ابتكار الخلية البيتاڤولطية الهجينة الأولى ... مصدر للطاقة طويل الأمد

نجح فريق بحثي من معهد دايغو غيونغبوك للعلوم والتكنولوجيا (DGIST) في كوريا الجنوبية بتطوير أول خلية بيتافولطية هجينة من الجيل التالي، من خلال دمج قطب مصنوع من نظير الكربون-14 المشع مع طبقة ماصة من البيروفسكايت، وهي مادة معروفة بكفاءتها العالية في امتصاص الطاقة.
- كفاءة غير مسبوقة واستقرار طويل الأمد
لرفع كفاءة الأداء، تم دمج نقاط كمومية قائمة على الكربون-14 داخل القطب الكهربائي، كما تم تحسين بنية طبقة البيروفسكايت باستخدام مواد مضافة مثل كلوريد الميثيل أمونيوم (MACl) وكلوريد السيزيوم (CsCl). أدى ذلك إلى زيادة مذهلة في حركة الإلكترونات بمقدار 56,000 مرة مقارنة بالأنظمة التقليدية، مع الحفاظ على استقرار خرج الطاقة لمدة تسع ساعات متواصلة.
- حل مثالي للتطبيقات عالية المتطلبات
نشرت نتائج الدراسة في مجلة Chemical Communications، وقادها البروفيسور "سو-إيل إن" من قسم علوم وهندسة الطاقة في DGIST. التقنية الجديدة توفّر مصدراً للطاقة طويل الأجل لا يحتاج إلى إعادة شحن، ما يجعلها مثالية لتطبيقات مثل استكشاف الفضاء، والأجهزة الطبية المزروعة، والتطبيقات العسكرية.
- الخلية البيتاڤولطية: خيار موثوق وآمن
تُنتج هذه الخلايا الكهرباء عبر التقاط جسيمات بيتا الناتجة عن التحلل الإشعاعي الطبيعي، ما يسمح لها نظرياً بالعمل لعقود دون صيانة، وتجدر الإشارة إلى أن جسيمات بيتا آمنة بيولوجياً كونها لا تخترق الجلد البشري، لكن التقدم العملي في هذه التقنية ظل محدوداً بسبب التحديات المرتبطة بالتعامل مع المواد المشعة وضمان استقرارها.
- نقلة نوعية في أمن الطاقة
صرّح البروفيسور "سو-إيل إن": "هذا الإنجاز يمثل أول إثبات عملي لإمكانية استخدام الخلايا البيتاڤولطية في الحياة الواقعية. نخطط لتسريع خطوات تحويل هذه التقنية إلى منتج تجاري يخدم البيئات القاسية، مع التركيز على تصغير الحجم ونقل التكنولوجيا." وأضاف الباحث المشارك "جونهو لي": "رغم صعوبة التحديات اليومية، فإن شعورنا بالمسؤولية تجاه مستقبل الطاقة في بلادنا يدفعنا للاستمرار."

المصدر:   dgist.ac.kr