ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರವು ದಿನದಿಂದ ದಿನಕ್ಕೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು (EVs) ಇಂದು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗಗಳಾಗಿವೆ. ಆದರೆ, ಇವೆಲ್ಲವುಗಳ ನಡುವೆ ನಮ್ಮನ್ನು ಕಾಡುವ ಏಕೈಕ ಮತ್ತು ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆ ಎಂದರೆ ಅದು "ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್". ಮೊಬೈಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಖಾಲಿಯಾದರೆ ಸಾಕು, ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಕನಿಷ್ಠ ಅರ್ಧ ಗಂಟೆಯಿಂದ ಒಂದು ಗಂಟೆಯವರೆಗೆ ಕಾಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರುಗಳ ಕಥೆಯಂತೂ ಕೇಳಲೇಬೇಡಿ; ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಗಂಟೆಗಟ್ಟಲೆ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ, ಈಗ ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೂ ಮುಕ್ತಿ ಹಾಡಬಲ್ಲ ಜಗತ್ತೇ ಬೆರಗಾಗುವಂತಹ ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರವೊಂದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ನಿಮ್ಮ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್, ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಕೇವಲ 4 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಶೇ. 100 ರಷ್ಟು ಫುಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಲ್ಲ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ‘ಸೋಡಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿ’ (Sodium Metal Battery) ಅನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಭವಿಷ್ಯದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸ್ವರೂಪವನ್ನೇ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮುನ್ಸೂಚನೆ ನೀಡಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಇರುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಮಸ್ಯೆ ಏನು
ಇಂದು ನಾವು ಬಳಸುವ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ (Lithium-ion) ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಆದರೆ, ಈ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಸವಾಲುಗಳಿವೆ:
ಅತ್ಯಂತ ದುಬಾರಿ: ಲಿಥಿಯಂ ಒಂದು ಅಪರೂಪದ ಲೋಹವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಗಣಿಗಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಅತ್ಯಂತ ವೆಚ್ಚದಾಯಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.
ಸೀಮಿತ ಲಭ್ಯತೆ: ಜಗತ್ತಿನ ಕೆಲವು ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ (ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ದಕ್ಷಿಣ ಅಮೆರಿಕಾ ಮತ್ತು ಚೀನಾದಲ್ಲಿ) ಲಿಥಿಯಂ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು ಇವೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇತರ ದೇಶಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಭಾರಿ ಪ್ರಮಾಣದ ಹಣವನ್ನು ವ್ಯಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರಿಸರ ಮಾಲಿನ್ಯ: ಲಿಥಿಯಂ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ತೀವ್ರ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭಾರಿ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂಗೆ ಸೂಕ್ತ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಹುಡುಕಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ದಶಕಗಳಿಂದ ಶ್ರಮಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಆ ಹುಡುಕಾಟಕ್ಕೆ ಈಗ ಯಶಸ್ಸು ಸಿಕ್ಕಿದೆ.
ಏನಿದು ಸೋಡಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿ
ಲಿಥಿಯಂಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಚೀನಾದ ಸಂಶೋಧಕರು ಅತ್ಯಂತ ಸರಳ ಮತ್ತು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಯಥೇಚ್ಛವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಮೂಲವೊಂದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಅದುವೇ ಸೋಡಿಯಂ (Sodium), ಅಂದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ನಮ್ಮ ಮನೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಅಡುಗೆ ಉಪ್ಪು.
ಸೋಡಿಯಂ ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅತಿ ಅಗ್ಗವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಧಾತುವಾಗಿದೆ. ಈ ಸೋಡಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಶೋಧಕರು ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ 'ಸೋಡಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿ'ಯನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವು ಪಟ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.
4 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದು ಹೇಗೆ
ಸಾಮಾನ್ಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ದ್ರವ ರೂಪದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಹೊಸ ಸೋಡಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ‘ಕ್ವಾಸಿ-ಸಾಲಿಡ್ ಜೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್’ (Quasi-Solid Gel Electrolyte) ಎಂಬ ವಿಶೇಷ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಅದ್ಭುತ ಸೂತ್ರ: ಈ ವಿಶೇಷ ಜೆಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಒಳಗೆ ಸೋಡಿಯಂ ಅಯಾನ್ಗಳು ಅತಿ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಿನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಜೆಲ್ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಕೇವಲ 4 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ (100%) ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ.
ಸುರಕ್ಷತೆಯ ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲಿಗೆ ಸಿಕ್ಕಿತು ಪರಿಹಾರ
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅತಿ ವೇಗವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅತಿಯಾದ ಶಾಖ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗುವ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುವ ಅಪಾಯ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಈ ಹೊಸ ಸೋಡಿಯಂ ಜೆಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ.
ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವಾಗ ಅದರ ಒಳಗೆ ಸೂಜಿಯಂತಹ ಲೋಹದ ಚೂಪಾದ ರಚನೆಗಳು ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ಸ್ (Dendrites) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಒಳಪದರವನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಿ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ.
ಜೆಲ್ನ ಕರಾಮತ್ತು: ಈ ಹೊಸದಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಜೆಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬ್ಯಾಟರಿ ಒಳಗೆ ಇಂತಹ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ಗಳು ಬೆಳೆಯದಂತೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ದೀರ್ಘ ಬಾಳಿಕೆ: ಇದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗುವುದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತಪ್ಪುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಬಳಸಿದರೂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕುಂದದೆ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತದೆ.
ಇದು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಯಾವಾಗ ಬರಲಿದೆ?
ಈ ಅದ್ಭುತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳ (Labs) ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ. ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ಬಳಕೆಗೆ ಬರುವ ಮುನ್ನ ಇದರ ಮೇಲೆ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ನಡೆಯಬೇಕಾಗಿದೆ.
ವಿಶೇಷವಾಗಿ, ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ (ಚಳಿಗಾಲದಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ) ಈ ಬ್ಯಾಟರಿ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸುರಕ್ಷತಾ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮುಗಿದ ನಂತರ, ಇದು ಸಾರ್ವಜನಿಕರ ಬಳಕೆಗೆ ಮುಕ್ತವಾಗಲಿದೆ.
ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಆಗಲಿರುವ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳು
ಮುಂಬರುವ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಬಂದರೆ, ಇದು ಕೇವಲ ಮೊಬೈಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ ಇಡೀ ವಿಶ್ವದ ಇಂಧನ ವಲಯದಲ್ಲೇ ಭಾರಿ ಕ್ರಾಂತಿ ಸೃಷ್ಟಿಸಲಿದೆ:
ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ಗಳು: ಮೊಬೈಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ರಾತ್ರಿಯಿಡೀ ಪ್ಲಗ್ಗೆ ಸಿಕ್ಕಿಸಿ ಕಾಯಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಮುಖ ತೊಳೆದು ಬರುವಷ್ಟರಲ್ಲಿ ನಿಮ್ಮ ಫೋನ್ ಫುಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ!
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು (EVs): ಇವಿ ಕಾರು ಮತ್ತು ದ್ವಿಚಕ್ರ ವಾಹನಗಳ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯ ಕೇವಲ 4 ರಿಂದ 5 ನಿಮಿಷಗಳಿಗೆ ಇಳಿಕೆಯಾಗಲಿದೆ. ಇದು ಪೆಟ್ರೋಲ್ ಬಂಕ್ಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಧನ ತುಂಬಿಸುವಷ್ಟೇ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸೌರ ಇಂಧನ ಶೇಖರಣಾ ಗ್ರಿಡ್ಗಳು (Solar Grids): ಹಗಲಿನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ರಾತ್ರಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇಡೀ ನಗರಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
ಬೆಲೆ ಇಳಿಕೆ: ಎಲ್ಲಕ್ಕಿಂತ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸೋಡಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವೆಚ್ಚ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ಬೆಲೆಗಳು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಇಳಿಕೆಯಾಗಲಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಜನರಿಗೂ ಇವಿ ವಾಹನಗಳು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೈಗೆಟುಕಲಿವೆ.
