ثورة صينية.. بطارية خارقة تهدد مستقبل الطائرات التقليدية

شهد قطاع الطيران مؤخراً صدمة كبيرة بعد إعلان شركة صينية عن تطوير بطارية ليثيوم معدني عالية الكثافة، قد تغيّر معايير الطاقة في قطاع النقل الجوي وتفتح الباب أمام إنهاء عصر الطائرات النفاثة التقليدية.

وأعلنت شركة CATL الصينية، الرائدة في مجال تكنولوجيا البطاريات، عن إنجاز علمي كبير تمثل في اختراق تقني غير مسبوق في بطاريات الليثيوم المعدني (LMB)، ما يُنذر بتحول جذري في تقنيات تخزين الطاقة، وتكمن أهمية الابتكار في تحقيق توازن مثالي بين الكثافة الطاقية العالية وعمر البطارية الطويل، وهما التحديان الرئيسيان اللذان عرقلا لعقود التوسع في تطبيقات النقل الكهربائي، وخاصة الطيران، وفقا لـ sustainability-times.

وتمكّنت الشركة من تطوير استراتيجية جديدة في تكوين الإلكتروليت، بما يسمح برفع كفاءة البطارية دون التضحية بقدرتها التشغيلية، ويعد هذا التقدم مؤشراً على اقتراب دخول الطائرات الكهربائية حيّز التنفيذ العملي، ما يشكل تهديداً مباشراً لتقنيات الطائرات النفاثة التي تعتمد على الوقود الأحفوري.

في السياق ذاته، أوضح فريق البحث في CATL أن بطاريات الليثيوم المعدني تُمثل الجيل القادم من أنظمة الطاقة، نظراً لما توفره من طاقة تفوق بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، الأمر الذي يجعلها مثالية للمركبات الكهربائية بعيدة المدى والطائرات.

ورغم أن هذا النوع من البطاريات كان يعاني سابقاً من قصر عمر التشغيل، فقد استطاع الباحثون تجاوز هذا التحدي عبر تحسين تفاعل المكونات الداخلية، وتحديداً معالجة الاستهلاك المستمر لملح LiFSI الذي تبين أنه السبب الرئيسي وراء فشل البطاريات، لا كما كان يُعتقد سابقاً بأن التحلل الكيميائي أو تراكم الليثيوم الميت هما السبب.

وتوصل الفريق إلى أن نحو 71% من ملح الإلكتروليت يُستهلك بنهاية دورة حياة البطارية، ما يقلل من فعاليتها. لكن عبر إدخال مخفف منخفض الكتلة الجزيئية في التركيبة الجديدة، تم تعزيز تركيز الإلكتروليت وتحسين التوصيل الأيوني وخفض اللزوجة، دون زيادة في الوزن الكلي، وهو ما ساعد في تحسين الأداء بشكل كبير.

ونجحت الشركة في إنتاج نموذج أولي جديد من هذه البطاريات، يتميز بعمر تشغيلي يبلغ 483 دورة – أي ضعف النماذج السابقة – مع الحفاظ على الكفاءة الكهربائية بنسبة مرتفعة، ويتيح هذا النموذج تحقيق كثافة طاقية تفوق 500 واط ساعة لكل كيلوغرام، وهو إنجاز غير مسبوق في المجال.

وأكد “أويانغ تشويينغ”، الرئيس المشارك لقسم البحث والتطوير في CATL، أن هذا التطور يعكس القدرة على سد الفجوة بين البحث النظري والتطبيق العملي، مشيراً إلى أن نتائج الدراسة التي نُشرت في مجلة Nature Nanotechnology تسلط الضوء على فهم جديد لأسباب تدهور البطاريات، ما يمهّد الطريق نحو بطاريات طويلة الأمد وأكثر كفاءة.

ويرى خبراء أن هذا الاكتشاف قد يُحدث زلزالاً في صناعة الطيران، ويُعيد تشكيل مستقبل الطاقة النظيفة في القطاعات كافة، خاصة مع تصاعد وتيرة الاعتماد على المركبات الكهربائية والهجينة، ورغم أن التقنية لا تزال في طور التطوير، إلا أن آفاقها التجارية باتت أقرب من أي وقت مضى، ما يطرح تساؤلات حول مصير الطائرات النفاثة في السنوات المقبلة، في ظل تسارع هذه التحولات الجذرية.