लिथियम-एयर बैटरी कारों, घरों और उद्योग के लिए ऊर्जा स्टोर कर सकती है

आज दुनिया के कई हिस्सों में अध्ययन किए जा रहे विकल्पों में से एक लिथियम-एयर बैटरी है। इस तरह के उपकरण की खोज में ब्राजील के कुछ प्रयास 11-12 फरवरी, 2019 को आयोजित एफएपीईएसपी वीक लंदन के दिन दो पर प्रस्तुत किए गए थे।

रूबेन्स मैकिएल फिल्हो ने कहा, "इलेक्ट्रिक कारों के बारे में आज बहुत सारी बातें हो रही हैं। कुछ यूरोपीय देश दहन इंजन पर प्रतिबंध लगाने के बारे में भी सोच रहे हैं। इसके अलावा, सौर ऊर्जा के माध्यम से दिन भर में उत्पन्न होने वाले सौर ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोतों की आवश्यकता होती है।" कैम्पिनास विश्वविद्यालय (UNICAMP) के केमिकल इंजीनियरिंग स्कूल में एक प्रोफेसर।

लिथियम-एयर बैटरी, वर्तमान में केवल एक प्रयोगशाला पैमाने पर काम कर रही है, अभिकर्मक के रूप में परिवेशी ऑक्सीजन का उपयोग करती है। बैटरी एक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से अतिरिक्त ऊर्जा संग्रहीत करती है जिसके परिणामस्वरूप लिथियम ऑक्साइड बनता है।

"यह विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने का एक स्थायी तरीका है। अग्रिमों के साथ, यह कई डिस्चार्ज / चार्ज चक्रों का समर्थन कर सकता है। परिवहन में उपयोग के लिए, हल्के और भारी वाहनों में समान रूप से इसकी क्षमता है। यह बिजली वितरण नेटवर्क में भी काम कर सकता है।" शोधकर्ता ने कहा।

लेकिन व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य उत्पादों में प्रयोगों को बदलने से प्रक्रिया में होने वाली विद्युत प्रतिक्रियाओं की बुनियादी बातों को समझना शामिल है।

न्यू एनर्जी इनोवेशन सेंटर (CINE) के निदेशक मैकील ने कहा, "हमें नई प्रतिक्रियाओं के विकास की भी आवश्यकता है जो हमें वांछनीय प्रतिक्रियाओं का लाभ उठाने और अवांछनीय लोगों को कम करने या उनसे बचने की अनुमति देती हैं।" UNICAMP, न्यूक्लियर एनर्जी रिसर्च इंस्टीट्यूट (IPEN) और साओ पाउलो विश्वविद्यालय (USP) में साओ कार्लोस केमिस्ट्री इंस्टीट्यूट की इकाइयों के साथ, केंद्र FAPESP और शेल द्वारा इंजीनियरिंग रिसर्च सेंटर प्रोग्राम (ERC) के दायरे में समर्थित है।

वह यह समझाने के लिए गए कि कुछ परिघटनाओं को ओपेरा में, या दूसरे शब्दों में, वास्तविक समय में देखा जाना चाहिए। "विचार गतिशील प्रयोगों में होने वाली प्रतिक्रियाओं और अलग-अलग रासायनिक प्रजातियों के गठन पर नज़र रखने का है, भले ही अस्थायी रूप से हो।

अन्यथा, प्रक्रिया में कुछ चरण समाप्त हो जाते हैं और चार्ज समय और चार्ज की अवधि के संदर्भ में बैटरी अक्षम हो जाती है। "

इन मापों का संचालन करने के लिए, शोधकर्ता ब्राजील के सेंटर फॉर लाइट रिसर्च इन एनर्जी एंड मटेरियल्स (CNPEM) में नेशनल सिंक्रोट्रॉन लाइट लेबोरेटरी (LNLS) का उपयोग कैंपिना में कर रहे हैं।

सत्र के दौरान प्रस्तुत एक अन्य परियोजना में सल्फर-एयर बैटरियां शामिल थीं। उतने कुशल नहीं होने के बावजूद, वे सस्ती हैं और कई घंटों तक ऊर्जा स्टोर करती हैं। इम्पीरियल कॉलेज के एक प्रोफेसर निगेल ब्रैंडन ने कहा, "वे बहुत कम लागत पर 24 घंटे तक ऊर्जा का भंडारण कर सकते हैं। इसकी मुख्य सामग्री सल्फर और कास्टिक सोडा है और वे बेहद सस्ती हैं। इसीलिए हम उनमें निवेश कर रहे हैं।"

इन विशेषताओं के कारण, सल्फर-एयर बैटरियों का उपयोग घरों या व्यवसायों में किया जा सकता है। ब्रैंडन का मानना ​​है कि हालांकि, उनकी सबसे बड़ी क्षमता इलेक्ट्रिक कारों के लिए चार्जिंग स्टेशनों में है, जो कि 2050 तक कार्बन उत्सर्जन में 80% कटौती के यूरोपीय लक्ष्य के कारण बहुत अधिक आम हो जाएगा।

", इस तथ्य को रेखांकित करना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न बैटरी परियोजनाएं एक-दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर रही हैं, बल्कि एक दूसरे के पूरक हैं," सत्र के सूत्रधार ब्रूनल यूनिवर्सिटी लंदन के ज्योफ रोडर्स ने कहा।

सूर्य, हाइड्रोजन और जैव ईंधन

ऐसी स्थिति में अधिक कुशल बैटरी विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं जिसमें सौर ऊर्जा का उपयोग बढ़ने की उम्मीद है। दिन के दौरान पीक सौर विकिरण को ऊर्जा के कुशल भंडारण की आवश्यकता होगी ताकि इसे रात में खींचा जा सके।

Maciel ने CINE में एक परियोजना के बारे में भी बात की, जो कि अधिक कुशल फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को विकसित करने के लिए उपयोग की जा सकती है जो भविष्य में सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने के साथ-साथ रासायनिक उत्पादों, या यहां तक ​​कि जल हाइड्रोलिसिस से हाइड्रोजन भी प्राप्त कर सकते हैं।

तरल हाइड्रोजन एक बहुत ही कुशल ईंधन है, लेकिन इसके उत्पादन में उच्च ऊर्जा लागत होती है। यह यूनाइटेड किंगडम में उन विकल्पों में से एक माना जा रहा है क्योंकि ब्राजील में जैव ईंधन उतना व्यवहार्य नहीं है।

"हम लिग्निन के ऑक्सीकरण के लिए नए जीवाणु एंजाइमों की तलाश कर रहे हैं, एक सुगंधित बहुलक जो 25% से अधिक प्लांट सेल दीवारों को बनाता है और जैव ईंधन उत्पादन के अवशेषों का हिस्सा है। लक्ष्य नए उत्पादों जैसे जैव ईंधन, नए प्लास्टिक को विकसित करना है। और उद्योग के लिए रासायनिक उत्पादों, "वारविक विश्वविद्यालय के टिमोथी बग्ग ने कहा।