بطاريات الحديد الهوائية
إن إنتاج طاقة كهربائية من مصادر جديدة و متجددة يواجة العديد من التحديات و المصاعب و لعل أبرزها هي مشكلة تخزين الطاقة بكميات كبيرة و لفترات زمنية طويلة، و البحث العلمي مستمر و يعمل بلا هواده لتذليل هذه المصاعب و إيجاد حلول عملية و مبتكرة.
و في هذا الموضوع ظهر كشف علمى عظيم قد يكون السبب في تغيير قواعد اللعبة ألا و هو ظهور بطاريات الحديد الهوائية،و تُعتبر بطاريات الحديد الهوائية تقنية واعدة لتخزين الطاقة على نطاق واسع، خاصة في ظل الحاجة المتزايدة لحلول تخزين الطاقةالمتجددة.
إذا ما هي هذه البطاريات و كيف تعمل و ما يميزها عن مثيلاتها من بطاريات اللثيوم المشهورة هذا ما سنتعرض له في هذا المقال.
ما هي بطاريات الحديد الهوائية
بطاريات الحديد الهوائية (Iron-Air Batteries) هي نوع من البطاريات التي تعتمد على تفاعل الحديد مع الأكسجين الموجود في الهواء لتخزين الطاقة الكهربائية. تُعتبر هذه البطاريات واعدة في مجال تخزين الطاقة بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًا ووفرة المواد الخام المستخدمة فيها.
فكرة العمل:
- أولاً عند التفريغ
- ثانياً عند الشحن
- عند إعادة الشحن، يتم تطبيق تيار كهربائي عكسي لفصل الأكسجين عن الحديد، مما يعيد الحديد إلى حالته المعدنية الأولية.
المزايا
- تكلفة منخفضة: حيث أن الحديد مادة وفيرة و رخيصة مقارنة بمعادن أخرى مثل الليثيوم و الكوبالت.
- صديقة للبيئة: لأن المواد المستخدمة في التصنيع مواد غير سامة كما يمكن إعادة تدويرها بسهولة.
- عمر البطارية طويل يمكن أن يدوم لعشرات السنين مع تكلفة صيانة منخفضة.
- توفر سعة تخزينية عالية مما يجعلها مناسبة لأغراض تخزين الطاقة الكهربائية علي نطاق واسع لدعم شبكات الطاقة مثل تخزين الطاقة المتجددة من الشمس و الرياح.
- أقل عرضه لتدهور السعة التخزينية مع مرور الوقت.
العيوب
- كفاءة تحويل الطاقة في بطاريات الحديد الهوائية أقل مقارنة بطاريات الليثيوم أيون حيث أن كفاءتها ما بين ٤٠ - ٦٠ ٪ مقارنة ٩٠ - ٩٥ ٪ في بطاريات الليثيوم.
- التفاعلات الكيميائية في هذه البطارية بطيئة مما يؤثر علي سرعة الشحن و التفريغ.
- حجم و وزن هذا النوع من البطاريات كبير مقارنة ببطاريات الليثيوم مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات المحمولة.
استخدامات بطاريات الحديد الهوائية
- مثالية في تخزين الطاقة علي نطاق واسع في الشبكات الكهربائية و التطبيقات الصناعية الكبيرة.
- التطبيقات الثابتة لتخزين الطاقة في المنازل و المنشآت الصناعية نظراً لحجمها و وزنها الكبير.
تعليقات
إرسال تعليق