2022-02-05
مع ظهور جائحة COVID-19، واعتماد البشر على أدوات الحماية الشخصية، شكلت الكمامات التي تستخدم لمرة واحدة جزءاً كبيراً من هذه الأدوات، ولم يفكر أحد فى طريقة آمنة للتخلص منها، حيث ينتهي بها الأمر في مدافن النفايات والمحيطات، لتطلق غازات سامة ضارة للبيئة، ومصدراً كبيراً للتلوث. ولنا أن نعرف أنه في عام 2020، تم تصنيع 52 مليار كمامة، وانتهى الأمر بـ1.56 مليار منها في المحيطات.
وأمام ذلك الكم الهائل من الكمامات المستعملة، جاء تفكير فريق من علماء الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا في روسيا، في كيفية إعادة تدوير هذا الكم الهائل من الكمامات للاستفادة منه، ليتوصلوا إلى طريقة جديدة مكنتهم من تحويلها إلى بطاريات ليثيوم عالية الطاقة ومنخفضة الكلفة.
جمع وتطهير
وشرح فريق العلماء ما توصلوا إليه لمجلة تخزين الطاقة «store.powermag»، حيث يقول البروفيسور أنفار زاخيدوف قائد فريق العلماء، إنه من أجل إعادة تدوير الكمامات، قام الفريق أولاً بجمعها وتطهيرها باستخدام الموجات فوق الصوتية وغمسها في حبر مصنوع من الجرافين، بعد ذلك قاموا بضغطها وتسخينها حتى 140 درجة مئوية، لتشكيل كريات تعمل كأقطاب كهربائية للبطارية، تم فصلها بواسطة طبقة عازلة مصنوعة أيضاً من الكمامات المستخدمة، والخطوة الأخيرة كانت نقع كل ذلك في «إلكتروليت» ولفه في قذائف مصنوعة من عبوات، وبهذه الطريقة، خلقت الكمامات الطبية المستعملة الأساس لصناعة هذه البطارية.
كثافة الطاقة
وباستكمال الغلاف الخارجي للبطارية وتجربتها، وجد فريق العلماء أنها تحتوي على كثافة طاقة قدرها 99.7 واط، وهي نسبة تجعلها تقترب من كثافة الطاقة لبطارية ليثيوم أيون، والتي تراوح بين 100 و265 واط، لكنهم لم يكتفوا بتلك الطاقة، وقاموا بتحسينها عن طريق إضافة جزيئات نانوية من بيروفسكايت أكسيد الكالسيوم والكوبالت إلى الأقطاب الكهربائية، ما أدى إلى زيادة كثافة الطاقة بأكثر من الضعف، ليصل إلى 208 واط. ويقول فريق العلماء إن ذلك يمهد الطريق لإنتاج بطاريات جديدة فائقة الجودة بكلفة أقل من البطاريات التقليدية الأثقل والمغلفة بالمعدن، كما أنها أقل سمكاً ومرنة، ويمكن استخدامها في الأجهزة المنزلية مثل الساعات والمصابيح.
وأمام ذلك الكم الهائل من الكمامات المستعملة، جاء تفكير فريق من علماء الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا في روسيا، في كيفية إعادة تدوير هذا الكم الهائل من الكمامات للاستفادة منه، ليتوصلوا إلى طريقة جديدة مكنتهم من تحويلها إلى بطاريات ليثيوم عالية الطاقة ومنخفضة الكلفة.
جمع وتطهير
وشرح فريق العلماء ما توصلوا إليه لمجلة تخزين الطاقة «store.powermag»، حيث يقول البروفيسور أنفار زاخيدوف قائد فريق العلماء، إنه من أجل إعادة تدوير الكمامات، قام الفريق أولاً بجمعها وتطهيرها باستخدام الموجات فوق الصوتية وغمسها في حبر مصنوع من الجرافين، بعد ذلك قاموا بضغطها وتسخينها حتى 140 درجة مئوية، لتشكيل كريات تعمل كأقطاب كهربائية للبطارية، تم فصلها بواسطة طبقة عازلة مصنوعة أيضاً من الكمامات المستخدمة، والخطوة الأخيرة كانت نقع كل ذلك في «إلكتروليت» ولفه في قذائف مصنوعة من عبوات، وبهذه الطريقة، خلقت الكمامات الطبية المستعملة الأساس لصناعة هذه البطارية.
كثافة الطاقة
وباستكمال الغلاف الخارجي للبطارية وتجربتها، وجد فريق العلماء أنها تحتوي على كثافة طاقة قدرها 99.7 واط، وهي نسبة تجعلها تقترب من كثافة الطاقة لبطارية ليثيوم أيون، والتي تراوح بين 100 و265 واط، لكنهم لم يكتفوا بتلك الطاقة، وقاموا بتحسينها عن طريق إضافة جزيئات نانوية من بيروفسكايت أكسيد الكالسيوم والكوبالت إلى الأقطاب الكهربائية، ما أدى إلى زيادة كثافة الطاقة بأكثر من الضعف، ليصل إلى 208 واط. ويقول فريق العلماء إن ذلك يمهد الطريق لإنتاج بطاريات جديدة فائقة الجودة بكلفة أقل من البطاريات التقليدية الأثقل والمغلفة بالمعدن، كما أنها أقل سمكاً ومرنة، ويمكن استخدامها في الأجهزة المنزلية مثل الساعات والمصابيح.