فريق من الجامعة الأمريكية بالقاهرة يصمم جهازا لتخزين الطاقة عبر إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون

قام ناجح علام، أستاذ الفيزياء بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، وفريق من طلاب الدراسات العليا في برنامج تكنولوجيا النانو بالجامعة، بإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون و تصميم جهاز فعال لتخزين الطاقة من خلال استخدام مكونات تلك البطاريات.
قامت دوريةChemElectroChem ، وهي إحدى الدوريات الأكاديمية الرائدة في العالم في مجال تحويل الطاقة وتخزينها، بنشر بحث علام وفريقه. ويمهد المشروع الطريق للابتكار البيئي والاجتماعي-الاقتصادي في مصر.
تستخدم بطاريات الليثيوم أيون في الهواتف المحمولة وأجهزة التابلت واللاب توب (الكمبيوتر المحمول) والكاميرات وأجهزة إلكترونية أخرى. وبينما يتم إعادة تدوير حوالي 90 بالمئة من البطاريات حول العالم، إلا أنه لا يوجد معيار عالمي لإعادة تدوير هذه البطاريات بعينها حتى الآن، حيث يمكن أن تشكل خطراً إن لم يتم التخلص منها بالشكل الصحيح. يقول علام: "للأسف، ليس لدينا بروتوكول في مصر لإعادة تدوير البطاريات المستهلكة بطريقة آمنة". إن التخلص من هذه البطاريات، مثلما يحدث حالياً، له تأثير ضار على البيئة، حيث يمكن أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى انفلات حراري واندلاع النيران وحدوث انفجارات بسبب المكونات التي تحتوي عليها البطاريات.
تقول ياسمين مصباح، إحدى الطالبات بالفريق البحثي: "تحتوي البطاريات على معادن ثمينة ومواد أخرى يمكن استعادتها ومعالجتها وإعادة استخدامها. لكن عملية إعادة تدوير البطاريات تعتبر قليلة جداً الآن، ويتم التخلص من الكثير والكثير من البطاريات كنفايات. لذلك، أعتقد أن الوقت قد حان لأخذ موضوع إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون مأخذ الجد."
شرع فريق العمل في محاولة للعثور على أفضل طريقة لإعادة استخدام مكونات بطاريات الليثيوم أيون.
يقول نشأت أحمد، طالب آخر بالفريق، "كان هذا هو الجزء الأصعب. لقد عملنا لمدة ستة أشهر للحصول على نتائج ملموسة".
وبدأ الفريق في تحديد المعادن المختلفة الموجودة في البطاريات، فوجدوا النحاس والنيكل والمنجنيز والليثيوم، وكلها من المعادن التي يمكن إعادة تدويرها واستخدامها في شيء جديد. ثم استخرج أعضاء الفريق تلك المعادن وشرعوا في تصميم جهاز فعال لتخزين الطاقة. وساعدت بسنت على، وهي طالبة أخرى في الفريق، على بناء الجهاز واختباره.
وبعد الاختبار وإعادة البناء والاختبار مرة أخرى، أظهر الجهاز نتائج ناجحة.
وفيما يتعلق بنشر بحثهم في إحدى الدوريات الأكاديمية الرائدة في العالم، يقول الفريق إنه من المهم رفع مستوى الوعي حول مخاطر التخلص من البطاريات المستخدمة ومدى خطورة التخلص منها بشكل خاطئ.
يقول أعضاء الفريق أنه من ناحية أخرى، فإن البحث يقدم طريقة لتغيير ثقافة البلدان في التعامل مع البطاريات المستهلكة وكيف يمكن أن يتم تحويلها إلى فائدة من شأنها أن تقلل من التلوث البيئي وتحد من الآثار السلبية على صحة الإنسان بسبب المواد السامة التي تحتوي عليها البطاريات.
ويوضح علام أن تأثير هذا البحث يعتبر ثلاثي الأضعاف. فعلاوة على إظهار كيف يمكن استخدام مواد معاد تدويرها في بناء أجهزة فعالة لتخزين الطاقة، يمكن أن يؤدي هذا البحث إلى حدوث تغييرات بيئية واجتماعية-اقتصادية.
ويضيف علام: "إن هذا البحث يمكنه أن يفتح الطريق أمام صناعة جديدة وإتاحة العديد من فرص العمل لإعادة تدوير البطاريات واستخدام المواد المعاد تدويرها في مجموعة كبيرة من الصناعات الأخرى".