إنجاز علمي: مادة سائلة مبتكرة تخزن ضوء الشمس لسنوات وتتجاوز بطاريات الليثيوم

في خطوة قد تمثل حلاً واعداً لأحد أكبر تحديات الطاقة الشمسية، وهو تخزين الطاقة بعد غروب الشمس أو خلال فترات الطقس الغائم، نجح فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا الأميركية في تطوير مادة سائلة مبتكرة قادرة على تخزين ضوء الشمس وإطلاقه لاحقاً على شكل حرارة.

يعتمد هذا الابتكار على جزيئات دقيقة تعمل كبطاريات مجهرية قابلة لإعادة الشحن، حيث تمتص ضوء الشمس وتحوله إلى طاقة كيميائية كامنة مستقرة. يمكن الاحتفاظ بهذه الطاقة لفترات طويلة قبل إطلاقها عند الحاجة. استلهم العلماء الفكرة من جزيء طبيعي يُعرف باسم “البيريميدون”، وهو أحد المكونات العضوية الموجودة في الحمض النووي، ويتمتع بقدرة على تغيير بنيته بشكل عكسي عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية.

صرحت الباحثة غريس هان، المؤلف الرئيسي للدراسة، بأن الفكرة تشبه عمل النظارات الشمسية المتغيرة اللون، لكن بدلاً من تغيير اللون، يتم تخزين الطاقة الشمسية ثم إطلاقها لاحقاً، مع إمكانية إعادة استخدام المادة مراراً. وأشار الفريق إلى أن هذه التقنية تندرج ضمن مجال يُعرف بـ “تخزين الطاقة الحرارية الشمسية الجزيئية”، حيث يتم تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية قابلة للتخزين بدلاً من تحويله مباشرة إلى كهرباء.

وفقاً للباحثين، يتميز الجزيء الجديد بقدرته الفائقة على تخزين الطاقة لسنوات، كما أن كثافة الطاقة التي يحتويها لكل كيلوغرام قد تتجاوز ما توفره بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حالياً. ويأمل العلماء أن يسهم هذا الابتكار مستقبلاً في توفير حلول جديدة لتخزين الطاقة المتجددة على نطاق واسع، سواء في المنازل أو المصانع أو شبكات الكهرباء، مما يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري ويدعم الجهود العالمية لمواجهة التغير المناخي.