لطالما تم الاعتراف بالسفر الجوي كمساهم كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، وهو مسؤول عن 2.5٪ من الانبعاثات التي من صنع الإنسان ، كما ذكرت “عالمنا في البيانات”. في حين أن هذه النسبة قد تبدو صغيرة ، إلا أن المشكلة تكمن في الانبعاثات نفسها والكمية الكبيرة من الوقود المستهلكة أثناء الإقلاع. ومع استمرار زيادة السفر الجوي، من المتوقع أن يزداد هذا التحدي سوءا. لمعالجة هذه المشكلة ، يتحول خبراء الصناعة إلى ثورة طاقة البطارية الكهربائية التي أحدثت بالفعل موجات في صناعة السيارات.
إمكانات بطاريات الحالة الصلبة:
تتمثل إحدى العقبات الأساسية في استخدام تكنولوجيا البطاريات للطائرات في قابلية الاشتعال وعدم كفاية الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون الموجودة. ومع ذلك ، فإن ظهور بطاريات الحالة الصلبة يقدم حلا محتملا. تعمل بطاريات الحالة الصلبة بشكل مشابه لبطاريات الليثيوم أيون ولكنها تستبدل المنحل بالكهرباء السائل بإلكتروليت صلب ، مما يجعلها غير قابلة للاشتعال وتزيد بشكل كبير من كثافة طاقتها. في الواقع ، طور مشروع بطاريات بنية الحالة الصلبة لتحسين قابلية إعادة الشحن والسلامة (SABERS) التابع لناسا نموذجا أوليا لبطارية الحالة الصلبة من السيلينيوم الكبريتي القادرة على توفير ضعف كثافة الطاقة لبطارية ليثيوم أيون القياسية.
مشروع SABERS التابع لناسا: يركز مشروع SABERS التابع لناسا
على تطوير تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة. يهدف المشروع إلى تلبية متطلبات كثافة الطاقة للطائرات الكهربائية ، وتحسين سرعة إعادة الشحن ، وتعزيز السلامة ، وتحقيق قابلية التوسع. نجح الفريق في تطوير نموذج أولي لبطارية يمكنها إنتاج 500 واط / ساعة من الطاقة لكل كيلوغرام ، مما يدل على إمكانات بطاريات الحالة الصلبة.
مزايا بطاريات الحالة الصلبة:
بصرف النظر عن معالجة مخاوف السلامة وكثافة الطاقة ، توفر بطاريات الحالة الصلبة ميزة إعادة التدوير بشكل أسهل وأكثر أمانا. على عكس بطاريات الليثيوم أيون ، التي تحتوي على مكونات قابلة للاشتعال ، فإن بطاريات الحالة الصلبة مصنوعة من مواد غير قابلة للاشتعال ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لإعادة التدوير. ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن إعادة تدوير البطاريات بشكل عام هي عملية معقدة بسبب وجود مكونات كيميائية سامة ويصعب فصلها.
بطاريات الحالة الصلبة في صناعة السيارات:
لا يقتصر الاختراق في تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة على صناعة الطيران. كما أنها تخطو خطوات كبيرة في قطاع السيارات. تويوتا ، على سبيل المثال ، تخطط لبدء إنتاج سيارات بطاريات الحالة الصلبة بحلول عام 2025. تدعي الشركة أن بطاريتها ذات الحالة الصلبة يمكنها تشغيل سيارة كهربائية لمسافة تصل إلى 745 ميلا وشحنها في 10 دقائق فقط ، مما يقلل بشكل كبير من أوقات الشحن ومخاطر الحريق المرتبطة ببطاريات الليثيوم أيون.
مستقبل بطاريات الحالة الصلبة في السفر الجوي:
مع استمرار تقدم تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة ، فإنها تحمل إمكانات هائلة لإحداث ثورة في السفر الجوي من خلال معالجة مخاوف السلامة ، وزيادة كثافة الطاقة ، وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. في حين لا تزال هناك تحديات من حيث إعادة التدوير والتبني على نطاق واسع ، فإن ظهور بطاريات الحالة الصلبة يقدم بديلا واعدا لصناعة طيران أكثر استدامة وصديقة للبيئة.
في الختام ، فإن ظهور بطاريات الحالة الصلبة يجلب الأمل في مستقبل أنظف وأكثر اخضرارا في السفر الجوي. من خلال التغلب على قيود بطاريات الليثيوم أيون الحالية ، توفر بطاريات الحالة الصلبة أمانا محسنا وكثافة طاقة أعلى وإمكانية تقليل انبعاثات الكربون. مع تقدم البحث والتطوير في تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة ، يمكن لصناعة الطيران أن تتطلع إلى تحول كبير ، مما يمهد الطريق لوسيلة نقل أكثر استدامة وصديقة للبيئة.
