علماء يطورون بطارية بحرية تولّد الكهرباء ذاتيًا لسنوات باستخدام البكتيريا

نجح علماء أمريكيون في تحقيق تقدم علمي جديد في مجال الطاقة، عبر تطوير بطارية تعمل تحت الماء وتستطيع إنتاج الكهرباء ذاتيًا بالاعتماد على الكائنات البحرية، في خطوة قد تفتح آفاقًا واسعة لاستخدامات طويلة الأمد في البيئات البحرية.

مشروع بحثي ضمن برنامج متخصص

يأتي هذا المشروع ضمن برنامج الطاقة البيولوجية تحت الماء BLUE التابع لوكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة DARPA، ويقوده باحثون من جامعة ميشيغان التقنية الأمريكية، في إطار العمل على تطوير حلول طاقة مستدامة للأجهزة العاملة في أعماق المياه.

تجربة ناجحة استمرت 30 يومًا

أظهرت التجربة التي أُجريت تحت الماء في خليج تشيسابيك لمدة 30 يومًا قدرة الأنظمة النموذجية على مواصلة إنتاج الكهرباء في ظل الغمر الكامل، وهو ما يعكس فاعلية التقنية الجديدة في بيئة بحرية حقيقية.

كيف تعمل البطارية الجديدة؟

تعتمد البطارية على خلايا وقود ميكروبية تستخدم البكتيريا لنقل الإلكترونات أثناء عملياتها الحيوية، ما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي قابل للاستخدام. ويمنح هذا الأسلوب التقنية قدرة على إنتاج الطاقة بشكل ذاتي دون الحاجة إلى مصادر تقليدية مستمرة.

حلول هندسية لتحسين الأداء

واجه المشروع تحديات هندسية مرتبطة بانخفاض مستويات المواد العضوية في مياه المحيطات مقارنة ببيئات أخرى مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي. وللتعامل مع ذلك، استخدم الباحثون الكربون المنشط داخل خلايا الوقود، بهدف تركيز المواد العضوية وتوفير سطح مناسب لتشكّل الأغشية الحيوية.

استمرار التوليد في البيئة البحرية

ساعد هذا التوظيف للكربون المنشط في دعم استمرار إنتاج الكهرباء، حتى في البيئات البحرية الغنية بالأكسجين، وهو ما يمثل عنصرًا مهمًا في رفع كفاءة النظام وتحسين استدامته تحت الماء.

استخدامات واعدة للمراقبة البحرية

بحسب الأستاذة إيمي ماركاريلي، يمكن أن تسهم هذه التقنية في دعم أجهزة الاستشعار تحت الماء، وتحسين مراقبة الظروف البيئية، ومتابعة هجرات الكائنات الحية، بما يعزز قدرات الرصد البحري وحماية البيئة.

أفق جديد لتقنيات الطاقة

يمثل هذا الابتكار توجهًا واعدًا نحو حلول طاقة بحرية طويلة الأمد، يمكن أن تخدم تطبيقات متعددة تعتمد على الاستمرارية والاعتمادية في البيئات المائية.