ورقة بحثية مصرية عن «بطاريات الليثيوم» على قائمة دار نشر ويلي الأمريكية كأحد أهم الأبحاث‎‎

أدرجت دار نشر ويلي الأمريكية الرائدة في التعليم والبحث مؤخرًا ورقة بحثية للدكتور ناجح علام، أستاذ علوم وهندسة المواد بالجامعة الأمريكية بالقاهرة وفريق من طلاب الدراسات العليا في برنامج تكنولوجيا النانو بالجامعة عن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون كأحد أهم الأبحاث المستشهد بها في 2021-2022.

وتم نشر الورقة البحثية العام الماضي من قبل دورية ChemElectroChem، إحدى الدوريات الأكاديمية الرائدة في العالم في مجال تحويل الطاقة وتخزينها، ويعمل «علام» وفريقه على طرق مبتكرة وآمنة لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون. فبينما يتم إعادة تدوير ما يقرب من 90% من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الهواتف المحمولة والكاميرات وأجهزة الكومبيوتر المحمولة (اللاب توب) والكاميرات والأجهزة الإلكترونية الأخرى، فإنها تفتقر إلى وجود معيار عالمي لإعادة التدوير ويمكنها أن تشكل خطرًا إذا لم يتم التخلص منها بالشكل الصحيح.

طبقًا لـ«علام» فإنه لا يوجد بروتوكول في مصر لإعادة تدوير البطاريات المستهلكة بطريقة آمنة، كما أن التخلص من هذه البطاريات، بالطريقة المتبعة حاليًا، له تأثير ضار على البيئة حيث يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى انفلات حراري واندلاع النيران وحدوث انفجارات بسبب مكونات البطاريات. وبالإضافة إلى ذلك، كما يشير علام، تحتوي هذه البطاريات على معادن ثمينة ومواد أخرى يمكن استعادتها ومعالجتها وإعادة استخدامها.

تتمثل إحدى الفوائد الهامة لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في استخدامها في صناعة السيارات الكهربائية. فالسيارات الكهربائية تساعد في التقليل من استهلاك الزيوت وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. علاوة على ذلك، تعتبر النفايات الإلكترونية (من بطاريات الليثيوم أيون) مصدرًا قيمًا لتحقيق اقتصاد دائري مستقبلًا (يعتمد على تعزيز كفاءة استهلاك الموارد الطبيعية وتقليل الهدر) والاستدامة. فكل منتج يحتوي على مادة مختلفة ويجب إعادة تدويره بشكل مختلف. تعتبر النفايات الإلكترونية صناعة حيوية تنمو بنحو 2 مليون طن سنوياً ومن المتوقع أن تصل إلى 74.4 مليون طن بحلول 2030.

قال «علام» إن هناك الأن ما يقدر بنحو 16 مليون سيارة كهربائية تنطلق على الطرق في جميع أنحاء العالم وتستهلك نحو 30 تيرا وات/ ساعة سنوياً. في 2021 زادت مبيعات السيارات الكهربائية بأكثر من الضعف لتصل إلى 6.6 مليون سيارة، وهو ما يمثل حوالي 9% من سوق السيارات العالمية وأكثر من ثلاثة أضعاف حصتها في السوق مقارنة بعامين سابقين. أشار علام إلى أن كل صافي النمو الذي تحقق في مبيعات السيارات العالمية في 2021 جاء من السيارات الكهربائية. ومع ذلك، بحسب علام، فإن التقدم في تصنيع السيارات الكهربائية يعوقه عدم كفاية المعروض من المواد الخام اللازمة لتصنيع البطاريات الخاصة بتشغيل هذه السيارات، خاصة الليثيوم.

أضاف «علام»: «تناولنا هذه الأمور في ورقتنا البحثية، ونجحنا في وضع بروتوكولات لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون وكذلك استخراج المواد الخام في صورة نقية للغاية»، مضيفًا أنه للتأكد من أداء وعمل المواد المستعادة، قام الفريق ببناء أجهزة تكثيف فائقة الأداء باستخدام تلك المواد المعاد تدويرها. «ستوفر هذه التكنولوجيا وسيلة جديدة للحصول على المواد الخام اللازمة لتصنيع أجهزة تخزين للطاقة التي ستفيد صناعة السيارات الكهربائية وكذلك ستعظم الفائدة الاقتصادية للمخلفات الالكترونية مما سيكون لها تأثير كبير على مصر والمنطقة والعالم بأسره.»

جدير بالذكر أن علام تم إدراجه في قاعدة بيانات سكوبس الخاصة بقائمة ستانفورد- إلسيفير لأفضل 2٪ من العلماء في العالم والأكثر استشهادا بأبحاثهم لعامي 2020 و2021، كما جاء علام في المرتبة السابعة في قائمة research.com لأفضل علماء المواد في مصر لعام 2022. علاوة على ذلك حصل علام مؤخرا على جائزة عبادة لعام 2022 للعلماء المتميزين عن أبحاثه الخاصة بتحلية المياه وتحويل الطاقة وتخزينها. يعلق علام عن حصوله على جائزة عبادة بقوله، «لقد ألهمتني هذه الجائزة وألهمت فريقي البحثي لمواصلة مسيرتنا في حل المشكلات المعقدة التي تؤثر بشكل مباشر على مجتمعنا والعالم».