لم يتم تكريم الفائز بجائزة VinFuture لكونه متقدمًا على عصره

وقد ساعد العمل على إنشاء بطاريات الليثيوم أيون البروفيسور ستانلي ويتينغهام مؤخرًا في الحصول على الجائزة الرئيسية لمجلة VinFuture، ولكن في وقت اختراعه، لم يتم استقباله بشكل جيد لأن المنتج كان جديدًا للغاية.

البروفيسور ستانلي ويتينغهام (82 عامًا)، من جامعة بينجهامبتون، جامعة ولاية نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، هو واحد من أربعة علماء حصلوا على جائزة VinFuture الكبرى بقيمة 3 ملايين دولار أمريكي (ما يعادل 73 مليار دونج)، حيث أدى اختراعه إلى إنشاء أساس مستدام للطاقة الخضراء من خلال إنتاج الخلايا الشمسية وتخزينها باستخدام بطاريات ليثيوم أيون.

اخترع البروفيسور ستانلي ويتينغهام مبدأ عمل بطاريات الليثيوم أيون وحدد دور أيونات الليثيوم كحامل شحن فعال. وكانت مساهماته حاسمة في تطوير بطاريات الليثيوم أيون، التي تستخدم في كل شيء بدءا من الهواتف المحمولة إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى السيارات الكهربائية.

قبل ظهور بطاريات الليثيوم أيون، كان النوعان الأكثر شيوعًا من البطاريات في العالم هما البطاريات الحمضية والبطاريات القلوية. الحد الأقصى لهذه البطاريات هو انخفاض إنتاج الطاقة. تعتبر البطاريات القلوية والنيكل سامة للغاية، لدرجة أنه لم يعد يتم استخدامها في الأماكن العامة اليوم. على الرغم من أن البطاريات الحمضية أقل سمية، إلا أن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها أمر صعب. تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بمساحة أصغر ولكنها توفر طاقة أكبر بخمس مرات ويمكن إعادة تدويرها بنسبة 99%، وهذا هو الفرق.

ومع ذلك، حوالي عام 1974، أنشأ ستانلي ويتينغهام وفريقه البحثي النسخة الأولى من بطاريات أيونات الليثيوم، القادرة على تخزين الطاقة. ومع ذلك، قال "إن منتجنا لم يلق استحساناً، وربما كان قد ولد مبكراً جداً، قبل أوانه بكثير"، وكشف أنه اضطر إلى أخذ إجازة لمدة تتراوح بين 8 و10 سنوات لأنه لم "يُلاحظ".

وقال بصراحة أنه في البداية كان هذا النوع من البطاريات يستخدم بشكل رئيسي في الصناديق السوداء وبعض أنواع الساعات. وفي وقت لاحق، وجدت بعض الشركات المصنعة الكبرى أن هذه التكنولوجيا ضرورية. وبما أن شركة سوني أرادت استخدام هذه التقنية لدمجها في منتجاتها، فقد تواصلت معها، ومنذ ذلك الحين أصبح هذا النوع من البطاريات معروفًا على نطاق واسع.

الرئيس فو فان ثونغ (يسار) يقدم الجوائز للفائزين الأربعة بالجائزة الرئيسية لـ VinFuture 2023، البروفيسور ستانلي ويتينغهام (وسط). الصورة: جيانج هوي

كانت مساهمته هي اكتشاف أن حبس أيونات الليثيوم بين صفائح كبريتيد التيتانيوم من شأنه أن يولد الكهرباء، وبالتالي تسخير الطاقة الهائلة لليثيوم لتحرير إلكتروناته الخارجية. يوضح البروفيسور ستانلي أن مفتاح تكنولوجيا البطاريات هو تخزين الطاقة وشحنها بسرعة. هذه الميزة يريدها الجميع. إن آلية تقنية البطارية هذه يمكن فهمها ببساطة على أنها عبارة عن شطيرة ذات طبقات، وفي المنتصف يوجد مركب الليثيوم، عندما تريد الشحن، يتم امتصاص الليثيوم للشحن، ثم يتم دفعه مرة أخرى إلى تلك الطبقات.

كان رائداً في مفهوم تداخل الأقطاب الكهربائية. كما ركز على تحسين الاستقرار الهيكلي وعدد دورات البطاريات، من خلال تطبيق تفاعلات التداخل متعددة الإلكترونات لتعزيز استقرارها وسعتها.

من الأعضاء الأساسيين الستة إلى الثمانية، توسعت مجموعة البحث التابعة للأستاذ تدريجيًا إلى ما يقرب من 30 شخصًا، بما في ذلك المتعاونون من علماء الفيزياء وعلماء المواد. لكن السيد ستانلي قال إن مسار البحث لم يكن سلسًا دائمًا، وكان هناك وقت لم يعد فيه البحث في البطاريات موضوعًا ساخنًا.

لكن الآن، تم تطبيق بطاريات الليثيوم أيون على كل شيء يحتاج إلى بطاريات للعمل، بدءًا من الهواتف والساعات وأجهزة الكمبيوتر وحتى المركبات والسيارات أو الشركات الكبرى التي تنتج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. وقال "كان ينبغي لي أن أتقاعد منذ عشرين عاما، لكنني لم أتخيل أبدا أنني سأجلس هنا اليوم، وأرى المزيد والمزيد من المركبات الكهربائية التي تستخدم البطاريات، مثل شركة فينفاست مع السيارات الكهربائية والحافلات الكهربائية والدراجات النارية الكهربائية".

ستانلي ويتينغهام. الصورة: فوك فان

حصل البروفيسور ستانلي ويتينغهام على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2019، تقديراً لعمله في تطوير أول بطارية ليثيوم، حيث تقاسم الجائزة مع البروفيسور جون جوديناف (جامعة تكساس) والبروفيسور أكيرا يوشينو (جامعة ميجو). وبحسب مؤسسة نوبل، أحدثت بطاريات الليثيوم أيون ثورة في حياة الإنسان منذ دخولها السوق في عام 1991، مما أرست الأساس لمجتمع لاسلكي خالٍ من الوقود الأحفوري. كما ساهم تطوير بطاريات الليثيوم أيون في جعل المركبات الكهربائية ممكنة، فضلاً عن مساهمته في نمو الاتصالات اللاسلكية.

وقال مازحا إنه لم يعد لديه الوقت الكافي لاختبار ما إذا كانت بطاريات الليثيوم هي "الأبطال الذين أنقذوا الأرض" من المشاكل البيئية. وقال سونغ إنه كان مهتمًا بالاستدامة في مجالات البطاريات والبيئة طوال مسيرته العلمية. وبغض النظر عن كيفية إنتاج البطاريات، فإنها يجب أن تستخدم طاقة أقل، كما أن نقلها على بعد آلاف الأميال من بلد إلى آخر يستهلك أيضًا قدرًا كبيرًا من الطاقة، لذا يأمل أن تتمكن المناطق والبلدان من إنتاج بطاريات الليثيوم الخاصة بها.

وعندما سُئل البروفيسور ستانلي ويتينغهام عن استخدام بطاريات الليثيوم في المعادن النادرة التي قد تنفد، قال إنهم يهدفون إلى تجنب استخدام المعادن التي يتم استخراجها باستخدام عمالة الأطفال. وبما أن النيكل لا يزال يستخدم على نطاق واسع، فإن الفوسفات يتمتع بكثافة طاقة منخفضة ولكنه أرخص، لذا يتم الترويج له. وأشار أيضًا إلى حقيقة مفادها أنه إذا تم استخدام أشباه الموصلات بكفاءة، فسوف نحتاج إلى عدد أقل من البطاريات. قبل عشر سنوات، عندما كنا نستخدم أجهزة الكمبيوتر، كنا نلاحظ ارتفاع درجة حرارتها باستمرار. أما الآن، فنادرًا ما نشهد هذه الظاهرة، لأن أشباه الموصلات في أجهزة الكمبيوتر تعمل بكفاءة أعلى بكثير، كما قال.

ستانلي ويتينغهام هو حاليا أستاذ في جامعة بينجهامبتون، حيث كان هناك منذ عام 1988. المجموعة البحثية التي يعمل معها تضم ​​علماء كبار، كما أنها تبحث عن باحثين شباب يأمل في التواصل معهم. في زيارته الثالثة لفيتنام، قدم نصيحتين للعلماء الشباب: ابحثوا دائمًا عما يثير اهتمامكم ويتحمسون له، ولا تركزوا كثيرًا على المال. ثانياً، عليك أن تكون على استعداد للاستثمار في المجالات الصعبة، مع عقلية متسامحة مع المخاطر، وألا تكون متحفظاً للغاية.

نهو كوينه

رابط المصدر: https://vnexpress.net/chu-nhan-giai-chinh-vinfuture-tung-khong-duoc-don-nhan-vi-di-truoc-thoi-dai-4690011.html