على الرغم من ضرورة التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة لمستقبل مستدام.. فإن التحديات أكبر من مجرد استبدال الوقود الأحفوري بالألواح الشمسية.
ولتحقيق أقصى استفادة من هذه المصادر المتقلبة بطبيعتها نحتاج إلى بنى تحتية قوية لتخزين الطاقة الفائضة بكفاءة وموثوقية.
تلعب بطاريات الكربون دورًا مهمًا في هذا المجال؛ حيث تتميز بقدرتها العالية على التخزين وكثافة الطاقة، ناهيك عن وفرة المواد الخام الطبيعية اللازمة لتصنيعها.
ولكن تصنيع الجرافين، أحد أهم مكونات بطاريات الكربون، مكلفٌ للغاية ويُسبب تلوثًا بيئيًا كبيرًا. لحسن الحظ تتوفر مصادر أخرى لاستخلاص الكربون، مثل: النفايات العضوية؛ ما يفتح آفاقًا جديدة لتطوير بطاريات صديقة للبيئة بتكلفة أقل.
إنّ البحث عن حلول مبتكرة لتخزين الطاقة المتجددة هو مفتاح تسريع عملية التحول نحو مستقبل طاقة أنظف وأكثر استدامة.
ويقع على عاتق العلماء والمهندسين والمستثمرين مسؤولية التعاون لتطوير تقنيات فعالة ومستدامة تُتيح لنا الاستفادة الكاملة من إمكانات الطاقة المتجددة.
ووفقًا لدراسة جديدة نُشرت في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces بحث فريق المهندسون الكيميائيون في جامعة يونجنام بكوريا الجنوبية فيما إذا كان من الممكن استخدام كميات هائلة من النفايات الحيوية في تربية الدجاج بشكل جيد.
زيت قابل للاشتعال
وبمساعدة مسدس لهب الغاز حوّل الفريق الدهون من الدجاج النيئ إلى زيت قابل للاشتعال. ثم حرقوا السائل باستخدام فتيل، مثل مصباح الزيت، وجمعوا ناتج الحرق (الرماد) الناتج من قاع قارورة معلقة فوق اللهب.
بعد حصاد الرماد فحص الباحثون البقايا تحت المجهر الإلكتروني، واكتشفوا هياكل نانوية قائمة على الكربون (CNOs) مرتبة في ” شبكات كروية موحدة من حلقات الجرافيت متحدة المركز، مثل طبقات البصل”. بعد ذلك أدت معالجة الكربون بمحلول كيميائي إلى تعزيز خواصه الكهربائية؛ ما جعله أكثر استعدادًا للاختبارات.
ووفقًا للدراسة أظهرت المكثفات الفائقة في دهن الدجاج متانة مذهلة، وكثافة طاقة وسعة (القدرة على تخزين شحنة كهربائية).
كما حافظت مجموعة النفايات الحيوية من دهن الدجاج على السعة بنسبة 97 بالمائة خلال 5000 دورة.
ويعتقد الباحثون أن إثبات المفهوم الخاص بهم يسلط الضوء على الإمكانات الهائلة لإعادة تدوير النفايات الحيوية -التي يتم التخلص منها في كثير من الأحيان- إلى أنظمة “طاقة خضراء أكثر خضرة” قد تفتح الباب أمام إنتاج أجهزة تخزين الطاقة غير المكلفة، والتي تحدث ثورة صناعية.