الصين تخترع بطارية فحم تحول أكثر أنواع الوقود تلويثاً إلى طاقة دون حرقها
ابتكار جديد يحوّل الفحم إلى طاقة كهربائية داخل خلية مغلقة.. خطوة نحو استخدام أنظف للوقود الأكثر تلويثًا
كشفت دراسة حديثة عن إمكانية توليد الكهرباء من الفحم دون الحاجة إلى حرقه، من خلال ما يُعرف بـ”بطارية الفحم”، حيث يُمرَّر الكربون عبر خلية كهربائية مغلقة.
ويعيد هذا الاكتشاف صياغة مفهوم استخدام الفحم، إذ يُنظر إليه كعملية احتواء بدلًا من كونه مجرد وقود يُحرق في محطات الطاقة، ما قد يقلل من الانبعاثات الناتجة عنه.
داخل بطارية الفحم
داخل خلية وقود كهربائية مغلقة، يتحول الكربون الموجود في الفحم إلى مصدر مباشر لتوليد التيار الكهربائي بدلًا من استخدامه في الاحتراق.
ومن خلال هذا النظام، أظهر الباحث هيبينج شي من جامعة شنتشن أن الكربون يمكنه إنتاج تيار كهربائي دون الحاجة إلى احتراق مفتوح.
ورغم أن التصميم لا يمثل بعدُ محطة طاقة جاهزة، فإنه يفتح الباب أمام نموذج جديد يعتمد على التفاعلات الكيميائية بدلًا من الأفران التقليدية.
مشكلة الفحم في الصين
لا يزال الفحم يشكل نحو 60% من توليد الكهرباء في الصين خلال عام 2024، بحسب وكالة الطاقة الدولية.
ورغم التوسع في الطاقة الشمسية والرياح، تم إنشاء قدرات فحمية جديدة خلال عام 2025.
في هذا السياق، يطرح الباحثون نظام “خلية الوقود المباشر للفحم” كحل محتمل لخفض الانبعاثات عبر احتواء الكربون أو إعادة استخدامه.
كيف تعمل الخلية
في الخلية، يوجد الكربون عند القطب الموجب، بينما يزوَّد النظام بالأكسجين عند القطب الآخر.
وتؤدي التفاعلات الكيميائية إلى تحرير إلكترونات تولّد تيارًا كهربائيًا عبر دائرة خارجية.
أما الأكسجين فيتفاعل مع الإلكترونات ليُكمل الدورة الكهربائية داخل النظام المغلق.
احتواء الكربون
الميزة الأساسية للنظام هي إنتاج ثاني أكسيد الكربون في صورة مركزة يمكن احتجازها أو تحويلها.
لكن نجاح الفكرة يعتمد على كفاءة تقنيات التخزين أو إعادة الاستخدام دون تسرب الانبعاثات.
التحديات
يتطلب الفحم معالجة مسبقة مثل الطحن والتجفيف وإزالة الشوائب، ما يزيد من التكلفة والطاقة المستخدمة.
كما تعمل الخلية في درجات حرارة مرتفعة جدًا، ما يفرض تحديات هندسية تتعلق بالتحمل والاستمرارية.
ورغم كفاءة نظرية قد تصل إلى 80%، فإن الكفاءة الفعلية تنخفض عند حساب العمليات المساعدة.
