بطاريات مقاومة للحرارة.. ابتكار سعودي لتغيير مستقبل الطاقة

عززت جامعة كينغ عبد الله للعلوم والتكنولوجيا “Kaost” شراكتها الاستراتيجية مع Aramco السعودية ، وهي واحدة من أكبر شركات الكيمياء والمواد المتكاملة في العالم ، لتطوير جيل جديد من البطاريات المقاومة لدرجات حرارة شديدة.
تم تصميم البطارية المتقدمة خصيصًا للعمل في بيئات أرضية ساخنة داخل مملكة المملكة العربية السعودية ، بالإضافة إلى البيئات القارية المجمدة.
يعد تصميم هذه البطارية خطوة بحثية ثورية تهدف إلى إعادة تعريف قدرات البطاريات القابلة لإعادة الشحن في أصعب الظروف المناخية والتشغيلية.

تسعى هذه الشراكة إلى التغلب على التحديات التقنية العظيمة التي تواجه قطاع الطاقة ، خاصة فيما يتعلق بتوفير حلول تخزين الطاقة الفعالة والمستدامة في البيئات التي تتراوح درجات حرارةها من أقل من الصفر إلى 130 درجة مئوية.
وقال الدكتور محمد أرسلان ، رئيس فريق الاستشعار المتقدم والروبوتات في Aramco Exploration و Engineering: “معًا ، نحن في طريقنا لتجاوز التحديات التقنية الأبرز التي تواجه قطاع الطاقة”..
من جانبه ، شرح البروفيسور هوسام الشريف ، رئيس مركز التميز في الطاقة المتجددة ، وتقنيات التخزين ، (قمة) في Kaost والباحث الرئيسي في مشروع “بطاريات الفئات الساخنة” ، يعد المشروع مثالًا حيويًا على الأبحاث التطبيقية التي تركز على مواجهة التحديات الصناعية والبيئية الأكثر تعقيدًا.
قال: “يكمن التحدي الرئيسي في تحديد الأقطاب والفواصل التي يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية دون تدهور كيميائيًا ، الأمر الذي يتطلب هندسة مبتكرة ومواد جديدة“.
تكمن أهمية المشروع في أنه يتعامل مع مشكلة طالما أن قطاع الاستكشاف والإنتاج في وجوه الحقول النفطية والغاز ، حيث تتطلب الأدوات الأرضية بطاريات تحمل درجات حرارة قد تصل إلى 200 درجة مئوية ، والتي لا توفرها البطاريات التقليدية التي تبدأ في التدهور عند 60 درجة مئوية.
من هذه المناسبة ، يعمل فريق أبحاث Kaost بالتعاون مع Aramco على تصميم بطاريات جديدة قادرة على الأداء بكفاءة عالية في نطاق حراري واسع ، مع الحفاظ على السلامة وتقليل تكاليف التشغيل.

أوضح الدكتور دونغ قه ، المؤلف الرئيسي للبحث المنشور ، أن هذه البطاريات الجديدة واعدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب كثافة عالية الطاقة واستقرار الحرارة ، مؤكدة أن البطاريات التجارية المتقدمة استمرت في العمل عند درجة حرارة 130 درجة مئوية لفترة.
في نفس السياق ، أشار الدكتور غايثان مانتاشري ، مدير مركز أبحاث أرامكو في مركز التنقيب والبترول الهندسي (توقع قوس)حقيقة أن “شراكة البحث هذه تمثل تحولًا نوعيًا في تقنيات تخزين الطاقة ، ويفتح آفاقًا جديدة في الحفاظ على الأداء الحراري للبطاريات في القطاعات الصناعية المختلفة“.
وأضاف الدكتور أرسلان أن العالم يفتقر إلى البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي تحمل درجات حرارة عالية ، وأن المشروع الحالي يطور حلول البطاريات التي تستخدم مواد التحليل الكهربائي والتصميمات الهندسية الجديدة التي تقلل من الاعتماد على البطاريات الأولية باستخدام واحد ، مما يؤدي إلى تقليل التكلفة وخفض صلة الكربون.
توقع البروفيسور آل شاريف أن يصل حجم سوق البطاريات على مستوى العالم إلى 400 مليار دولار بحلول عام 2030 ، مؤكدًا أن “كاوست يهدف إلى تزويد بطاريات مبتكرة بأنماط حياة طويلة تتناسب مع بيئات قاسية” ، مؤكدًا أن هندسة البطاريات بطريقة تقلل من الحاجة إلى التبريد وزيادة السلامة هي واحدة من أهداف مشروع المستقبل في المستقبل..
في نهاية التصريحات ، أوضح الدكتور عبد الوهاب الله ، رئيس مركز أبحاث أرامكو في كاوست ، أن “هذه الشراكة تمثل خطوة استراتيجية في إطلاق الإمكانات الكاملة للبطاريات في المملكة والعالم ، وستمهد الطريق لتطبيقات واسعة المتوافقة مع أهداف الاستدامة والرؤية السعودية 2030“.