البزموت معدن ثقيل هش يتشكل بلورات هندسية ملونة عند صهره. غير سام تمامًا وقادر على امتصاص الضوء في أي مكان تقريبًا ، فقد يغذي منازلنا يومًا ما بالطاقة النظيفة.
تبدو وكأنها قطعة أثرية مباشرة من أ حراس المجرة فيلم أو Bismuth أو Bismuth Subsalicylate معدن قزحي الألوان يمكن أن يحل محل البطاريات التقليدية للأبد في المستقبل القريب.
كان البزموت معدنًا معروفًا منذ العصور القديمة ، على الرغم من أنه غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين الرصاص والقصدير لأنهما يشتركان في خصائص مماثلة. عندما يتم صهر المعدن الهش وتبريده إلى شكل يشبه الفضائي، تظهر قيمته المحتملة للضوء.
تم تحديده لأول مرة كمعدن في عام 1753، وكان يُستخرج عادةً مع الرصاص والقصدير والنحاس لاستخدامه في أشياء مثل مستحضرات التجميل والطلاء. ولكن على عكس المعادن المحيطة بها في الجدول الدوري، فقد اعتبرها العلم الحديث حميدة للاستهلاك البشري وغير سامة لبيئتنا.
إذا توجهت إلى خزانة الأدوية الخاصة بك وأخذت الدواء الوردي الزاهي المضاد للإسهال Pepto Bismol ، فسترى أن كل زجاجة تحتوي على ما يصل إلى ربع جرام من البزموت.
بعد أن أمضى عقودًا في التداول في جميع أنحاء صناعة الأدوية ، افترض العلماء منذ فترة طويلة أن البزموت يمكن أن يكون الخليفة المستدام لبطاريات الليثيوم والسيليكون التي كنا نبحث عنها منذ فترة طويلة.
ولكن ما أوجه اختلاف البزموت عن البطاريات التقليدية؟
وفقا لعلماء مثل روبرت هاي، من إمبريال كوليدج لندن، تم العثور على أشباه الموصلات القائمة على البزموت فعالة جدًا في تحويل صادر الضوء إلى طاقة – مما يجعلها مادة “كهروضوئية”، بالنسبة لأولئك إلى الفيزياء.
على عكس معظم الخلايا الكهروضوئية، يتمتع البزموت أيضًا بخصائص إلكترونية فريدة تجعله فعالًا للاستخدام الداخلي والأماكن التي تكافح الشمس للوصول إليها مباشرة. بينما تعتمد الخلايا الكهروضوئية التقليدية اعتمادًا كبيرًا على ضوء الأشعة تحت الحمراء ، فإن خلايا البزموت لديها فجوة نطاق أوسع تسمح لها بامتصاص المزيد ضوء غير مرئي.
ناهيك عن أنها تفتخر ببعض من أدنى الموصلية الحرارية القيم في المعدن. أي شخص يدير ألعابًا عالية المواصفات على جهاز كمبيوتر محمول سيقدر هذا الجانب أكثر من اللازم.
بدأ البزموت، الذي صاغه أولئك الذين يعرفون باسم ” العنصر الأخضر”، في استبدال الرصاص في اللحام الكهربائي وأنظمة رش الحرائق وبطانة أنابيب المياه في المنازل، مما يقلل من خطر انتشار السموم في تربتنا ومياهنا.
نظرًا لأن إنترنت الأشياء أصبح أكثر تعقيدًا في المنزل الحديث، يمكن أن يكون لأشباه الموصلات البزموت استخدامات لا حصر لها. تحتاج الأجهزة الذكية غير المتصلة بنظام مركزي – مثل مستشعرات درجة الحرارة وأنظمة الإضاءة وأجهزة الإنذار – إلى الطاقة بطريقة ما، وقد تكون هذه المادة الأنيقة هي الحل.
يقول هاي: “لقد وجدنا أنه إذا كنت تأخذ مركبات أساسها البزموت في الداخل، يمكنك زيادة الكفاءة الإجمالية بمقدار خمسة أضعاف”.
من الناحية النظرية، إذا تم طرح أشباه الموصلات البزموت على نطاق واسع اليوم ، فمن المحتمل أن تصبح البطاريات اليومية التي تعتمد على الليثيوم والكادميوم والكوبالت زائدة عن الحاجة وسريعة. يتصور أبدا الاضطرار إلى استبدال البطارية.
في حين أن قشرة الأرض ليست ممتلئة تمامًا بالبزموت بالنسبة لي – إنها المرتبة 69th في مقياس الوفرة الأولية – يوجد ما يكفي في العالم “لدعم الانتشار الواسع لأشباه الموصلات البزموت”، لأنها تتطلب مواد أقل بكثير من الأدوات القائمة على السيليكون لتوليد الطاقة.
مع حلول عام 2023 ، حول 15 مليار البطاريات المنزلية في مواقع دفن النفايات. لذلك، في المرة القادمة التي تشرب فيها ملعقة من Pepto Bismol، ضع في اعتبارك احتمال أن المعدن الذي استهلكته للتو قد ينهي يومًا ما بحثنا عن الطاقة المستدامة.
