نجح فريق بحثي دولي في تطوير تقنية ثورية لإنتاج بطاريات «أيونات الصوديوم» منخفضة الكُلفة، مستلهمين فكرتها من ظاهرة فيزيائية اكتُشفت قبل 270 عاماً تُعرف باسم «تأثير لايدنفروست»، مما يمهد الطريق لبديل مستدام وأكثر كفاءة لبطاريات الليثيوم التقليدية.
واعتمدت الدراسة، التي شارك فيها باحثون من معاهد هندية وجامعات عالمية، على ظاهرة انزلاق السوائل فوق الأسطح الساخنة دون احتكاك نتيجة تشكل طبقة عازلة من البخار، واستخدم الفريق هذه الخدعة الفيزيائية لرش المزيج الكيميائي لمادة «الكاثود» على أسطح شديدة السخونة، مما أدى لإنتاج حبيبات «إسفنجية» مسامية تُسرع حركة الأيونات وتطيل عمر البطارية.
وأبرز مزايا التكنولوجيا الجديدة الكفاءة الاستثنائية، حيث حققت المادة المطورة كثافة طاقة تصل إلى 359 واط ساعة/كغ، وعمراً تشغيلياً طويلاً، وأظهرت البطارية استقراراً فائقاً يتجاوز 10.000 دورة شحن وتفريغ، مقارنة ببضع مئات من الدورات في البطاريات الحالية.
وكذلك تعديل ذري مبتكر، فقد استبدل الباحثون 1% فقط من ذرات الحديد بمعدن «الإنديوم»، مما خلق «طريقاً سريعاً» للأيونات داخل بنية البطارية، وكذلك استدامة وكلفة أقل من خلال الاعتماد على الصوديوم المتوفر في مياه البحر الذي يقلل الارتهان لمعدن الليثيوم النادر والمكلف.
وأوضح د. روهيت رانغاناثان غادام، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن الابتكار يكمن في دمج التعديل الذري مع عملية تصنيع بسيطة وقابلة للتوسع صناعياً، مؤكداً أن هذه البطاريات ستكون مثالية لتخزين الطاقة المتجددة على نطاق واسع وبكلفة زهيدة.
وأشار الفريق البحثي إلى أن تحويل ملاحظة تاريخية قديمة إلى حلول تكنولوجية حديثة يسهم بشكل مباشر في تحقيق أهداف التنمية المستدامة، ويدعم توجهات دول العالم نحو التحول الكامل للطاقة النظيفة بحلول عام 2030.