يعكف العلماء على ابتكار طريقة جديدة لصنع البطاريات المستدامة في ظل الإقبال المتزايد على شراء السيارات الكهربائية، ما جعل من "اللجنين" وهي المادة التي تعمل على تقوية الخشب في الأشجار مرشحًا قويًا لذلك.
من أين جاءت الفكرة؟
قبل ثماني سنوات، أدركت Stora Enso وهي إحدى الشركات الرئيسية لإنتاج الورق في فنلندا أن العالم يتغير. ولاحظت أن ظهور الوسائط الرقمية، وانخفاض الطباعة المكتبية وتضاؤل شعبية إرسال الأشياء بالبريد أدى إلى تراجع في استخدام الورق.
ومن أجل ذلك، وظّفت الشركة بعض المهندسين للنظر في إمكانية تصنيع البطاريات من اللجنين، وقرر المهندسون أنه يمكنهم استخراج اللجنين من نفايات اللب الذي يتم إنتاجه بالفعل في بعض منشآتهم ومعالجة مادة اللجنين لصنع مادة كربونية لأنودات البطارية.
ما هو اللجنين؟
ويعتبر اللجنين نوعًا من أنواع البوليمر الموجودة في الأشجار ويمثل حوالي 30% من تكوين الشجرة بالإضافة إلى السليلوز، ويعمل اللجنين كغراء قوي يساعد على الاتصاق بالسليلوز ومن ثم تقوية الأشجار.
ويحتوي اللجنين على نسب من الكربون الذي يُعد مادةً أساسيةً لمكون حيوي في البطاريات يسمى الأنود.
تلوث للبيئة
وفق شركة الاستشارات Wood Mackenzie، فإن مشكلة بطاريات الليثيوم أيون التي نستخدمه بشكل كبير في حياتنا اليومية تكمن في أنها تعتمد إلى حد كبير على العمليات الصناعية والتعدين الضارة بالبيئة، بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض مواد هذه البطاريات سامة ويصعب إعادة تدويرها والذي يتم عادةً عن طريق الاستعانة بالعديد من البلدان ذات السجلات السيئة في مجال حقوق الإنسان.
كما أن صنع الجرافيت الاصطناعي ينطوي على تسخين الكربون إلى درجات حرارة تصل إلى 3000 درجة مئوية (5432 فهرنهايت) لأسابيع في كل مرة، وغالبًا ما تأتي الطاقة اللازمة لهذا من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الصين.
مزايا اللجنين
هناك العديد من الشركات التي تستكشف حاليًا إمكانية استخدام اللجنين في تطوير البطاريات، مثل Bright Day Graphene في السويد، والتي تصنع منه الجرافين وهو شكل آخر من الكربون.
يقول لوري ليهتونين مالك شركة Stora Enso، إن مزايا مادة أنود الكربون الخاصة بشركته ترجع إلى أن عملية تسخينه لا تتطلب تسخين إلى درجات حرارة مرتفعة مثلما يتطلب إنتاج الجرافيت الصناعي .
ويضيف أن إحدى السمات المهمة لهيكل الكربون الناتج هو أنه "غير متبلور"، أو غير منتظم، كما أنه في الواقع يسمح بقدر أكبر بكثير من حركة الأيونات للداخل والخارج.
وترى الشركة أن هذا يساعد في صنع بطارية ليثيوم أيون أو بطارية أيون الصوديوم يمكن شحنها في أقل من ثماني دقائق، إذ يعد الشحن السريع هدفًا رئيسيًا لمطوري بطاريات السيارات الكهربائية.
صناعة آمنة
يؤكد المتحدث باسم Stora Enso أن مادة اللجنين التي تستخدمها الشركة حاليًا تأتي عن طريق استخلاص اللب وهذا يعني أن استخدامه لا يزيد من عدد الأشجار المقطوعة أو حجم الخشب المستخدم في صناعة اللب.
وتابع: يجب على أي شخص يسعى إلى صنع أنودات من اللجنين التأكد من أن الغابات التي يتم الحصول عليها من هذا اللجنين مستدامة أيضًا.
ووفقًا لتقرير Stora Enso السنوي لعام 2021، فإن الشركة تعرف أصل جميع الأخشاب التي تستخدمها وتأتي بنسبة 100٪ من مصادر مستدامة.
ونوه ليهتونين أن الطلب على البطاريات المستدامة كبير للغاية، ومن المتوقع أن ينمو لإقبال العالمي عليها في السنوات القادمة مع تزايد عدد الأشخاص الذين يشترون السيارات الكهربائية ويخزنون الطاقة في المنزل.
4 أسئلة تنتظر الإجابة عليها حول وثائق بايدن السرية
