صمم باحثون نمساويون غلاف بطارية جديد للسيارات الكهربائية يجمع بين الخشب والصلب، مما يوفر بديلاً أكثر أمانًا واستدامة لغلاف الألمنيوم المستخدم حاليًا في تسلا.

صُمم صندوق البطارية الهجين هذا بواسطة فريق خبراء بقيادة الدكتور فلوريان فايست من معهد سلامة المركبات في جامعة غراتس للتكنولوجيا (TU Graz)، وهو جزء من مشروع Bio!Lib. يتكون الهيكل الجديد من ألواح فولاذية رقيقة مملوءة بالخشب، مما يقلل بشكل كبير من البصمة البيئية لإنتاج البطاريات. تتطلب أغلفة الألمنيوم التقليدية ذات التصميم المجوف استهلاكًا أعلى بكثير للطاقة أثناء الإنتاج.

استُلهم المشروع من الاعتبارات البيئية وهدف تحسين أداء التصادم. يُعد غلاف البطارية حاسمًا لتشغيل السيارة الكهربائية بأمان، حيث يحمي وحدات البطارية من التشوه أو الاشتعال أثناء التصادم.

استبدل فريق البحث الغلاف الألمنيومي بقشرة فولاذية رقيقة مملوءة بالخشب. قال فايست إن القشرة الفولاذية تُلحم مباشرة مع وجود قلب خشبي، ويتكون الخشب من خلايا دقيقة تنهار تحت الضغط، مما يمتص كمية كبيرة من الطاقة أثناء التصادم. يُستخدم نفس المادة المركبة من الصلب والخشب في قاع السيارة وغطاء البطارية، مع تقوية داخلية بأضلاع عرضية. أظهر صندوق البطارية أداءً ممتازًا في اختبارات التصادم المحاكاة، حيث كانت قيم الاختراق في اختبار التصادم بالعمود الحرج — حيث تصطدم السيارة بسرعة عالية بعمود فولاذي — مماثلة تقريبًا لغلاف بطارية تسلا Model S المصنوع من الألمنيوم.

لتحسين مقاومة الحريق والحرارة، استخدم الباحثون الفلين المستدام كطبقة عازلة مقاومة للحريق. قال فايست إن الفلين يتحول إلى فحم عند تعرضه لدرجات حرارة عالية جدًا، مما يقلل بشكل حاد من التوصيل الحراري المنخفض أصلاً، محافظًا على الهيكل الخلفي، وهو ما ينطبق أيضًا على داخل السيارة. في اختبارات محاكاة حريق البطارية، تحمل الغلاف المعزول بالفلين درجات حرارة تجاوزت 2372 درجة فهرنهايت (1300 درجة مئوية)، وحافظ غلاف Bio!Lib على سلامة هيكله، مما جعل درجة الحرارة على الجانب الآخر من اللهب أقل بحوالي 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية) مقارنة بغلاف تسلا الألمنيومي.

بعد الاختبارات، تعاون الفريق مع مركز ويغنر للمناخ والتغير العالمي في الجامعة لتقييم استدامة تصميم المعدن والخشب المختلط. أظهر التحليل أن غلاف Bio!Lib له تأثير بيئي أقل من الغلاف الألمنيومي في جميع الجوانب تقريبًا مثل استهلاك الطاقة، واستهلاك المياه، والتلوث. لخص فايست في بيان صحفي: "في جميع المجالات، تفوق غلاف Bio!Lib على غلاف الألمنيوم القياسي في السوق؛ باستثناء فئة تأثير 'استخدام الأرض' فقط."