شهدت بطاريات الصوديوم-أيون اهتماما متزايدا في السنوات الأخيرة، نظرا لتوفر عنصر الصوديوم وانخفاض تكلفته مقارنة بالليثيوم . كما أنها تقلل الاعتماد على الموارد المعدنية المحدودة.

ومع ذلك، لا تزال هذه البطاريات تعاني من بعض التحديات، أبرزها:

انخفاض كثافة الطاقة

محدودية عدد دورات الشحن والتفريغ

استخدام قشور دوار الشمس في تصنيع البطاريات

يعمل فريق من العلماء في الجامعة الأوروبية للعلوم والتكنولوجيا على تطوير بطاريات صوديوم-أيون باستخدام مواد حيوية (بيوماس).

واعتمد الباحثون على إنتاج أقطاب سالبة (أنود) من الكربون المستخرج من نفايات عضوية، مثل:

بقايا القهوة

سيقان النباتات

قشور العنب

أكواز الذرة

السماد العضوي

لكن أفضل النتائج تحققت باستخدام قشور بذور دوار الشمس، التي أظهرت كفاءة أعلى في تخزين الطاقة.

أداء واعد يصل إلى 1000 دورة شحن

قام الباحثون بدمج الأنود المصنوع من قشور دوار الشمس مع أقطاب موجبة (كاثود) تحتوي على عناصر مثل:

الفاناديوم

الحديد

التيتانيوم

وبعد تحليل دورة الحياة البيئية، تم اختيار التركيبة الأكثر كفاءة والأقل تأثيرا على البيئة.

وأظهرت النتائج أن البطاريات الجديدة:

قادرة على تخزين كمية مناسبة من الطاقة

تتحمل حتى 1000 دورة شحن وتفريغ

يمكن تعديل تركيبها الكيميائي حسب الاستخدام لتحقيق أفضل أداء بيئي

استخدامات حالية وتحديات مستقبلية

رغم أن هذه البطاريات لا تزال أقل قدرة على المنافسة مقارنة ببطاريات الليثيوم-أيون، إلا أنها مناسبة للاستخدام في:

الأجهزة الصغيرة

الأنظمة المساندة لتخزين الطاقة

ويعمل الباحثون حاليا على تطوير نسخ أكبر وأكثر كفاءة لتوسيع نطاق استخدامها.

خطوة نحو طاقة أكثر استدامة

يؤكد العلماء أهمية البحث عن بدائل لبطاريات الليثيوم، خاصة مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة.

كما أن استخدام النفايات الحيوية، مثل قشور بذور دوار الشمس، يمثل توجهًا واعدًا نحو:

تقليل التلوث

إعادة تدوير المخلفات

تطوير حلول طاقة مستدامة منخفضة التكلفة