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क्या कोई लिथियम बैटरी विकल्प हैं?


लिथियम-आयन बैटरी हमारे फोन, हमारे कंप्यूटर और, तेजी से, हमारे इलेक्ट्रिक वाहनों को शक्ति प्रदान करती है। पवन टर्बाइनों और सौर पैनलों का उपयोग करके हमारे हरित ऊर्जा भविष्य को शक्ति प्रदान करने की भी योजना है, लेकिन इसके बदले, जरूरत पड़ने पर उक्त बिजली को संग्रहीत करने के लिए भारी बैटरी कोशिकाओं की आवश्यकता होगी।

इन सबका मतलब है कि हमें लिथियम का खनन जारी रखना चाहिए, लेकिन इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि हम मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त कच्चा माल ढूंढ पाएंगे। दुर्भाग्य से, लिथियम-आयन बैटरी को बदलने की समस्या का एक भी समाधान नहीं होने वाला है, यही वजह है कि लोग दुनिया की ऊर्जा भंडारण जरूरतों को हल करने के लिए प्रारूप पर सभी प्रकार के बदलावों का सपना देख रहे हैं।

नमक

लिथियम का करीबी रासायनिक चचेरा भाई, सोडियम, वर्षों से नई बैटरियों में अनुसंधान का आधार रहा है। सोडियम क्लोराइड का आधा, या टेबल नमक, यह लिथियम के नीचे वर्ग में बैठता है आवर्त सारणी, समूह 1 में भी, लेकिन भारोत्तोलक। लिथियम के लगभग समान रसायन होने के बावजूद, इसमें है पर्यावरणीय सामान या भौगोलिक सीमाओं में से कोई भी नहीं, लेकिन यह इसे एक स्वचालित समाधान नहीं बनाता है।

मैगनीशियम

लिथियम और सोडियम दोनों ही अच्छी बैटरी सामग्री हैं। हालाँकि, उनके आयन केवल +1 का विद्युत आवेश वहन कर सकते हैं। एक आयन का उपयोग क्यों न करें जो अधिक चार्ज ले सकता है – जैसे मैग्नीशियम, इसके +2 चार्ज के साथ? इस पर कई शोध दल काम कर रहे हैं। यह शुरुआती दिन है, लेकिन मैग्नीशियम एक दिन लिथियम या सोडियम से बनी बैटरी की तुलना में अधिक शक्तिशाली और सुरक्षित बैटरी का आधार हो सकता है।

समुद्री जल

सोडियम बैटरियों का एक प्रमुख विक्रय बिंदु यह है कि उन्हें भरपूर संसाधन, नमक से बनाया जा सकता है। और समुद्री जल से नमक खोजने के लिए इससे बेहतर जगह और क्या हो सकती है? यही कारण है कि जर्मनी में कार्लज़ूए इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में स्टेफ़ानो पासेरिनी की टीम ने एक विकसित किया है समुद्री जल पर आधारित प्रोटोटाइप बैटरी, सोडियम के साथ जो स्वाभाविक रूप से इसमें घुल जाता है और आवेश को वहन करता है। पासेरिनी का कहना है कि दक्षिण कोरिया के निवेशकों में उनकी पहले से ही गहरी दिलचस्पी है।

कांच की बैटरी

पुर्तगाल में पोर्टो विश्वविद्यालय में मारिया हेलेना ब्रागा काम कर रही हैं एक असामान्य बैटरी जॉन गुडएनफ के साथ, ली-आयन बैटरी के नोबेल पुरस्कार विजेता आविष्कारक. मुख्य घटक इलेक्ट्रोलाइट है, जो सोडियम आयनों के साथ कांच के बने होते हैं, जो इसके माध्यम से यात्रा कर सकते हैं। हर आवश्यक सामग्री स्रोत के लिए आसान है। “यह सबसे पर्यावरण के अनुकूल सेल है जिसे आप पा सकते हैं,” ब्रागा कहते हैं।

बैटरी में स्पष्ट रूप से असाधारण गुण हैं: ब्रागा का कहना है कि यह लिथियम-आधारित बैटरी से बेहतर प्रदर्शन कर सकती है; उनके कार्यालय में एक पांच साल से एलईडी लगा रहा है। अन्य हैं डिवाइस को दोहराने में परेशानी हो रही है. फिर भी, गुडइनफ की पसंद के समर्थन के साथ, यह देखने के लिए एक बैटरी है।

ईंधन कोशिकाएं

ईंधन कोशिकाओं को बैटरी के रूप में सोचें जिन्हें आप मुख्य में प्लग करने के बजाय ईंधन जोड़कर चार्ज करते हैं। मेलबर्न, ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय में जॉन एंड्रयूज, एक ऐसा विकसित किया है जो पानी से प्रोटॉन को अलग करता है, जो तब बैटरी के अंदर जमा हो जाते हैं। इस शक्ति को मुक्त करने के लिए, मशीन के माध्यम से हवा से ऑक्सीजन की आपूर्ति की जाती है, जो पानी और बिजली का उत्पादन करने के लिए प्रोटॉन के साथ मिलती है। “यह एक बहुत साफ सिद्धांत है,” एंड्रयूज कहते हैं। “चुनौती इसे एक व्यावहारिक उपकरण में काम करने की है।”

तरल बैटरी

अन्यथा प्रवाह बैटरी के रूप में जाना जाता है, ये नियमित बैटरी के समान सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन सभी घटकों को तरल पदार्थ में भंग कर दिया जाता है। रसायनज्ञ ली क्रोनिन ग्लासगो विश्वविद्यालय, यूके में, और उनकी टीम के पास है एक विशाल टंगस्टन युक्त अणु पर आधारित एक ऐसी बैटरी विकसित की. इसका फायदा यह है कि एक चार्ज-अप लिक्विड बैटरी को इलेक्ट्रिक कार में जल्दी से पंप किया जा सकता है, जितना कि आज पेट्रोल है। इस समय मुख्य बाधा यह है कि वह सारा विद्युत आवेश तरल इलेक्ट्रोलाइट को चिपचिपा बना देता है और इसलिए पंप करना मुश्किल हो जाता है।

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