بكفاءة.
ويعمل الباحثون حاليًا على تطوير التقنية لتصبح قابلة للتطبيق صناعيًا على مجال واسع، من خلال تحديد العوامل الدقيقة اللازمة؛ مثل الحرارة وأحجام ذرات مسحوق الحديد.
وأشار الباحثون إلى أن الدراسات المقبلة ستركز على إيجاد آليات أكثر استدامة، من خلال تجاوز عقبات متعلقة بتأثير الاحتكاك والانفجارات الميكروية على أحجام ذرات مسحوق الحديد.
