من اهم الاختراعات في العالم.. فولتا يعرض اول بطارية قبل 220 عاما

في 7 تشرين الثاني عام 1801 عرض العالم الايطالي الساندرو فولتا اول بطارية في العالم حيث فتح هذا الاختراع الباب امام فروع جديدة من العلم كالفيزياء والكيمياء وعدد كبير من الاختراعات والاكتشافات كاجهزة الكومبيوتر والاتصالات وغيرها من الصناعات.

وتُعرَّف البطارية بأنها خلية أو عدة خلايا كهروكيميائية، تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، ولا يزال العلماء وشركات ومصانع البطاريات، يعملون على تطوير البطاريات واختراع أشكال جديدة تتوافق مع متطلبات اليوم، لكن مبدأ العمل هو نفسه ذلك الذي اكتشفه الأولون.

وتوصل فولتا بين عامي 1799 و1800 نتيجة لملاحظته وتجاربه، إلى اختراع أول بطارية تعطي تياراً مستمراً ولمدة طويلة نسبياً سُميت باسم مركم (من التراكم) فولتا. ووجد أنه عند رصِّ (مراكمة) معدنين مختلفين بعضهما فوق بعض مع الفصل بينهما بطبقة من القماش أو الورق المقوى المشبع بالمياه المالحة، فإننا نحصل على تيار كهربائي.

ولهذا صمم فولتا بطارية المركم (سميت بعدها مركم فولتا أو بطارية فولتا) عن طريق تكديس أزواج متناوبة من أقراص النحاس أو الفضة مع أقراص الزنك لتكون هذه الأقراص عبارة عن الأقطاب الكهربائية، وقام بفصلها بعضها عن بعض بورق مُقوَّى مشبع بمحلول ملحي ليعمل محل المنحل (electrolyte) الكهربائي ثم ربط الجزء العلوي من البطارية بالجزء السفلي بسلك ليحصل على تيار كهربائي مستمر.

كانت القفزة العملاقة في تاريخ البطاريات عام 1836 عندما طوَّر العالم الإنجليزي فريدريك دانيل بطارية عُرفت باسم "خلية دانيل" أو بطارية الجاذبية، وهذه الخلية عبارة عن قارورة أو وعاء زجاجي توضع في أسفلها شريحة النحاس التي تمثِّل مهبط الإلكترونات، ثم يتم وضع محلول كبريتات النحاس حتى منتصف الوعاء، ثم يتم تعليق مصعد الإلكترونات المتمثل بشريحة الزنك ويضاف محلول كبريتات الزنك. ومع أن السائلين لا يمتزجان نظراً لاختلاف كثافتهما، فقد توضع أحياناً طبقة عازلة من الزيت بين المحلولين، وعند وصل الشريحتين بسلك ناقل، فإن الإلكترونات تنتقل من المصعد للمهبط لنحصل على تيار كهربائي.

تابعونا عبر حساباتنا على شبكات التواصل : تيليغرام  ، فيسبوك ، تويتر.

وللبطاريات أنواع وأشكال وأحجام مختلفة، تتفاوت ما بين بطاريات ساعات اليد وبطارية السيارة الكهربائية، وهي تقسم إلى نوعين أساسين تتفرع منهما الأشكال المختلفة للبطاريات هما: البطاريات الأولية، وهي بطاريات لا يمكن إعادة شحنها وتُستخدم لمرة واحدة ثم يتم التخلص منها، إذ تنتهي فعاليتها بانتهاء التفاعلات الكيميائية فيها، وهذا النوع يفقد ما بين 8 و%20 من طاقته سنوياً، نتيجة ظاهرة فقد الطاقة الذاتي.

 أما الشكل الثاني، فيعرف بالبطاريات الثانوية، وهي بطاريات قابلة للشحن وتستخدم مرات عدة، لأن التفاعل الكيميائي فيها يمكن عكسه فتعود إلى حالتها الأولى لدى وصلها بمصدر كهربائي، لهذا النوع من البطاريات عمر محدود، كما أن فعاليتها تتناقص مع مرور الوقت. وتظهر في بعض أنواع هذه البطاريات، خاصية تُعرف بالذاكرة وهي ظاهرة تحدث عندما يتم إعادة شحنها قبل نفاد الطاقة وقبل أن تستهلك كل الطاقة في البطارية.

وتقسم البطاريات حسب نوع المواد المكوِّنة لخلاياها، إلى جافة ورطبة. ويقتصر حالياً، استخدام البطاريات الرطبة على المختبرات والمعاهد والمدارس كوسائل شرح بسبب سهولة تركيبها، وهي لا تصلح إلا للاستخدام الثابت نظراً إلى صعوبة التحكم بها واحتمال سكب مكوناتها بخطأ غير مقصود بسهولة، أما البطاريات الجافة فسهلة الاستخدام وتصلح للأجهزة المتحركة.

سيريانيوز