بطارية شمسية تخزن الطاقة لأيام وتفرز الهيدروجين عند الطلب بضغطة زر

طور باحثون من جامعة أولم وجامعة فريدريش شيلر يينا، مادة جديدة يمكنها تخزين طاقة ضوء الشمس لأيام، ثم إطلاقها في شكل هيدروجين عند الحاجة، حتى في الظلام، الدراسة نشرت في دورية Nature Communications .

بطارية شمسية على المستوى الجزيئي

يصف البروفسور سفن راو النظام بأنه يجمع بين خلية شمسية وبطارية على المستوى الجزيئي، المادة المستخدمة هي بوليمر تفاعلي قابل للأكسدة والاختزال، قادر على تخزين الإلكترونات الناتجة عن الضوء بكفاءة شحن تتجاوز 80%، مع الاحتفاظ بهذه الحالة لعدة أيام.

إطلاق الهيدروجين عند الطلب

عند الحاجة، يتم تحويل الطاقة المخزنة إلى هيدروجين بإضافة حمض ومحفز لإنتاج الهيدروجين، حيث تتحد الإلكترونات المخزنة مع البروتونات لتوليد الهيدروجين بكفاءة مذهلة تبلغ 72%، العملية مستقلة عن وجود الضوء، ما يعني أنها تعمل حتى في الليل.

إعادة شحن باستخدام مفتاح الرقم الهيدروجيني

– النظام قابل لإعادة التشغيل عبر تعديل الرقم الهيدروجيني: بعد تعديل المحلول إلى حالة محايدة، يمكن إعادة تعريضه للضوء لشحنه مرة أخرى، هذه الخاصية تعكس قابلية التفاعل العكسي للبوليمر وتمكن من تكرار دورات الشحن والتخزين والتحفيز دون الحاجة لعزل المادة.

– ميزة إضافية جذابة: يتغير لون المحلول عند التفريغ من البنفسجي إلى الأصفر، ثم يعود إلى البنفسجي عند إعادة الشحن، ما يدل على استعداد النظام لاستخدامه مجددًا.

آفاق صناعية واسعة

يؤكد البروفسور ألتريش شوبيرت أن هذه التقنية قد تفتح الطريق لتطبيقات صناعية تتطلب هيدروجين أخضر عند الطلب، مثل إنتاج الصلب المحايد للكربون، كما تمثل خطوة نحو اقتصاد طاقة مستدام قائم على الكيمياء.

تتطلب عرض الشرائح هذه للجافا سكريبت.