"آل مداوي" يحتفلون بالدكتور "جبران" بحصوله على درجة الدكتوراه    أمير جازان يطلع على جملة المشروعات المنجزة والجاري تنفيذها بمحافظة الدائر    استمرار تأثير الرياح النشطة على معظم مناطق المملكة    كندا تندد بإسرائيل    رئيس الوزراء الإسباني يرحّب بإعلان فرنسا أنها ستعترف بدولة فلسطين    وزير أمريكي: التجارة مع الصين في "وضع جيد"    32 لاعبًا يتأهلون إلى دور ال 16 في بطولة العالم للبلياردو بجدة    مؤشرات الأسهم الأمريكية تغلق على تباين    القيادة تعزي رئيس روسيا في ضحايا حادث تحطم طائرة ركاب    جمعية الإعاقة السمعية في منطقة جازان تزور مسنًا تجاوز التسعين من عمره    أكثر من 40 ميدالية في ختام بطولة المملكة البارالمبية لرفع الأثقال للرجال والسيدات    الوفد السعودي الاستثماري يختتم زيارته إلى سوريا    الأخضر الأولمبي يختتم مشاركته في دورة أوزبكستان الودية بمواجهة اليابان    السعودية ترحب بإعلان الرئيس الفرنسي عزم بلاده على الاعتراف بدولة فلسطين الشقيقة    «بيئة جازان» تنظم ورشة عمل عن طرق الاستفادة من الخدمات الإلكترونية الزراعية    قطار الرياض ينقل أكثر من 23.6 مليون راكب بالربع الثاني ل 2025    حرس الحدود بجازان ينقذ مواطنَيْن من الغرق أثناء ممارسة السباحة    وفد ثقافي وفني يزور هيئة التراث في جازان لتعزيز التعاون في مجالات الهوية والتراث    القمامة الإعلامية وتسميم وعي الجمهور    «هُما» القصيبي من جديد..    خطبة الجمعة تحذر من إساءة استغلال الذكاء الاصطناعي    القبض على يمني و4 سودانيين في عسير لترويجهم «الإمفيتامين»    الهلال الأحمر يفعل «المسار العاجل» وينقذ حياة مواطن بجدة    وزير الرياضة "الفيصل" : لحظة تاريخية لرياضة المملكة بتخصيص ثلاثة أندية    المملكة تشارك في مؤتمر الأطراف باتفاقية الأراضي الرطبة "رامسار"    أمير جازان من الدائر: البن ثروة وطنية والدعم مستمر    إيزاك يبلغ نيوكاسل برغبته في استكشاف خيارات أخرى    6300 ساعة تختتم أعمال الموهوبين في أبحاث الأولويات الوطنية بجامعة الإمام عبد الرحمن    هيئة الأدب تستعد لإطلاق النسخة الرابعة من معرض المدينة المنورة للكتاب2025    أمير تبوك يطمئن على صحة الشيخ عبدالعزيز الغريض    أمير منطقة جازان ونائبه يلتقيان مشايخ وأهالي محافظة الدائر    الأمين العام لرابطة العالم الإسلامي يلتقي وزيري الخارجية والداخلية الأفغانيين في كابل    الشؤون الإسلامية في جازان تواصل تنفيذ الدورة العلمية الصيفية الثالثة    مستشفى المهد يعتمد تقنية تخدير الأعصاب لتقليل الألم    رسميًا.. فيرمينو ينضم إلى السد القطري    الإحصاء: ارتفاع الصادرات غير البترولية بنسبة 6.0% في مايو 2025م    تحطم طائرة الركاب الروسية المفقودة    القادسية يختتم المرحلة الأولى من معسكره التحضيري في هولندا استعدادًا لموسم 2025/2026    الأمير محمد بن عبدالعزيز يستقبل قائدَي قوة جازان السابق والمعيّن حديثًا    الإحسان الطبية تنفذ مشروع «الإستشاري الزائر» في مستشفى صامطة العام    السعودية تدين مطالبة الكنيست الإسرائيلي بفرض السيطرة على الضفة والأغوار المحتل    منظمة الصحة العالمية تنفي انتهاك السيادة الأمريكية    أكثر من 7 آلاف زيارة منزلية خلال 6 أشهر بمستشفى الظهران    تعاون سعودي – سريلانكي في مجالات الإعلام    الشهري ينال الماجستير بامتياز    بالتنسيق مع 5 وزارات تمهيداً لوضع الإجراءات.. "البلديات" تشترط عدم كشف مساكن العمالة للجيران    موجز    المفتي يطلع على أعمال "حياة"    توجه رئاسي لحصر القوة بيد الدولة.. غضب على «حزب الله» في الداخل اللبناني    وسط تحذيرات دولية وركود في مفاوضات الهدنة.. غزة على شفا مجاعة جماعية    واست رئيس بنغلاديش في ضحايا سقوط الطائرة.. القيادة تهنئ الرئيس المصري بذكرى اليوم الوطني لبلاده    الوفد السعودي بدأ زيارته لدمشق.. اتفاقيات اقتصادية لدعم التنمية في سوريا    الصنهاج والزهراني يحتفلان بزواج ريان    اختيار سلمان: هكذا أطلق صقره ليحلق بالوطن    «سلمان للإغاثة» يوزّع (840) حقيبة إيوائية في منطقتين بإقليم جامو وكشمير في باكستان    دوران يسجل في فوز فنربخشة برباعية على الاتحاد وديًا    «سوار الأمان».. حلول ذكية في المسجد الحرام    مفوض إفتاء جازان يستقبل منسوبي إدارة جمعية سقيا الماء    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



علماء عرب - المغربي خليل أمين يسخّر الليثيوم لكهرباء الخليوي والسيارة
نشر في الحياة يوم 05 - 11 - 2013

وُلِدَ الأميركي- المغربي خليل أمين في بلدة «بني أحمد» المغربية في عام 1962. وتخرج في جامعة مراكش قسم الكيمياء العلمية. ونال منحة حكومية مكنته من نيل الدكتوراه في علم المواد من جامعة «بوردو» الفرنسية. واستهل حياته المهنية بالعمل باحثاً في مختبرات جامعة «لوفان» البلجيكية. ثم انتقل إلى جامعة «كيوتو» و «معهد أوساكا للبحوث المتقدمة» و «شركة تخزين الطاقة وتكنولوجيا البطاريات» في اليابان. وفي عام 1998، التحق ب «مختبر أرغون الوطني» في شيكاغو الأميركية. وما زال يعمل فيه إلى اليوم، بل يقود فيه بحوثاً تتمحور حول بطارية «ليثيوم أيون» واستعمالاتها المتنوعة في الأجهزة الإلكترونية والسيارات الكهربائية والأقمار الاصطناعية وغيرها.
بطاريات «ليثيوم أيون»
في لقاء مع «الحياة»، أوضح أمين أن الأساس في هندسة البطارية يكمن في فهم التركيب الجزيئي للمواد التي تتكون منها، وتحديد خصائص تلك المواد ومدى قوتها وفعاليتها. وأشار إلى أن تكنولوجيا البطاريات مستمرة في تطوير الأجيال المستخدمة حاضراً من بطاريات «ليثيوم أيون»، إضافة إلى ابتكار أنواع متقدمة منها. وذكر أمين أن بطارية «ليثيوم أيون» تتألف من جهاز لتخزين الكهرباء وقُطبين كهربائيين أحدهما سالب والآخر موجِب. وذكر أمين بأن العلماء اكتشفوا الليثيوم في عام 1817، وهو مُصنف بوصفه العنصر الثالث على «الجدول الدوري للعناصر» Periodical Table for Elements، ويُشتهر بكونه أخف المعادن إطلاقاً، على رغم أن اسمه مشتق من لفظ يوناني معناه «الحجر» («ليثوث» Lithos). ونظراً إلى خفته ووجوده في الحال الصلبة، يمتلك ال «ليثيوم» نشاطاً تفاعلياً قوياً مع المواد الأخرى، على غرار الهيدروجين: أخف عناصر المادة.
وأوضح أمين أن غمس لوح من الليثيوم في حمض معين، يؤدي إلى إطلاق موجات من الأيونات، مع التذكير بأن ال «أيون» Ion هو ذرة Atom تحمل شحنة كهربائية. وتسير هذه الموجات بين قُطبي اللوح. وتتجه الأيونات إلى القُطب المُعاكِس لها كهربائياً. لذا، تتراكم الأيونات الموجِبة (كتايونز» Cat ions) على القُطب السالب، بينما تتراكم الأيونات السلبية («آنيونز» Anions) على القُطب الموجِب، بحسب تفسير أمين.
ولفت أمين إلى أن بطاريات «ليثيوم أيون» تتميز بقابليتها للشحن، وسعتها الكهربائية الكبيرة، العالية وقدرتها على إنتاج تيار كهرباء، وخفة وزنها نسبياً، وتحملها عدداً كبيراً من مرات إعادة الشحن. وذكر بأن هذه الميزات ساهمت في انتشار هذه البطاريات في الطب والأسلحة والأجهزة الإلكترونية وألعاب الأطفال وأجهزة الطيران وصولاً إلى مركبات غزو الفضاء وغيرها. وفي المقابل، أوضح أمين أن بطارية «ليثيوم أيون» تعاني عيوباً تشمل عمرها المحدود (أقل من 3 سنوات) وحساسيتها حيال الحرارة المرتفعة، وعدم الاستفادة منها بعد استنفاد شحنتها، إضافة إلى كلفتها الكبيرة.
وجهد أمين في ابتكار تقنيات تتفادى هذه العيوب. وأدخل مواد جديدة إلى بطارية «ليثيوم أيون» بطريقة ذكية، إذ غلُف القُطب الموجِب من الداخل بطبقة من أُكسيد الليثيوم الغني بالنيكل، وبطبقة من ال «منغنيز» من الخارج. وأدى هذا إلى زيادة تراكم مادة الكربون على قُطبي لوح الليثيوم في البطارية. ولأن الكربون مادة مستقرة تماماً، فإنها ساهمت في رفع مستوى أداء بطارية «ليثيوم أيون»، وزيادة عدد مرات إعادة شحنها، وزيادة سعتها كهربائياً بمقدار الثلث، وخفض تأثرها بالحرارة، وإطالة عمرها وانخفاض كلفتها أيضاً.
وبين أن مختبر «أرغون» في شيكاغو يسعى لرفع كثافة الكهرباء في بطارية «ليثيوم أيون» بعشرة أضعاف مستوياتها حاضراً، وهو أمر يعتبر اختراقاً تقنياً ضخماً في حال تحققه. أمين على تطوير بطاريات «ليثيوم أيون» في سياق صنع سيارة هجينة تستطيع العمل بالوقود والكهرباء معاً. واستبدل بالكربون في القُطب السالب مكوناً من النحاس، وفي القُطب الموجِب الألومينيوم، مع تغطية القُطبين بطبقة رقيقة جداً من السيراميك لا تزيد على سماكة شعرة الرأس، لكنها تمنع اشتعال الخلية الكهربائية إذ تتحمل حرارة عالية تصل إلى 700 درجة مئوية من دون أن تشتعل. وكذلك فصل قُطبي البطارية بطبقة مُشبعة من الليثيوم، فصارت بمثابة لباد يغلف القُطبين.
وحاضراً، يعكف أمين على تطوير تقنية جديدة لبطاريات يسميها «ليثيوم الهواء» Lithium Air لأنها تستعمل غاز الأوكسجين في قُطبها الموجِب. وبحسب أمين، ستولد هذه البطارية تياراً كهربائياً يأتي من تفاعل الأوكسجين مع أيونات الليثيوم، فتكون لها سعة في تخزين طاقة الكهرباء بعشرة أضعاف البطاريات المستعملة حاضراً. وتتسم «ليثيوم الهواء» بخفة الوزن، كما تستطيع أن تسير سيارة كهربائية لمسافة تزيد على 800 كيلومتر في كل دورة من إعادة الشحن، إذ تسحب «ليثيوم الهواء» ذرات الأوكسجين من الهواء، كي تتفاعل مع الليثيوم الذي تلتصق به أيضاً. وعند استخدام البطارية في تسيير السيارة، تتفكك الروابط بين الأوكسجين والليثيوم، مع إنتاج كمية كبيرة من الطاقة تضمن تحرك السيارة لمسافات طويلة، مع إعادة إطلاق ذرات الأوكسجين إلى الهواء.
وبانتظار ظهور «ليثيوم الهواء»، ينكب أمين على وضع تصميم لبطارية جديدة من الليثيوم والكبريت لأنها ستكون أكثر أماناً وأطول عمراً، وتفوق سعتها الكهربائية بطاريات «ليثيوم أيون» التقليدية بقرابة 80 في المئة. في المقابل، يعاني هذا النوع من عدم إمكان إعادة شحنه إلا مرات قليلة.
ولم تذهب هذه الابتكارات العلمية من دون تكريم مناسب، بل أن تكريمه ما زال مستمراً، إذ وصفت مجلة «ساينس ووتش» العالِم أمين بأنه من كبار العلماء في البحوث المتقدمة، بل وضعته في المرتبة ال11 على قائمتها العالمية للبحاثة الأكثر تميزاً. وبينت أن مساره الأكاديمي متواصل منذ ما يزيد على 23 عاماً، ولديه 41 ورقة علمية. ويرأس حاضراً «المؤتمر الدولي لتطبيقات بطاريات الليثيوم المتقدمة في السيارات». ونظم أمين أول مؤتمر دولي لبطاريات الليثيوم وتطبيقاتها (2008). وعُين مستشاراً في «مجلس البحوث الأميركي الوطني لتكنولوجيا البطارية»، وعضواً في «الجمعية الكهروكيماوية الأميركية» و«الجمعية الأميركية لبحوث المواد والسيراميك»، و«المؤتمر الاستشاري الدولي حول المواد» في الصين. ونشر 254 بحثاً في مجلات علمية مرموقة. وسجل 120 اختراعاً في علوم المواد والبطاريات.


انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.