शोधकर्ता ऊर्जा भंडारण का एक नया, उच्च-प्रदर्शन तरीका बनाने के लिए 100 से अधिक वर्षों के बाद थॉमस एडिसन की प्राचीन निकल-आयरन बैटरी डिज़ाइन पर लौट रहे हैं। कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स (यूसीएलए) के एक समूह ने एडिसन रसायन विज्ञान पर पुनर्विचार करने के लिए अत्याधुनिक नैनो तकनीक का उपयोग किया 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 अपनी निकल-आयरन बैटरी को लेड-एसिड बैटरियों के संभावित प्रतिस्थापन के रूप में दिखाया। बैटरी मजबूत थी और लंबे समय तक चलती थी, लेकिन यह धीरे-धीरे चार्ज होती थी और ज्यादा बिजली का उपयोग नहीं करती थी, जिससे इसकी व्यावसायिक सफलता को नुकसान हुआ। जैसे-जैसे समय बीतता गया, सीसा-एसिड और फिर लिथियम-आयन बैटरियां आदर्श बन गईं और एडिसन का आविष्कार लगभग भुला दिया गया।
नैनोटेक्नोलॉजी के माध्यम से आधुनिक पुनर्जागरण
यूसीएलए शोधकर्ताओं ने एक नई प्रकार की निकेल-आयरन बैटरी बनाई है जो मचान के रूप में प्रोटीन-आधारित नैनोस्ट्रक्चर का उपयोग करती है। प्रकृति के प्रोटीन निकल और लोहे के छोटे-छोटे गुच्छों को एक साथ मिलकर एक बहुत ही छिद्रपूर्ण संरचना बनाने में मदद करते हैं। 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 सकती है।शोधकर्ताओं का कहना है कि बैटरी प्रयोगशाला में लंबे समय तक चलती है, जहां यह हजारों चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों से गुजर सकती है और फिर भी अपनी अधिकांश ऊर्जा 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 का भंडारण करना।
दीर्घकालिक लाभ और व्यवहार्यता
निकेल और लोहा आसानी से मिल जाते हैं और इनमें प्रचुर मात्रा में धातुएं पाई जाती हैं, जो इस रसायन को कोबाल्ट का उपयोग करने वाली कुछ लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल बनाती हैं, जिससे नैतिक और आपूर्ति श्रृंखला के मुद्दे उठते हैं। 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 आगे के बदलाव इसे और 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 बिजली प्रणालियों के लिए एक सुरक्षित, लंबे समय तक चलने वाला और पर्यावरण के लिए बेहतर विकल्प हो सकता है।