هل تستطيع بطارية تصدأ حل أكبر ضعف في الشبكة الكهربائية
بطارية الحديد والهواء من Form Energy تخزن الكهرباء لمدة تصل إلى 100 ساعة باستخدام الحديد والماء والهواء فقط، لتعالج الفجوة متعددة الأيام التي تعجز بطاريات الليثيوم أيون عن سدها.
مصدر الصورة:
Form Energy
العيب الصامت في الطاقة المتجددة
أصبحت
الألواح الشمسية وتوربينات الرياح رخيصة إلى حد لافت، لكنها تشترك في ضعف عنيد
واحد، فهي تعمل فقط عندما تشرق الشمس أو تهب الرياح. وعندما يخيم أسبوع غائم على
منطقة ما، أو تنخفض سرعة الرياح لأيام، تظل الشبكة الكهربائية بحاجة إلى الطاقة،
وتقنية التخزين المهيمنة اليوم، بطارية الليثيوم أيون، لم تُبنَ أصلًا لهذه
المشكلة. فبطارية الليثيوم أيون تتفوق في تقديم دفعة من الطاقة المخزنة لبضع
ساعات، لكنها لم تُصمم لسد فجوات تمتد أيامًا، ومحاولة تمديدها لهذا الغرض تصبح
باهظة التكلفة على نطاق الشبكة الكهربائية.
شركة Form Energy، ومقرها ويرتون في ولاية فرجينيا الغربية
الأمريكية، بنت مشروعها بالكامل حول هذه الفجوة تحديدًا. فمنتجها التجاري الأول
بطارية حديد وهواء قادرة على تخزين الطاقة وتفريغها لمدة تصل إلى 100 ساعة، أي نحو
أربعة أيام، بتكلفة تقول الشركة إنها تجعل التخزين متعدد الأيام مجديًا اقتصاديًا
للمرة الأولى. وترجع الفكرة إلى واحد من أقدم التفاعلات الكيميائية التي يعرفها
الإنسان، وهو الصدأ.
بطارية تتنفس
هذه هي
الآلية البسيطة والأنيقة خلف التقنية. تُفرغ بطارية الحديد والهواء طاقتها بالسماح
للحديد بالصدأ، وهو تفاعل مع الأكسجين من الهواء، وتُشحن من جديد بعكس هذا
التفاعل، محولة الصدأ مرة أخرى إلى حديد باستخدام الكهرباء. وبهذا، تتنفس البطارية
فعليًا، فتسحب الهواء لتحرير الطاقة المخزنة، وتطرده لتخزين الطاقة من جديد.
والمواد الأساسية، الحديد والماء والهواء، من بين أكثر المواد أمانًا ورخصًا ووفرة
على الكوكب، على النقيض تمامًا من المعادن المتخصصة التي تعتمد عليها بطاريات
الليثيوم أيون.
وهذه
الكيمياء تقايض خاصية بأخرى عن قصد. فبطاريات الليثيوم أيون مدمجة وسريعة، مثالية
للدفعات القصيرة، كالهواتف والسيارات وتنعيم الشبكة لفترات وجيزة. أما بطاريات
الحديد والهواء فهي أضخم حجمًا وأبطأ، لكنها تستطيع تخزين الطاقة وإطلاقها على مدى
مئة ساعة بجزء يسير من تكلفة الوحدة في التخزين طويل الأمد. وبالنسبة لمشغل شبكة
يقلق من أسبوع من الرياح الضعيفة لا من بعد ظهيرة بلا شمس، فهذه المقايضة هي
بالضبط ما يحتاجه.
من كيمياء المختبر إلى أرضية المصنع
الأفكار
حول التخزين طويل الأمد شائعة في أبحاث الطاقة، أما المصانع الفعلية العاملة فليست
كذلك. تصنع Form Energy بطارياتها في Form Factory 1، منشأة تبلغ مساحتها 550 ألف قدم مربعة
بُنيت على الموقع التاريخي لمصنع Weirton Steel
السابق، الذي كان يومًا رمزًا للقوة الصناعية الأمريكية. ويوظف المصنع الآن نحو
400 شخص لإنتاج أنظمة بطاريات من الجيل التالي، وهو خيار مقصود لإحياء القدرة
التصنيعية في منطقة شكّلها تراجع صناعة الصلب.
وقد
شحن هذا المصنع بالفعل عتادًا حقيقيًا. إذ بدأت Form Energy نشر أولى بطارياتها التجارية في أكتوبر
2025، مركّبة إياها ضمن مشروع تخزين متعدد الأيام مع شركة Great River Energy في كامبريدج بولاية مينيسوتا، ومن المتوقع
أن يبلغ التشغيل الكامل في 2026. كما وقّعت الشركة اتفاقيات نشر مع مرافق كهربائية
منها Xcel Energy وSouthern Company
وDominion Energy، إلى جانب عقود تمتد عبر كولورادو وجورجيا
وفرجينيا ونيويورك، ناقلة التقنية من موقع تجريبي واحد إلى بصمة حقيقية تشمل عدة
ولايات.
عندما يراهن مركز بيانات على الصدأ
جاءت
أوضح إشارة على مصداقية التقنية في فبراير 2026، حين التزمت Google بنحو مليار دولار لنظام من Form Energy لتوفير طاقة موثوقة لأحد مراكز بياناتها.
وتمثل هذه الصفقة نوعًا جديدًا من العملاء لتخزين الطاقة طويل الأمد. فقد قادت
المرافق الكهربائية تاريخيًا الطلب على موثوقية الشبكة عبر منطقة كاملة، لكن شركات
التقنية الكبرى تحتاج الآن إلى طاقة نظيفة مضمونة على مدار الساعة خاصة بها لتلبية
الطلب الهائل والمتنامي على الطاقة الذي تفرضه بنية الذكاء الاصطناعي التحتية، وهي
حاجة يبدو التخزين متعدد الأيام مؤهلًا جيدًا لتلبيتها.
كما
تحمل أنظمة البطاريات شهادة السلامة UL9540A،
وهي معيار صناعي لسلامة تخزين الطاقة، وتقرن Form Energy عتادها ببرمجيات نمذجة للشبكة تساعد شركاءها
من المرافق الكهربائية على تخطيط كيفية ومكان دمج التخزين متعدد الأيام في أنظمة
طاقتهم الأوسع. ومعًا، تصف القاعدة التصنيعية وعقود المرافق وصفقة الشراء المؤسسية
شركة تجاوزت إثبات الفكرة إلى بناء سلسلة توريد فعلية.
لماذا يغيّر التخزين متعدد الأيام معادلة الطاقة النظيفة
تمتد
الأهمية الأكبر إلى ما هو أبعد من أي تركيب بطارية واحد. فنمو الطاقة المتجددة
اصطدم دائمًا بالاعتراض نفسه، ماذا يحدث عندما لا يتعاون الطقس؟ ولطالما ملأت
محطات الوقود الأحفوري هذا الدور، مُبقاة تعمل كاحتياط بالضبط لأن التخزين لم يكن
قادرًا على سد الفجوة. وبطارية تستطيع الاحتفاظ بأربعة أيام من الطاقة بتكلفة
معقولة تُضعف هذه الحجة كثيرًا، مانحة مشغلي الشبكات بديلًا حقيقيًا عن إبقاء
محطات احتياطية تنبعث منها الكربون تعمل لغرض الموثوقية فقط.
وهناك
حدود صادقة تستحق الوزن. فتقنية الحديد والهواء لا تزال أحدث وأقل إثباتًا على
نطاق واسع مقارنة بالليثيوم أيون، والنشر حتى الآن يغطي عددًا محدودًا من المواقع
لا شبكة وطنية ناضجة، والحجم الفعلي للأنظمة يجعلها مناسبة للتركيبات الكبيرة على
مستوى الشبكة لا للتخزين المنزلي المضغوط. ومع ذلك، فإن الانتقال من مشاريع
تجريبية للمرافق إلى عقد مؤسسي بارز خلال عامين بالكاد يشير إلى أن التقنية عبرت
من تجربة واعدة إلى قطعة حقيقية وقابلة للتمويل من البنية التحتية للطاقة، مبنية
من لا شيء يُذكر سوى الحديد والماء والهواء.
لقد تجاوزت حدودك المجانية لمشاهدة المحتوى المميز لدينا
يرجى الاشتراك للحصول على وصول غير محدود إلى ابتكاراتنا.
Get The Latest In Innovation
Join Our Newsletter
Where bold ideas find bold readers.
