تعد بطاريات الليثيوم أيون تقنية منتشرة في كل مكان تقريبًا ولها عيب خطير: فهي تشتعل في بعض الأحيان.
أصبح مقطع الفيديو الذي يظهر أفراد الطاقم والركاب على متن رحلة طيران JetBlue وهم يسكبون الماء بشكل محموم على حقائب الظهر الخاصة بهم أحدث مثال على المخاوف الأوسع نطاقًا بشأن البطاريات، والتي يمكن العثور عليها الآن تقريبًا في كل جهاز يتطلب طاقة محمولة.على مدى العقد الماضي، كانت هناك زيادة في العناوين الرئيسية حول حرائق بطاريات الليثيوم أيون الناجمة عن الدراجات الكهربائية والسيارات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة على رحلات الركاب.
لقد ألهم القلق العام المتزايد الباحثين في جميع أنحاء العالم للعمل على تحسين سلامة وطول عمر بطاريات الليثيوم أيون.
لقد شهد ابتكار البطاريات تطوراً هائلاً في السنوات الأخيرة، حيث قام الباحثون بإنشاء بطاريات الحالة الصلبة عن طريق استبدال الشوارد السائلة القابلة للاشتعال في بطاريات الليثيوم أيون القياسية بمواد إلكتروليت صلبة أكثر استقرارًا مثل المواد الهلامية غير القابلة للاشتعال والنظارات غير العضوية والبوليمرات الصلبة.
تشير الأبحاث المنشورة الأسبوع الماضي في مجلة Nature إلى آلية أمان جديدة لمنع تكوين "التشعبات" الليثيوم، والتي تتشكل عندما ترتفع درجة حرارة بطاريات الليثيوم أيون بسبب الشحن الزائد أو تلف البنية التغصنية.يمكن أن تتسبب التشعبات في حدوث قصور في دائرة البطاريات وتسبب حرائق متفجرة.
وقال تشونغ شينغ وانغ، أستاذ الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في جامعة ميريلاند والمؤلف الرئيسي للدراسة: "تمنحنا كل دراسة ثقة أكبر في قدرتنا على حل مشاكل السلامة والمدى للسيارات الكهربائية".
وقال يوزهانج لي، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية بجامعة كاليفورنيا، والذي لم يشارك في الدراسة، إن تطوير وانغ يعد خطوة مهمة نحو تحسين سلامة بطاريات الليثيوم أيون.
يعمل لي على ابتكاره الخاص، حيث يقوم بإنشاء بطارية من معدن الليثيوم من الجيل التالي يمكنها تخزين طاقة أكبر بعشر مرات من مكونات قطب الجرافيت في بطاريات أيونات الليثيوم التقليدية.
عندما يتعلق الأمر بسلامة المركبات الكهربائية، قال لي إن بطاريات الليثيوم أيون ليست خطيرة أو شائعة كما يعتقد الجمهور، وأن فهم بروتوكولات سلامة بطاريات الليثيوم أيون أمر بالغ الأهمية.
وقال: "كل من السيارات الكهربائية والمركبات التقليدية لها مخاطر متأصلة"."لكنني أعتقد أن السيارات الكهربائية أكثر أمانًا لأنك لا تجلس على جالونات من السوائل القابلة للاشتعال."
وأضاف لي أنه من المهم اتخاذ تدابير وقائية ضد الشحن الزائد أو بعد وقوع حادث سيارة كهربائية.
وجد الباحثون الذين يدرسون حرائق بطاريات الليثيوم أيون في مؤسسة أبحاث الحرائق غير الربحية أن حرائق السيارات الكهربائية يمكن مقارنتها في شدتها بالحرائق في المركبات التقليدية التي تعمل بالبنزين، لكن حرائق السيارات الكهربائية تميل إلى الاستمرار لفترة أطول، وتتطلب المزيد من المياه لإخمادها وأكثر كثافة. من المرجح أن تشتعل.مرة أخرى.بعد عدة ساعات من اختفاء اللهب بسبب الطاقة المتبقية في البطارية.
وقالت فيكتوريا هاتشيسون، المدير الأول لبرنامج أبحاث المؤسسة، إن السيارات الكهربائية تشكل خطراً فريداً على رجال الإطفاء والمستجيبين الأوائل والسائقين بسبب بطاريات الليثيوم أيون الخاصة بها.وأضافت أن هذا لا يعني بالضرورة أن الناس يجب أن يخافوا منهم.
وقال هاتشيسون: "ما زلنا نحاول فهم ماهية حرائق السيارات الكهربائية وأفضل السبل لمكافحتها"."إنه منحنى التعلم.لقد كانت لدينا سيارات ذات محرك احتراق داخلي منذ فترة طويلة، وهو أمر غير معروف إلى حد كبير، ولكن علينا فقط أن نتعلم كيفية التعامل مع هذه الأحداث بشكل صحيح.
وقال مارتي سيموجوكي، خبير منع الخسائر في الاتحاد الدولي للتأمين البحري، إن المخاوف بشأن حرائق السيارات الكهربائية يمكن أن تؤدي أيضًا إلى ارتفاع أسعار التأمين.وقال إن تأمين المركبات الكهربائية كبضائع يعد حاليًا أحد أقل خطوط الأعمال جاذبية لشركات التأمين، مما قد يزيد من تكلفة التأمين لأولئك الذين يتطلعون إلى نقل المركبات الكهربائية بسبب خطر الحريق المتصور.
لكن دراسة أجراها الاتحاد الدولي للتأمين البحري، وهي مجموعة غير ربحية تمثل شركات التأمين، وجدت أن السيارات الكهربائية ليست أكثر خطورة أو خطورة من السيارات التقليدية.وقال سيموجوكي إنه في الواقع، لم يتم التأكد من أن حريق بضائع كبير قبالة الساحل الهولندي هذا الصيف كان سببه سيارة كهربائية، على الرغم من أن العناوين الرئيسية تشير إلى خلاف ذلك.
وأضاف: "أعتقد أن الناس يترددون في المخاطرة"."إذا كانت المخاطرة مرتفعة، فإن السعر سيكون أعلى.وفي نهاية المطاف، يدفع المستهلك النهائي ثمن ذلك."
التصحيح (7 نوفمبر 2023، الساعة 9:07 صباحًا بالتوقيت الشرقي): أخطأت نسخة سابقة من هذه المقالة في كتابة اسم المؤلف الرئيسي للدراسة.إنه وانغ تشون شنغ، وليس تشون شنغ.