الفائزون بـ نوبل للكيمياء.. تعرف على قصة نجاح 3 علماء في تطوير أقوى بطارية بالعالم

فاز ثلاثة علماء، اليوم، بجائزة نوبل في مجال الكيمياء لعام 2019، وهم العالم جونن ب. جودنوف، ومان ستانلي ويتنجهام، وأكيرا يوشينو لمساهماتهم في تطوير بطارية ليثيوم أيون، حيث تعتبر هذه البطارية القابلة لإعادة الشحن أساس الإلكترونيات اللاسلكية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الأجهزة الحديثة حول العالم.

ابتكارهم لهذه البطارية جعل العالم الخالي من الوقود الأحفوري ممكنًا، لأنه يتم استخدامها في كل شيء بدءًا من تشغيل السيارات الكهربائية وحتى تخزين الطاقة من المصادر المتجددة.

ووفقا للموقع الرسمي لجوائز نوبل فإن من النادر أن يلعب عنصر ما دورًا رئيسيًا في فكرة الفوز بجائزة نوبل، ولكن جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2019 لها بطل واضح وهو عنصر الليثيوم، هذا العنصر القديم تم إنشاؤه خلال الدقائق الأولى من الانفجار العظيم قبل ملايين الأعوام، ولم تكتشفه البشرية إلا في عام 1817، عندما قام الكيميائيان السويديان يوهان أوجست أرفويدسون ويونس جاكوب بيرزيليوس بتنظيفها من عينة معدنية من منطقة أوتو مين، في أرخبيل ستوكهولم.

سمى بيرزيليوس العنصر الجديد بكلمة يونانية وهي "الليثوس"، وعلى الرغم من نطق الاسم الصعب إلا أنه يعد أخف عنصر صلب، ولهذا السبب يكون وزنه خفيف في البطاريات بالهواتف المحمولة التي نحملها الآن.

ومن المعروف عن عنصر الليثيوم، أنه معدن لديه إلكترون واحد فقط في غلاف الإلكترون الخارجي، وهذا سبب قوي لانجذاب الليثيوم لذرة أخرى، وعندما يحدث هذا، يتم تشكيل أيون الليثيوم المشحون إيجابيا والذي يعد أكثر استقرارا، ولكي يحدث هذا يتطلب ليثيوم نقي ولكن الكيميائيون السويديون لم يجدوا فعليًا ليثيوم نقي، ولكن هذه الأيونات موجودة في الملح على سبيل المثال.

أيونات الليثيوم غير مستقرة ومن الممكن أن تتفاعل مع الهواء لهذا يجب تخزينها في الزيت، وفي أوائل سبعينيات القرن العشرين، استخدم ستانلي ويتنجهام محرك الليثيوم الهائل لإطلاق إلكترونه الخارجي عندما طور أول بطارية ليثيوم فعالة، وفي عام 1980 ضاعف جون من إمكانات البطارية، وخلق الظروف المناسبة لبطارية أكثر قوة ومفيدة للغاية.

وفي عام 1985، عمل أكيرا يوشينو على تطويرها ونجح في التخلص من الليثيوم النقي من البطارية، وبدلًا من ذلك تمركزه بالكامل على أيونات الليثيوم، والتي تعد أكثر أمانًا من الليثيوم النقي، مما جعل البطارية قابلة للتطبيق في الممارسة العملية، وأصبحت بطاريات الليثيوم أيون أكبر فائدة للبشرية، لأنها مكنت من تطوير أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الناتجة عن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.