سرايا - في عصر الثورة التكنولوجية، يقوم الإنسان بتصنيع كميات هائلة من الإلكترونيات التي حتما ستؤول إلى نفايات يوما ما، والنفايات هنا يقصد بها كل ما يتم إعادة تدويره أو تجديده أو إعادة استخدامه أو بيعه، بالإضافة لما يتم طرحه في صورة مخلفات.
أزمة النفايات الإلكترونية تتمحور حول أنها غير قابلة للتحلل وغير صديقة للبيئة في حال ما تم التخلص منها بطرق غير سليمة، مما يهدد صحة البشر وسلامة البيئة، خاصة إذا ما علمنا أن العالم ينتج نحو 50 مليون طن من النفايات الإلكترونية سنويا، الأمر الذي يدفع العلماء للبحث عن أساليب مبتكرة لمواجهة هذا الخطر.
وفي إحدى هذه المحاولات، نجحت مجموعة من الباحثين من المعامل الفدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد في ابتكار بطارية ورقية صديقة للبيئة وقابلة للتحلل ومصنوعة من مواد مستدامة، وتكلفة تصنيعها منخفضة، وعلاوة على ذلك يمكن إنتاجها بأشكال وأحجام عديدة حسب الحاجة.
كتب الباحثون في ورقتهم المنشورة -في دورية "ساينتفك ريبورتس" (Scientific Reports) يوم 28 يوليو/تموز الماضي- "تعتمد البطارية على خلية كهروكيميائية ذات قطبين معدني وهوائي، وتستخدم الزنك -بوصفه معدنا قابلا للتحلل- أنودًا، والغرافيت كاثودًا، والورق فاصلًا بين الأقطاب الكهربائية، إضافة إلى محلول مائي". ويقول الباحثون إنها "بطارية ورقية مطبوعة تم تطويرها لتشغيل الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم لمرة واحدة لتقليل تأثيرها على البيئة".
البطارية مصنوعة من ورق مشبع بملح كلوريد الصوديوم، ويبلغ حجمها أقل من سنتيمتر مربع، وهي مطبوعة؛ حيث يحتوي أحد الأحبار على رقائق الجرافيت ليكون كاثودًا (نهاية موجبة)، بينما الحبر الآخر على الناحية الأخرى من الورقة يحتوي على مسحوق الزنك ليكون أنودًا (نهاية سلبية).
وحبر ثالث -يتكون من رقائق الجرافيت وأسود الكربون- مطبوع على كلا الجانبين، أعلى الحبرين الآخرين، يكون رابطا الموجب والسالب بسلكين، ويتم تثبيت السلكين على أحد طرفي الورقة بعد غمسها في الشمع.
ويحتاج تفعيل البطارية لمجرد كمية قليلة من الماء لا تزيد على قطرتين، حيث يؤدي ذلك إلى إذابة الأملاح داخل الورق وإطلاق أيونات مشحونة تعمل بعد ذلك على تنشيط البطارية في أثناء انتقالها، ويتم إغلاق الدارة الكهربائية عن طريق توصيل الأسلاك بالجهاز الكهربائي، وتنتقل الإلكترونات من النهايات السالبة إلى الأطراف الموجبة.
ويخلص الباحثون في دراستهم إلى أنه "مع تزايد الوعي بمشكلة النفايات الإلكترونية وظهور الإلكترونيات ذات الاستخدام الواحد لتطبيقات مثل الاستشعار البيئي ومراقبة الأغذية، هناك حاجة متزايدة لبطاريات ذات تأثير بيئي منخفض".
الرجاء الانتظار ...