علماء صينيون يطورون بطاريات للضبط الحراري بالضغط

صمم فريق من الباحثين الصينيين مفهوما جديدا للبطاريات يمكنه استخراج الطاقة الحرارية من مصادر الحرارة المهدرة ذات درجات الحرارة المنخفضة وإعادة استخدامها عند الطلب ببساطة عن طريق التحكم في الضغط.

يتم فقدان حوالي 70 في المائة من استهلاك الطاقة الأولية في العالم بعد التحويل، بشكل رئيسي في شكل حرارة، ويعد حصاد وإعادة استخدام الطاقة المفقودة مربحا وصديقا للبيئة.

طور فريق العلماء، بقيادة باحثين من معهد أبحاث المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، “بطارية حرارية” مع ثيوسيانات الأمونيوم يمكنها تخزين الحرارة مباشرة بدلا من تحويلها لأشكال أخرى مثل الطاقة الكيميائية.

تمكن العلماء من الاستفادة من “تأثير باروكالوريك العكسي” الفريد، الذي يمتص الحرارة بالضغط بينما يطلق الحرارة مع تخفيف الضغط، على العكس من تأثير باروكالوريك النموذجي.

وقال لي بينغ، مؤلف الدراسة التي نشرت مؤخرا في مجلة “ساينس أدفانسز”: “تتكون دورة البطارية الحرارية الباروكالوريكية من ثلاث خطوات، وهي الشحن الحراري عند الضغط، والتخزين بالضغط والتفريغ الحراري عند خفض الضغط”.

ويمكن أن تضمن مرحلة حمل الحرارة المقيدة بالضغط تخزينا مستقرا طويل الأمد بشكل أفضل، وفقا للدراسة.

وأشارت الدراسة إلى أن إطلاق الحرارة الذي يحدث عند خفض الضغط هو أكثر بـ11 مرة من الطاقة الميكانيكية المدخلة.

وقال الباحثون إنه بصرف النظر عن تخزين الحرارة المهدرة في محطات الطاقة الحرارية، من المتوقع أيضا أن يكون للبطارية الحرارية تطبيقات واسعة في مجالات أخرى مثل تبريد الحالة الصلبة والشبكات الذكية وإدارة حرارة المنازل، مما يساهم في جهود الصين لتحقيق ذروة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030 وتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2060.