تعد بطاريات الليثيوم أيون تقنية منتشرة في كل مكان تقريبًا، ولكنها تعاني من عيب خطير: فهي تشتعل فيها النيران أحيانًا.
أصبح مقطع فيديو للطاقم والركاب على متن طائرة تابعة لشركة JetBlue وهم يلقون الماء بشكل محموم على حقيبة ظهر، أحدث مثال على المخاوف الأوسع نطاقًا بشأن البطاريات، والتي يمكن العثور عليها الآن في أي جهاز تقريبًا يحتاج إلى طاقة محمولة. ارتفعت العناوين الرئيسية حول حرائق بطاريات الليثيوم أيون الناشئة عن الدراجات الإلكترونية والمركبات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة على متن رحلات الركاب خلال العقد الماضي.
وقد أدى الاهتمام العام المتزايد إلى تنشيط الباحثين في جميع أنحاء العالم الذين يعملون على تحسين سلامة وطول عمر بطاريات الليثيوم أيون.
ارتفعت الابتكارات في مجال البطاريات في السنوات الأخيرة – حيث استبدل الباحثون الشوارد السائلة القابلة للاشتعال في بطاريات الليثيوم أيون القياسية بمواد إلكتروليتية صلبة أكثر استقرارًا مثل المواد الهلامية غير القابلة للاشتعال والزجاج غير العضوي والبوليمرات الصلبة لإنشاء بطاريات الحالة الصلبة.
اقترحت دراسة نشرت الأسبوع الماضي في مجلة Nature آلية أمان جديدة لمنع تكوين “التشعبات” الليثيوم، وهي هياكل تشبه الفروع تنشأ عندما ترتفع درجة حرارة بطاريات الليثيوم أيون بسبب الشحن الزائد أو التلف. يمكن أن تؤدي التشعبات إلى قصر دائرة خلية البطارية وتسبب حرائق متفجرة.
وقال تشونسينج وانج، المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ ورئيس قسم الهندسة الكيميائية الحيوية الجزيئية في جامعة ميريلاند: “إننا نزداد ثقة مع كل دراسة بأننا قادرون على حل مشكلات السلامة والمدى في السيارات الكهربائية”. .
وقال يوزهانج لي، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، والذي لم يشارك في الدراسة، إن تطوير وانغ كان خطوة أساسية لتحسين سلامة بطارية ليثيوم أيون.
ويعمل لي على ابتكاراته الخاصة، حيث يقوم ببناء بطارية من الجيل التالي مصنوعة من معدن الليثيوم، وهي قادرة على تخزين طاقة أكبر بعشر مرات من مكون إلكترود الجرافيت في بطاريات أيونات الليثيوم التقليدية.
عندما يتعلق الأمر بسلامة السيارات الكهربائية، قال لي إن بطاريات الليثيوم أيون ليست خطيرة أو شائعة كما يظن الجمهور، وأن فهم بروتوكول سلامة بطاريات الليثيوم أيون أمر ضروري.
وقال: “هناك مخاطر جوهرية مرتبطة بكل من السيارات الكهربائية والسيارات التقليدية”. “لكنني أعتقد أن السيارات الكهربائية أكثر أمانًا، بمعنى أنك لا تجلس على جالونات من السوائل القابلة للاشتعال. “
وأضاف لي أن اتخاذ الاحتياطات اللازمة ضد الشحن الزائد أو بعد حوادث السيارات الكهربائية أمر مهم.
وجد الباحثون الذين يدرسون حرائق بطاريات الليثيوم أيون في مؤسسة أبحاث الحماية من الحرائق غير الربحية أن حرائق السيارات الكهربائية تضاهي في شدتها حرائق السيارات التقليدية التي تعمل بالبنزين، لكن حرائق السيارات الكهربائية غالبًا ما تستمر لفترة أطول، وتستغرق المزيد من المياه لإخمادها ويمكن أن تشتعل من جديد لساعات. بعد اختفاء النيران بسبب الطاقة العالقة في البطارية.
وقالت فيكتوريا هاتشيسون، مديرة مشروع الأبحاث في المؤسسة، إن السيارات الكهربائية، بسبب بطاريات الليثيوم أيون الخاصة بها، تحمل خطرًا فريدًا على رجال الإطفاء والمستجيبين الأوائل والسائقين. وأضافت أن هذا لا يعني بالضرورة أن الناس يجب أن يخافوا منهم.
وقال هاتشيسون: “ما زلنا نعمل على فهم حرائق السيارات الكهربائية وكيفية إخمادها بشكل أفضل”. “إنه منحنى التعلم. لقد كانت لدينا مركبات تعمل بمحركات الاحتراق منذ فترة طويلة وهذا أمر غير معروف، ولكننا نحتاج فقط إلى تعلم كيفية التعامل مع هذه الحوادث بشكل صحيح.
يمكن أن تؤدي المخاوف بشأن حرائق السيارات الكهربائية أيضًا إلى ارتفاع أسعار التأمين، وفقًا لمارتي سيموجوكي، خبير منع الخسائر الذي يعمل مع الاتحاد الدولي للتأمين البحري. وقال إن تأمين السيارات الكهربائية كبضائع يعد حاليًا أحد الأعمال الأقل جاذبية بين شركات التأمين، مما قد يزيد من تكاليف التأمين لأولئك الذين يتطلعون إلى نقل السيارات الكهربائية بسبب خطر الحرائق المتوقع.
لكن دراسة أجراها الاتحاد الدولي للتأمين البحري، وهي مجموعة غير ربحية تمثل شركات التأمين، وجدت أن السيارات الكهربائية ليست أكثر خطورة أو أكثر خطورة من السيارات التقليدية. وقال سيموجوكي إنه في الواقع، لم يتم التأكد من أن حريقًا كبيرًا في البضائع قبالة الساحل الهولندي خلال الصيف قد نشأ من سيارة كهربائية، على الرغم من العناوين الرئيسية التي تشير إلى خلاف ذلك.
وقال: “أعتقد أن هناك إحجاماً عن إدخال المخاطر”. “وإذا كانت المخاطرة مرتفعة، فإن السعر سيكون أعلى. وفي نهاية المطاف، المستهلك النهائي هو الذي يدفع ثمن ذلك.”
تم نشر هذه المقالة في الأصل على موقع NBCNews.com