क्यों थॉमस एडिसन का 1901 का बैटरी आविष्कार 21वीं सदी में बड़े पैमाने पर वापसी कर रहा है |
ऊर्जा भंडारण का एक नया, उच्च-प्रदर्शन तरीका बनाने के लिए शोधकर्ता 100 साल से भी अधिक समय बाद थॉमस एडिसन की पुरानी निकल-आयरन बैटरी डिज़ाइन पर वापस जा रहे हैं। से एक समूह कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स (यूसीएलए) एडिसन की रसायन शास्त्र पर पुनर्विचार करने के लिए अत्याधुनिक नैनो टेक्नोलॉजी का उपयोग किया गया है, जिससे इसे नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण में संभावित उपयोग के लिए तेज़, अधिक कुशल और लंबे समय तक चलने वाला बनाया जा सके।
एडिसन की बैटरी: एक ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य
1901 में, थॉमस एडिसन ने लेड-एसिड बैटरियों के संभावित प्रतिस्थापन के रूप में अपनी निकेल-आयरन बैटरी का प्रदर्शन किया। बैटरी मजबूत थी और लंबे समय तक चलती थी, लेकिन यह धीरे-धीरे चार्ज होती थी और बहुत अधिक ऊर्जा खर्च नहीं करती थी, जिससे इसकी व्यावसायिक सफलता को नुकसान हुआ। जैसे-जैसे समय बीतता गया, सीसा-एसिड और फिर लिथियम-आयन बैटरी आदर्श बन गईं, और एडिसन के आविष्कार को ज्यादातर भुला दिया गया।
नैनोटेक्नोलॉजी के माध्यम से आधुनिक पुनरुद्धार
शोधकर्ताओं पर यूसीएलए ने एक नई प्रकार की निकेल-आयरन बैटरी बनाई है जो मचान के रूप में प्रोटीन-आधारित नैनोस्ट्रक्चर का उपयोग करती है। प्रकृति से प्राप्त प्रोटीन निकेल और लोहे के छोटे समूहों को एक साथ चिपकाकर एक ऐसी संरचना बनाने में मदद करते हैं जो बहुत छिद्रपूर्ण होती है। यह नैनोस्ट्रक्चर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को काम करने के लिए अधिक सतह क्षेत्र देता है, जिससे बैटरी एडिसन के मूल डिजाइन की तुलना में बहुत तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज हो जाती है।शोधकर्ताओं का कहना है कि बैटरी प्रयोगशाला में लंबे समय तक चलती है, जहां यह हजारों चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों से गुजर सकती है और फिर भी अपनी अधिकांश शक्ति बरकरार रख सकती है। यह उन चीजों के लिए एक अच्छा विकल्प बन सकता है, जिन पर समय के साथ काम करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि ग्रिड स्तर पर सौर या पवन ऊर्जा से ऊर्जा का भंडारण करना।
लाभ और दीर्घकालिक व्यवहार्यता
निकेल और लोहा ऐसी धातुएँ हैं जो आसानी से मिल जाती हैं और प्रचुर मात्रा में पाई जाती हैं, जो इस रसायन को कोबाल्ट का उपयोग करने वाली कुछ लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल बनाती है, जो नैतिक और आपूर्ति-श्रृंखला के मुद्दों को उठाती है। आधुनिक निकेल-आयरन बैटरी में लिथियम-आयन बैटरी जितना ऊर्जा घनत्व नहीं होता है, लेकिन यह लंबे समय तक चलती है, मजबूत होती है, और ऐसी सामग्रियों से बनी होती है जो पृथ्वी पर आसानी से मिल जाती हैं, जो इसे बड़े पैमाने पर, स्थिर ऊर्जा भंडारण के लिए एक अच्छा विकल्प बनाती है।
भविष्य की संभावना
वे अभी भी नई निकल-आयरन बैटरी पर प्रगति कर रहे हैं। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि अधिक बदलाव इसे अधिक कुशल और ऊर्जा-सघन बना सकते हैं, जिससे यह नवीकरणीय ऊर्जा को संग्रहीत करने या लंबे समय तक उपयोग करने का एक अच्छा तरीका बन जाएगा। यह पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में लिथियम-आयन बैटरियों की जगह नहीं लेगा, लेकिन यह बड़ी ऊर्जा प्रणालियों के लिए एक सुरक्षित, लंबे समय तक चलने वाला और बेहतर पर्यावरण विकल्प हो सकता है।
