يُتيح تخزين الطاقة بشكل آمن وصديق للبيئة
يسعى العلماء إلى إنتاج بطاريات مستدامة مصنوعة من البروتينات والتي ستصبح يوماً ما بديلاً لبطاريات الليثيوم التقليدية، مما يوفر بيئة أكثر أماناً.
“يمكن استخدام الببتيدات الاصطناعية التي تُكوّن البروتينات والبوليمرات الأخرى لصنع الأقطاب الكهربائية، مما يفتح الطريق لنظرية جديدة لآليات النقل”، هذا ما جاء في الدراسة التي قدمها باحثون أمريكيون اليوم، يوم الاثنين.
“لحسن الحظ، يمكن التحكم في السلاسل الجانبية لذرات الببتيدات دون تغيير الجزء الأساسي من بنيتها”، هذا ما صرّح به تان نغوين، طالب الدكتوراه والمؤلف المشارك في الدراسة، وفقًا للبيان الصحفي المصاحب. تُعدّ بطاريات الليثيوم المستخدمة حاليًا ضارة بالبيئة، إذ تتجاوز تكلفة إعادة تدويرها تكلفة تصنيعها، وبالتالي تُكدّس في مكبات النفايات. ولا توجد حاليًا طريقة آمنة للتخلص منها، لذا قد يكون تصنيع بطاريات عضوية قائمة على البروتين هو الحل الأمثل للتغلب على هذه المشكلة.
توضح كارين وولي، أستاذة الكيمياء ورئيسة فريق البحث في جامعة تكساس إيه آند إم، أن روابط المركبات الكيميائية في الجزء الأكثر أهمية من الببتيدات مستقرة للغاية، مما يؤكد على الاستدامة، ويمكن إعادة تدويرها بسهولة عند كسرها.
يقول وولي: “نتطلع إلى استخدام الببتيدات في بعض المجالات، مثل البطاريات القابلة لإعادة الشحن، لتخزين الطاقة الكهربائية”. ومن المزايا الأخرى أنه باستخدام شكل بروتيني، يمكن بناء أشكال طبيعية موجودة في البروتينات تسمح بنقل الإلكترونات بكفاءة، وهي خاصية يمكن تطويرها للتحكم في أداء البطارية.
يسعى الباحثون إلى صنع نماذج أولية لهذه البطاريات. توفر مرونة وتنوع أشكال البروتين إمكانات هائلة لتخزين طاقة مستدامة أكثر أمانًا للبيئة.
وقال وولي: “يمكن استخدام البطاريات العضوية بكفاءة في الأنواع القابلة لإعادة الشحن، ولكن قد يستغرق الأمر سنوات قبل أن يتم طرح هذا المنتج في السوق”، مؤكداً على ضرورة التأكد من عدد مرات إعادة استخدام المنتج بأقل تأثير بيئي ممكن.
يقول وولي: “نهدف على المدى البعيد إلى إنتاج مواد غير معدنية قابلة لإعادة التدوير لصنع بطاريات تتماشى مع مبادئ الاقتصاد الدائري، الذي يقلل النفايات إلى أدنى حد ويزيد من استخدام الموارد إلى أقصى حد، ولتلبية الحاجة إلى مصادر طاقة بديلة مستدامة وفعالة (مثل المكثفات)”. ونسعى إلى بناء عالم أكثر استدامة في ظل الطلب المتزايد باستمرار على تكنولوجيا الطاقة.
