ಬ್ಯಾಟರಿಲೋಕದ ಹೊಸ ಚಳಕ

ಜಯತೀರ್ಥ ನಾಡಗೌಡ.

ಬ್ಯಾಟರಿ ಇಲ್ಲವೇ ಮಿಂಕಟ್ಟು ಈ ಪದದ ಹೆಸರು ಕೇಳದವರು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ. ರೇಡಿಯೋ, ರಿಮೋಟ್, ಮಕ್ಕಳ ಆಟಿಕೆಯಿಂದ ಹಿಡಿದು ಮೊಬೈಲ್, ಕಾರು, ಬಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗಲ್ಪಡುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬೆಳೆದಿದೆ. ಬಂಡಿಯ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಏರ್ಪಾಟು ನಡೆಸಲಷ್ಟೇ ಸೀಮಿತವಾಗಿದ್ದ ಬ್ಯಾಟರಿ, ಇಂದು ಮಿಂಚಿನ ಬಂಡಿಗಳ(Electric Vehicle) ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಮಿಂಚಿನ ಬಂಡಿಗಳ ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವಂತೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಾಳಿಕೆ-ಬಾಳಿಕೆ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅರಕೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ. ಇಂದು ಬಹುಪಾಲು ಮೊಬೈಲ್, ಮಿಂಚಿನ ಬಂಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮಿಂಕಟ್ಟು ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಾಳಿಕೆಗೆ ಹೆಸರಾಗಿರುವ ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಲಿಥಿಯಮ್ ನಿಕ್ಷೇಪ ಹೊಂದಿರುವ ಚೀನಾ ದೇಶ, ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟು ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ಜಗತ್ತಿನ ಮೇಲೆ ತನ್ನ ಹಿಡಿತ ಪಡೆಯುವತ್ತ ಮುನ್ನುಗ್ಗಿದೆ. ಅದರಲ್ಲೂ ಮಿಂಚಿನ ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ಬಹುತೇಕ ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳು ಚೀನಾ ದೇಶದಿಂದ ಬರುತ್ತಿವೆ. ಇದರಿಂದ ಜಾಗತಿಕ ಸರಬರಾಜು ಸರಪಳಿ ಮೇಲೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಒತ್ತಡ ಬಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೆಟ್ಟಿನಿಲ್ಲಲು ಹೊಸದೊಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ,  ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಈಗ ಮುನ್ನೆಲೆಗೆ ಬಂದಿದೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಅರಕೆ ಮಾಡಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸೋಡಿಯಮ್ , ಲಿಥಿಯಮ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನುಕೂಲ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿ ಕೊಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ. ಸೋಡಿಯಮ್ ಕಡಲ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಸಿಗುವ ರಾಸಾಯನಿಕವಾದ್ದರಿಂದ, ಕಡಲ ನೀರನ್ನು ಭಟ್ಟಿಕರೀಸಿ ಸೋಡಿಯಮ್ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಬೆಲೆಯಲ್ಲೂ ಅಗ್ಗವಾಗಿರಲಿವೆ. ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಹೇಗೆ ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲವಾಗಿರಲಿದೆ ನೋಡೋಣ ಬನ್ನಿ.

ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟನ್ನು ತೋರಿಸುವ ತಿಟ್ಟ

ಸಿಗುವಿಕೆ ಕುರಿತು ನೋಡಿದಾಗ ಸೋಡಿಯಮ್ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಿಗುವಂತ ರಾಸಾಯನಿಕ, ಕಡಲ ನೀರಿನಿಂದಲೂ ಸೋಡಿಯಮ್ ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಅಗ್ಗವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಲಿಥಿಯಮ್ ಚೀನಾ, ಅರ್ಜಂಟೀನಾ ಹೀಗೆ ಕೆಲವೇ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತಿದೆ. ಸೋಡಿಯಮ್, ಸಾಗಣೆ ಮತ್ತು ಕೂಡಿಡಲು ಯಾವುದೇ ಅಪಾಯ ತಂದೊಡ್ಡುವುದಿಲ್ಲ. ಲಿಥಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಸಾಗಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಕೂಡಿಡುವುದು ಕಷ್ಟದ ಕೆಲಸ, ಸಾಗಿಸುವಾಗ  ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 30% ಹುರುಪು(Charge) ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಇರಲೇಬೇಕು. ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲದ ಆನೋಡ್(Anode) ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದ ಕರೆಂಟ್ ಕಲೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ(Copper Current Collector) ಬಳಕೆ ಮಾಡಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಬೆಂಕಿ ಅವಘಡದಂತ ಇರ್ಕು(Risk) ತಂದೊಡ್ಡಬಲ್ಲುದು. ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟನ್ನು ಹುರುಪಿಲ್ಲದೇ(Zero Charge) ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಾಗಿಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲದ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಮ್ ಕರೆಂಟ್ ಕಲೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇರುವುದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲ. ಹಾಗೆಯೇ ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ಕಲೆಕ್ಟರ್‌ಗಿಂತ  ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಮ್ ಕಲೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಅಗ್ಗವಾಗಿವೆ. ಸೋಡಿಯಮ್‌ನ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಸುಪನ್ನು ತಡೆಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿಹೊಂದಿವೆ, ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸುಪಿನ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಲಿಥಿಯಮ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳು ಸೋಡಿಯಮ್ ಮೂಲದ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳಷ್ಟು ಬಿಸುಪನ್ನು ತಡೆಯಲಾರವು. ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಬೇಗನೆ ಹುರುಪು(Charge) ಪಡೆಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಇದರಿಂದ ಇವುಗಳ ಲಿಥಿಯಮ್ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ 3ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಹೊಂದಿವೆ.

ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳು ಕೆಲವು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅವು ಹೀಗಿವೆ:

  1. ಸೋಡಿಯಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸರಬರಾಜು-ಸರಪಳಿ ಏರ್ಪಾಟು(Supply Chain System) ಇನ್ನೂ ತಕ್ಕಮಟ್ಟಿಗೆ ಬೆಳೆದಿಲ್ಲ. ಸಾಕಷ್ಟು ಕೊರತೆಗಳಿವೆ.
  2. ಈ ಚಳಕ(Technology) ಇನ್ನೂ ಎಳವೆಯಲ್ಲಿದೆ ಎನ್ನಬಹುದು, ಕೇವಲ ಬೆರಳೆಣಿಕೆ ಕಂಪನಿಗಳು ಮಾತ್ರ ಇದರಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಕೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳು ದುಬಾರಿ ಎನಿಸಿವೆ.
  3.  ಚಳಕ ಎಳವೆಯಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಅದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಮೂಲಭೂತ ಸೌಕರ್ಯಗಳು ಕೂಡ ದೊಡ್ಡಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಕಂಡಿಲ್ಲ. ಆದಕಾರಣ ಈ ಹೊಸ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸುಲಭದ ಮಾತಲ್ಲ.
  4. ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದರೆ, ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಮಿಂಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ನಮಗಿಷ್ಟದ ಆಕಾರದಂತೆ ಅಂದರೆ ಸಿಲಿಂಡರ್, ಒಡಕಗಳಂತೆ(Prism) ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗದು.
  5. ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ದಟ್ಟಣೆಯೂ(Density) ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳು ಕೂಡಿಡುವ ಅಳವು(Storage Capacity) ಕಡಿಮೆ.

ಕೆಲವೊಂದು ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ಇದ್ದರೂ ಸೋಡಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮಾಡಿದರೆ ಅಗ್ಗದ ಬೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳವು(Efficiency) ನೀಡುವಲ್ಲಿ ಇವುಗಳು ಲಿಥಿಯಮ್-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕ ಪೈಪೋಟಿಯಾಗುವುದು ಖಚಿತ.

ಮಾಹಿತಿ ಸೆಲೆ:

https://www.gep.com/blog/strategy/lithium-ion-vs-sodium-ion-battery

https://faradion.co.uk/technology-benefits/strong-performance/