اكتشاف طريقة جديدة لتخزين الحرارة باستخدام بطاريات تحتوي على الملح

تكنولوجيا جديدة لتخزين حرارة الصيف واستخدامها في الشتاء

هذه التكنولوجيا، التي من المحتمل أن تغير قواعد اللعبة في مجال تخزين الطاقة، تدور حول استغلال حرارة الصيف واستخدامها خلال فصل الشتاء، وذلك بفضل الخصائص الفريدة لبعض الأملاح.

الحرارة المفقودة في الألواح الشمسية

أصبحت الألواح الشمسية شائعة جداً على أسطح المنازل، حيث تحول ضوء الشمس بكفاءة إلى كهرباء، ولكن هناك مشكلة، حيث يتم تسخينها بواسطة الشمس، ويتم إهدار هذه الحرارة في الغالب، وتشير بليليفينز إلى أنه على الرغم من أن الألواح الشمسية رائعة في توليد الكهرباء، إلا أنها تمتص أيضاً الكثير من الحرارة التي لا يتم استخدامها بشكل جيد.

وهنا يأتي دور بحثها، حيث تقترح استخدام غلاية شمسية لالتقاط هذه الحرارة، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتدفئة منازلنا أو المياه، ومع ذلك، يكمن التحدي في اختلال التوازن الموسمي: فنحن نحصل على الحرارة من الشمس في الصيف أكثر مما نحتاج إليه وأقل في الشتاء عندما نكون في أمس الحاجة إليها.

استخدام بطاريات الملح لتخزين الحرارة

هذا هو الهدف الذي تتدخل فيه بطاريات الملح، وهي لا تشبه البطاريات النموذجية التي تعرفها، وبدلاً من ذلك، فهي تستخدم أملاحاً خاصة، مثل كلوريد السترونتيوم، وتتمتع هذه الأملاح بقدرة فريدة، حيث يمكنها تخزين الطاقة الحرارية.

عند تسخينها، تطلق هيدرات الملح، وهي الأملاح التي تحتوي على جزيئات الماء في بنيتها، الماء، وهذه العملية "تشحن" بطارية الملح، وفي وقت لاحق، عندما تكون هناك حاجة للحرارة، فإن إضافة بخار الماء إلى هذه الأملاح يؤدي إلى إطلاق الحرارة المخزنة، وهذا يشبه إلى حد ما شحن البطارية بالحرارة بدلاً من الكهرباء.

فعالية الأملاح في تخزين الحرارة

لا يقتصر بحث بليليفينز على إثبات هذا المفهوم فحسب، بل يتعلق الأمر بإيجاد أفضل ملح لهذه المهمة، ولذلك قامت بالتعاون مع فريقها بتقييم مئات الأملاح، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل التوافر والسلامة والكفاءة.

وبعد عملية فحص دقيقة، لم تتمكن سوى عدة أنواع من الأملاح من إجراء الاختبارات المعملية، وأحد المتسابقين الأوائل هو كلوريد السترونتيوم، والذي يبرز بسبب قدرته على خفض التكاليف، وتخزين الحرارة الفعال، والاستقرار.

وهناك مرشح آخر، وهو كربونات البوتاسيوم، رغم أنه أرخص، إلا أن له جوانبه السلبية، مثل التفاعل مع ثاني أكسيد الكربون، مما قد يقلل من فعاليته بمرور الوقت.

والآثار العملية لهذه التكنولوجيا هائلة، تخيل المستقبل حيث يتم تدفئة منزلك عن طريق استخدام شمس الصيف، المخزنة في بطارية الملح.