باسل النجار - القاهرة - السبت 29 مارس 2025 11:37 صباحاً - حقق فريق من العلماء إنجازًا غير مسبوق في مجال تخزين الطاقة، عبر تطوير نموذج أولي لبطارية نووية صغيرة تعمل بالكربون المشع، قادرة على تشغيل الأجهزة لعقود - وربما مدى حياة المستخدم - دون الحاجة إلى إعادة الشحن. وقد يفتح هذا الابتكار آفاقًا جديدة في تصميم الأجهزة الطبية، مثل منظمات ضربات القلب، مما يلغي الحاجة إلى عمليات الاستبدال الجراحية المتكررة.

نهاية عصر الشحن المتكرر؟

تعتمد معظم الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية، حاليًا على بطاريات ليثيوم أيون، التي تحتاج إلى إعادة شحن خلال ساعات أو أيام، وتفقد كفاءتها مع مرور الوقت. كما أن تعدين الليثيوم يشكل عبئًا بيئيًا كبيرًا نظرًا لاستهلاكه الهائل للطاقة والمياه. لذا، يتجه العلماء إلى البطاريات النووية كبديل أكثر استدامة، يتميز بأمانه الفائق وعدم الحاجة إلى شحن متكرر.

كيف تعمل البطارية النووية؟

وفقًا للدكتور سو إيل إن، الباحث الرئيسي في معهد دايغو غيونغبوك للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية، فإن بطاريات الليثيوم أيون وصلت إلى حدودها القصوى، مما دفع العلماء إلى البحث عن مصادر طاقة أكثر كفاءة.

تعتمد البطاريات النووية على جسيمات عالية الطاقة تصدرها مواد مشعة آمنة، حيث يمكن احتواء إشعاعاتها بواسطة مواد خاصة. وتعد بطاريات بيتا الفولتية، التي تعمل بأشعة بيتا - وهي إلكترونات عالية السرعة - خيارًا مثاليًا، إذ يمكن احتواء إشعاعاتها بطبقة رقيقة من الألمنيوم.

وفي اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية، استعرض الفريق نموذجًا أوليًا لبطارية تعتمد على نظير الكربون-14 المشع، الذي ينتج فقط أشعة بيتا، مما يجعله أكثر أمانًا مقارنة بغيره من المواد المشعة. كما أن الكربون-14 متوفر بكثرة، حيث يُستخرج كناتج ثانوي من محطات الطاقة النووية.

بطارية تدوم مدى الحياة؟

تعمل هذه البطارية عبر تصادم الإلكترونات المنبعثة من الكربون المشع مع شبه موصل من ثاني أكسيد التيتانيوم، مما يؤدي إلى توليد تدفق مستمر للإلكترونات عبر دائرة كهربائية خارجية، وبالتالي إنتاج طاقة مستدامة. وبفضل معدل التحلل البطيء للكربون المشع، يُتوقع أن تستمر البطارية نظريًا مدى الحياة.

أكد الدكتور سو إيل إن أن هذه التقنية قد تُحدث طفرة في المجال الطبي، مشيرًا إلى إمكانية دمج الطاقة النووية الآمنة في أجهزة صغيرة بحجم الإصبع. وقال:

"يمكننا الآن استخدام هذه البطاريات في الأجهزة الطبية دون الحاجة إلى استبدالها، مما يعزز جودة حياة المرضى ويقلل من التدخلات الجراحية المتكررة."

مع استمرار البحث والتطوير، قد تصبح البطاريات النووية قريبًا جزءًا لا يتجزأ من الأجهزة الطبية والإلكترونيات المتقدمة، مما يعيد تشكيل مستقبل الطاقة كما نعرفه.

للمزيد تابع الخليج 24 على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك