ابتكار «ec3»، الكربون الأسود يُحول الخرسانة لبطارية كهربائية

الجمعة، 10 أكتوبر 2025 02:43 م

تحويل الخرسانة إلى بطارية

نفيسه محمود

على مدار السنوات القليلة الماضية، بدأ العلماء بتطوير أنواع جديدة من الخرسانات، لكونها أكثر أنواع مواد البناء استخدامًا في العالم، وتعتبر ميزة انتشارها البارز فرصة لاستخدامها في العديد من الوظائف، وقد استطاع العلماء ابتكار خرسانة ذاتية الشفاء تستطيع علاج أي شقوق قد تحدث فيها بشكل ذاتي، وأخرى تعمل كمصرف للكربون من خلال إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجو وتخزينه، وخرسانة أخرى تساعد على زيادة إنتاجية المحاصيل.

تحويل الخرسانة إلى بطارية

ومؤخرًا استطاع العلماء ابتكار نوع جديد، من خلال تحويل الخرسانة إلى بطاريات، من خلال تقنية أُطلق عليها اسم الخرسانة الكربونية الموصلة للإلكترون، أو ec3، وهو ما أعلن عنه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT.

استطاع المعهد تحويل الخرسانة لبطارية، بحيث تستطيع تخزين الطاقة واستخدامها فيما بعد، وسُميت الخرسانة الجديدة باسم ec3، وهو اختصار لـ Electron Conducting Carbon Concrete، وتتكون الخرسانة من مجموعة مواد تشبه الخرسانة التقليدية المصنوعة من ماء وإسمنت، ولكن بإضافة كربون أسود، يتميز بكونه موصل جيد للكهرباء، مع إضافة بعض الإلكتروليتات التي تساعد على حركة الشحنات الكهربائية.

المكونات المستخدمة تصنع شبكة نانونية في الخرسانة، تساعد على مرور الإلكترونيات، وتسهل حركتها، وهو ما يجعلها قادرة على تخزين الطاقة، كما أن هذه ليست المرة الأولى التي يحاول العلماء صنع هذا النوع من الخرسانات.

عامين للوصول لهذا الاختراع

ففي عام 2023، احتاج العلماء إلى حجم 45 متر مكعب من الخرسانة، لتوليد كهرباء تكفي منزل لمدة لا تتعدى الـ24 ساعة، ولكن مع تجارب استمرت عامين، استطاع العلماء تطوير الخرسانة، وتقليل الحجم المطلوب إلى 5 أمتار مكعب فقط، لتخزين كمية مماثلة من الكهرباء تكفي لنفس المدة السابقة.

اكتشاف شبكة نانونية داخل الخرسانة

وقد استخدم العلماء تقنية FIB-SEM tomography، لرؤية ما يحدث داخل الخرسانة، من خلال نحت الطبقة الخرسانية، ومن ثم تصويرها بمجهر إلكتروني دقيق، وقد كانت نتيجة هذه التجربة، أن العلماء اكتشفوا شبكة نانونية تشبه الفراكتلات أو الكسيريات، موجودة في في مسام الخرسانة، وهو كما يساعد على مرور الكهرباء من خلالها وتخزينها، ومن ثم استخدامها مرة أخرى.

لم يقتصر العلماء على نجاح الخرسانة في البيئة الجافة، بل بدؤوا في تنويع البنية التحتية، حتى أنهم بدؤوا يستخدمونها في البيئات الساحلية، كاستخدامها في قواعد توربينات البحرية، والأرصفة البحرية.

متر واحد من الخرسانة قادر على إنارة مصباح

وعندما استخدم العلماء أنواع أخرى من الإلكتروليتات العضوية، تحتوي على مواد خاصة مثل أملاح الأمونيوم الربعاية، مادة الأسيتونتريل، استطاعوا تخزين 2 كيلو وات في الساعة من خلال متر مكعب واحد فقط، ولتأكيد نتائج التجربة، شكل العلماء قوس من الخرسانة الجديدة، مع توصيله بمصباح LED بجهد 9 فولت، واستطاع القوس حمل وزنه البنائي العادي ، ومع زيادة الحمل على القوس، استطاع إنارة المصباح، واستنتج العلماء قدرة الخرسانة على استشعار الضغط الهيكلي، وهو ما يؤهلها لكي تعمل كمستشعر لمراقبة الإجهادات الهيكلية في المباني.

الخرسانة أصبحت قادرة على تدفئة المنازل

لم تقتصر قدرة الخرسانة الجديدة على توليد الكهرباء، أو العمل كمستشعر إجهاد المباني، بل استطاعت الخرسانة تدفئة المنازل والأرصفة، فبمجرد مرور التيار الكهربائي من خلالها، تستطيع الخرسانة توليد حرارة ذاتية، بالتأكيد ستكون فعالة في المناطق التي تكسوها الثلوج في الشتاء، ومن المتوقع أن تتعدد استخداماتها حتى قد يتم استخدامها في بناء أماكن مخصصة للسيارات الكهربائية، واستخدامها في شحنها مباشرة من الأرض، وقد تعمل منازل بالكامل من خلال الكهرباء الناتجة عن هذه الخرسانات.

من استيراد بـ20 مليون دولار إلى التصدير لـ40 دولة، مصر تدخل لعبة النجيل الصناعي بقوة

روسيا خارج سباق الذكاء الاصطناعي.. إمبراطورية علمية تتعثر في زمن التحول الرقمي

تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (نبض) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (تليجرام) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر قناة (يوتيوب) اضغط هــــــــنا
تابع موقع إيجي إن، عبر تطبيق (واتساب) اضغط هــــــــنا

إيجي إن-Egyin، هو موقع متخصص في الصناعة والاقتصاد، ويهتم بتقديم خدمة صحفية متميزة للقارئ، وهدفنا أن نصل لقرائنا الأعزاء بالخبر الأدق والأسرع والحصري، إضافة للتغطية والمتابعة على مدار الـ24 ساعة، لـ"أسعار الذهب، أسعار العملات، أسعار السيارات، أسعار المواد البترولية"، في مصر والوطن العربي وحول العالم.