قامت أوروبا ببعض المحاولات الجريئة في صناعة البطاريات في السنوات الأخيرة، لكنها سجلت بعض الإخفاقات البارزة. فقد أعلنت كل من شركة نورث فولت السويدية ومورو النرويجية إفلاسهما، وهناك مخاوف في أوروبا من أن القارة قد فوّتت تحولاً تكنولوجياً آخر. ومع تحول المزيد من وسائل النقل والصناعة من الوقود الأحفوري إلى الكهرباء، من المرجح أن تكون البطاريات قطاعاً نامياً. لكن طول الوقت اللازم لإطلاق منتجات جديدة في السوق، إلى جانب المنافسة الشرسة، خاصة من الصين، يعني تحمل مخاطر كبيرة.

هل يمكن أن يكمن الحل في نطاق صغير لا يكاد يُتصور؟ يرى عدد متزايد من المستثمرين والباحثين ذلك. النانومتر الواحد يساوي جزءاً من مليار من المتر، لكن على هذا المستوى يتم إنجاز بعض الأعمال الأكثر أهمية. يقول كريستيان رود، الرئيس التنفيذي لشركة التكنولوجيا الهولندية لايدن جار: "إذا تمكنت من جعل هذا ينجح، فإنه يمس العديد من الصناعات [لكنه] عمل محفوف بالمخاطر".

سُميت الشركة على اسم سلف بطاريات الكهرباء في القرن الثامن عشر، وتستخدم لايدن جار تقنية تُعرف بالترسيب بالبلازما لصنع أنود أخف وأكثر كفاءة - وهو مكون أساسي في جميع البطاريات. السيليكون مادة فعالة ورخيصة للاستخدام في الأنودات، لكن السيليكون النقي يتمدد وينكمش أثناء تشغيل البطارية وإعادة شحنها، مما يسبب تشققه. ومع ذلك، باستخدام الترسيب بالبلازما، تستطيع لايدن جار - طبقة تلو طبقة دقيقة - صنع رقاقة سيليكون نقية فائقة الرقة تقاوم التشقق، مما يسمح بزيادة كبيرة في عمر البطارية وسرعة الشحن وكثافة الطاقة (تصل إلى 50% وفقاً للشركة). يقول رود: "حيث عادة ما يتفكك أنود السيليكون النقي، يبقى [هذا] مستقراً، لذا كان اختراعاً رائعاً للغاية. نحن نعالج عنق الزجاجة في البطارية".

سيبدأ الإنتاج على نطاق تجاري في نهاية عام 2026، لكن الأمر استغرق 10 سنوات للوصول إلى هذه النقطة - وهو التعريف الدقيق للوقت والاستثمار المطلوبين لما يسمى ابتكارات التكنولوجيا العميقة. وليس من قبيل المصادفة أن مصنع لايدن جار يقع في مدينة آيندهوفن الهولندية - موطن ASML ولاعبين مهمين آخرين في صناعة شرائح الكمبيوتر. يقول رود: "يتحدث الكثيرون نظرياً عن النظم البيئية؛ أستطيع أن أقول لكم إن هذا أحد مصادر ميزتنا التنافسية. إنه حقاً الانتقال من أشباه الموصلات إلى البطاريات هو ما يجعلنا مختلفين - بمجرد أن تثبت المبدأ في المختبر، تتطلب التصنيع للعمل مع تكنولوجيا أشباه الموصلات والموردين. هذا يعني الكثير من المخاطر، ولكن أيضاً الكثير من الفرص من حيث براءات الاختراع، ومن حيث تأمين ملكيتك الفكرية بأكملها. وهذا أكثر صعوبة بكثير في الولايات المتحدة أو الصين".

في جميع أنحاء هولندا وأوروبا على نطاق أوسع، هناك العديد من الشركات الناشئة الأصغر في مجال التكنولوجيا العميقة التي تسعى لتطوير تكنولوجيا النانو في سوق البطاريات. واحدة من هذه الشركات هي Powall، وهي شركة ناشئة في مدينة دلفت الهولندية تطور معدات على نطاق تجاري لطلاء المساحيق بالنانو، وهي المواد الخام لبطاريات اليوم. مرة أخرى، الحجم صغير جداً، ومرة أخرى وُلدت التقنية في صناعة أشباه الموصلات. تُقاس حبيبات المسحوق الفردية بالميكرومتر، والطلاءات بالنانومتر - يتم تطبيقها باستخدام تقنية تُعرف بالترسيب الطبقي الذري.

يخبرني رودريك كولين، الرئيس التنفيذي لشركة Powall، أن النظام يوفر فرصاً متعددة لضبط وتحسين أداء بطاريات اليوم. يشرح كولين: "تعمل بطاريتك بشكل أقل جودة من قبل بعد استخدامها آلاف المرات - يمكن إبطاء هذا التدهور أو الشيخوخة عند استخدام طلاء نانوي. يمكنك الحصول على مادة جديدة مثيرة بسعة أعلى أو شحن سريع، كل هذه التطورات الجديدة. عادة ما يكون لديها عنصر واحد جيد جداً، لكنها تعاني من جانب المتانة". وهذا يعني أنها لن تكون أبداً منتجاً تجارياً. "هنا يأتي دورنا، لنمنحهم الطلاء الواقي لتمكين هذه المواد الجديدة فعلياً".

تُحمل المساحيق والطلاء بواسطة الغاز وتُجمع معاً