إحدى أكثر الأسباب التي تدفعنا إلى تغيير واستبدال أجهزتنا التقنية بين الفنية والأخرى هو تدهور حالة البطارية وفقدان نسبة كبيرة من خلاياها الكيميائية. لسوء الحظ، تكنولوجيا البطاريات لم تحرز تقدمًا ملحوظًا خلال السنوات القليلة الماضية.
لهذا، يصارع صانعو الطاقة الزمن، بمساعدة عمالقة التكنولوجيا أمثال شركة ابل، لضخ المزيد من الأموال والاستثمار في حلول الطاقة المتطورة. وعلى ما يبدو، أن هناك من نجح في تحقيق طفرة قوية في علوم تكنولوجيا البطاريات.
ثورة حقيقية في تكنولوجيا البطاريات
نجحت شركة TDK اليابانية، والمسؤول الرئيسي الأول عن توريد البطاريات إلى شركات التكنولوجيا مثل ابل وتسلا، من تطوير مادة جديدة لبطاريات الحالة الصلبة التي تتمتع بكثافة طاقة أعلى 100 مرة مقارنةً بالتكنولوجيا الحالية. وبمجرد أن تتمكن الشركة اليابانية من توثيق براءة الاختراع، فلن يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى نبدأ في رؤية بطاريات أعلى في الكثافة الحجمية بفارق 100 مرة مقارنةً بحلول الطاقة الحالية.
تستخدم شركة TDK تقنية كثافة طاقة تُعرف باسم CeraCharge والتي يتم استخدامها مع بطاريات الحالة الصلبة التي يتم توريدها إلى الشركاء الرئيسيين في مجالات التكنولوجيا، ومنها شركة ابل. تمكنت TDK من تطوير تقنية استيعاب جديدة للطاقة تبلغ كثافتها 1000Wh/L أو ما يعادل 1000 وات في الساعة لكل لتر. بمعنى آخر، هذه النسبة تعادل ما يصل إلى كثافة طاقة أعلى بفارق 100 مرة من كثافة استيعاب الطاقة المستخدمة في حلول الطاقة الحالية.
شرحت TDK آلية تطوير التقنية الجديدة والمستندة إلى بطاريات الحالة الصلبة CeraCharge، والتس استخدمت خلالها إلكتروليت صلب قائم على الأكسيد، برفقته مجموعة من أنودات الطاقة المصنوعة من سبائك الليثيوم. على الرغم من أن هذا الأمر متوقع تمامًا، ولكن لم تدخل TDK في أي تفاصيل إضافية توضح لنا كيف نجحت في زيادة استيعاب كثافة الطاقة بنسبة 100 مرة باستخدام هذه المواد، ونحن متفهمين تمامًا لتحفظ الشركة حول التقنية حتى لا يتم سرقة فكرتها بواسطة المنافسين في مجال تصنيع الطاقة.
ومع ذلك، ذكرت TDK الجزء الأكثر أهمية في هذه التقنية والمتعلق بمستوى أمانها أو نسبة خطورتها على الإنسان. أكدت الشركة أن البطاريات الجديدة آمنة تمامًا بسبب اعتمادها على المواد الصلبة الشاردة القائمة على الأكسيد، مما يعني أنها ليست آمنة للأجهزة الإلكترونية فحسب، وإنما هي آمنة كذلك بالنسبة للأجهزة التي يتم التفاعل معها بواسطة البشر وعند تلامسها مع الانسان. ربما هذا تلميح إلى الأجهزة الإلكترونية صغيرة الحجم مثل الساعات الذكية والأجهزة الأخرى القابلة للارتداء، بما في ذلك سماعات الأذن اللاسلكية.
وبفضل المواد التي تم استخدامها مع تكنولوجيا البطاريات الجديدة، فإن TDK متفائلة تمامًا بشأن توثيق التقنية والحصول على موافقة رسمية عليها لكونها متوافقة مع لوائح الاتحاد الأوروبي التي تنص على ضرورة توفير مبادئ السلامة العامة للبطاريات عالية السعة. الجدير بالذكر أن لوائح الاتحاد الأوروبي كانت صريحة للغاية وواضحة بشأن مطالبة صانعو الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية بالحد من النفايات الإلكترونية والمساهمة في تقنين تأثيرها على البيئة، وهذا عن طريق التخلص التدريجي من البطاريات التي يُمكن استخدامها لمرة واحدة واستبدالها بالبطاريات التي يُمكن إعادة شحنها.
تطرقت شركة TDK إلى بعض التطبيقات أو الاستخدامات التي يُمكن لها أن تستفيد بشكل كبير من تكنولوجيا البطاريات الجديدة، والتي كان من بينها الساعات الذكية وسماعات الأذن اللاسلكية وأجهزة السمع الأخرى المستخدمة في المجالات الطبية أو تلك الأجهزة التي يتم استخدامها كمستشعرات بيئية.
قد يستغرق الأمر بعض الوقت، ولكن لن تتأخر شركة مثل ابل لفترة طويلة قبل أن تبدأ في استخدام تكنولوجيا البطاريات الجديدة المعروفة باسم CeraCharge. لسنوات طويلة كانت شركة ابل من بين العملاء الرئيسيين لشركة TDK، وكانت دائمًا ما تطلب منها تحسين كفاءة البطارية وسعات كثافتها دون المخاطرة بمبادئ السلامة العامة. وليس من المستغرب إذا بدأنا في رؤية تكنولوجيا البطاريات الجديدة في أجهزة الايفون وسماعات آيربودز وساعات ابل وتش في غضون سنوات قليلة من الآن.
بالطبع، قد لا يحدث هذا خلال العام الحالي أو حتى العام القادم، ولكن لن يتأخر الأمر كثيرًا، خاصة مع الوضع بالاعتبار تصريح شركة TDK بأنها على مشارف البدء في الإنتاج الكمّي لخلايا الطاقة المستندة إلى تقنية CeraCharge في المستقبل المنظور. وسوف تبدا في إرسال عينات منها للعملاء الرئيسيين من أجل اختبارها اعتبارًا من العام المقبل.