ઓછી આવક ધરાવતા દેશો માટે ઇકો-ફ્રેન્ડલી અને સસ્તું બેટરી

ઝિંક અને લિગ્નીનમાંથી બનેલી બેટરી જેનો 8000 થી વધુ વખત ઉપયોગ કરી શકાય છે. આને Linköping યુનિવર્સિટીના સંશોધકો દ્વારા એવા દેશો માટે સસ્તા અને ટકાઉ બેટરી સોલ્યુશન પ્રદાન કરવાના વિઝન સાથે વિકસાવવામાં આવ્યું છે જ્યાં વીજળીની ઍક્સેસ મર્યાદિત છે. આ અભ્યાસ જર્નલ એનર્જી એન્ડ એન્વાયર્નમેન્ટલ મટિરિયલ્સમાં પ્રકાશિત થયો છે.

રેવરન્ટ ક્રિસ્પિન અને ઝિયાઉદ્દીન ખાન, લેબોરેટરી ઓફ ઓર્ગેનિક ઈલેક્ટ્રોનિક્સના સંશોધકો. છબી ક્રેડિટ: થોર બાલખેડ/લિંકોપિંગ યુનિવર્સિટી

“સોલર પેનલ્સ પ્રમાણમાં સસ્તી બની ગઈ છે અને ઓછી આવક ધરાવતા દેશોમાં ઘણા લોકોએ તેને અપનાવી છે. જો કે, વિષુવવૃત્તની નજીક, સૂર્ય લગભગ 6 PM પર અસ્ત થાય છે, જે ઘરો અને વ્યવસાયોને વીજળી વિના છોડી દે છે. આશા છે કે આ બેટરી ટેક્નોલોજી, મોંઘી લિ-આયન બેટરી કરતા ઓછી કામગીરી સાથે પણ, આખરે આ પરિસ્થિતિઓનો ઉકેલ આપશે," લિન્કોપિંગ યુનિવર્સિટીના ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સના પ્રોફેસર રેવરન્ટ ક્રિસ્પિન કહે છે.

ઓર્ગેનિક ઈલેક્ટ્રોનિક્સની લેબોરેટરી ખાતેના તેમના સંશોધન જૂથે, કાર્લસ્ટેડ યુનિવર્સિટી અને ચેલ્મર્સના સંશોધકો સાથે મળીને, ઝિંક અને લિગ્નિન, બે ખર્ચ-અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ સામગ્રી પર આધારિત બેટરી વિકસાવી છે. ઊર્જા ઘનતાના સંદર્ભમાં, તે લીડ-એસિડ બેટરી સાથે તુલનાત્મક છે પરંતુ લીડ વિના, જે ઝેરી છે.

સ્થિર બેટરી

બેટરી સ્થિર છે, કારણ કે તેનો લગભગ 8000% પ્રભાવ જાળવી રાખીને તેનો 80 સાયકલ પર ઉપયોગ કરી શકાય છે. વધુમાં, બેટરી તેનો ચાર્જ લગભગ એક અઠવાડિયા સુધી જાળવી રાખે છે, જે માત્ર થોડા કલાકોમાં જ ડિસ્ચાર્જ થતી અન્ય સમાન ઝિંક-આધારિત બેટરીઓ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે લાંબી છે.

જો કે ઝિંક આધારિત બેટરીઓ પહેલાથી જ બજારમાં છે, મુખ્યત્વે નોન-રિચાર્જેબલ બેટરી તરીકે, તે પૂરક બનવાની આગાહી કરવામાં આવે છે અને, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, જ્યારે રિચાર્જિબિલિટીની વિશેષતા યોગ્ય રીતે રજૂ કરવામાં આવે ત્યારે લાંબા ગાળે લિથિયમ-આયન બેટરીને બદલો.

"જ્યારે લિથિયમ-આયન બેટરીઓ જ્યારે યોગ્ય રીતે હેન્ડલ કરવામાં આવે ત્યારે ઉપયોગી છે, તે વિસ્ફોટક, રિસાયકલ કરવા માટે પડકારરૂપ અને કોબાલ્ટ જેવા ચોક્કસ તત્વો કાઢવામાં આવે ત્યારે પર્યાવરણીય અને માનવ અધિકારના મુદ્દાઓની દ્રષ્ટિએ સમસ્યારૂપ બની શકે છે. તેથી, અમારી ટકાઉ બેટરી એક આશાસ્પદ વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે જ્યાં ઉર્જા ઘનતા મહત્વપૂર્ણ નથી,” LiU ખાતે ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સની લેબોરેટરીના સંશોધક ઝિયાઉદ્દીન ખાન કહે છે.

સસ્તું અને રિસાયકલ કરી શકાય તેવું

બેટરીના ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશનમાં પાણી સાથે ઝીંકની પ્રતિક્રિયાને કારણે ઝિંક બેટરીની સમસ્યા મુખ્યત્વે નબળી ટકાઉપણું છે. આ પ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોજન ગેસનું નિર્માણ અને ઝીંકની ડેન્ડ્રીટિક વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે, જે બેટરીને અનિવાર્યપણે બિનઉપયોગી બનાવે છે.

ઝીંકને સ્થિર કરવા માટે, પોટેશિયમ પોલિએક્રીલેટ આધારિત વોટર-ઇન-પોલિમર સોલ્ટ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ (WiPSE) નામના પદાર્થનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. Linköping ના સંશોધકોએ હવે જે દર્શાવ્યું છે તે એ છે કે જ્યારે WiPSE નો ઉપયોગ ઝિંક અને લિગ્નિન ધરાવતી બેટરીમાં થાય છે, ત્યારે સ્થિરતા ખૂબ ઊંચી હોય છે.

“ઝિંક અને લિગ્નિન બંને ખૂબ સસ્તા છે, અને બેટરી સરળતાથી રિસાયકલ કરી શકાય છે. અને જો તમે વપરાશ ચક્ર દીઠ ખર્ચની ગણતરી કરો, તો તે લિથિયમ-આયન બેટરીની સરખામણીમાં અત્યંત સસ્તી બેટરી બની જાય છે,” ઝિયાઉદ્દીન ખાન કહે છે.

માપી શકાય તેવા

હાલમાં, લેબમાં વિકસિત બેટરી નાની છે. જો કે, સંશોધકો માને છે કે તેઓ ઓછી કિંમતે લિગ્નિન અને ઝીંક બંનેની વિપુલતાના કારણે, લગભગ કારની બેટરીના કદ જેટલી મોટી બેટરી બનાવી શકે છે. જો કે, મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે કંપનીની સંડોવણીની જરૂર પડશે.

રેવરન્ટ ક્રિસ્પિન ભારપૂર્વક જણાવે છે કે નવીન દેશ તરીકે સ્વીડનની સ્થિતિ તેને અન્ય રાષ્ટ્રોને વધુ ટકાઉ વિકલ્પો અપનાવવામાં મદદ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

"ઓછી આવક ધરાવતા દેશોને અમે જે ભૂલો કરી છે તે જ કરવાનું ટાળવા માટે અમે તેને અમારી ફરજ તરીકે જોઈ શકીએ છીએ. જ્યારે તેઓ તેમના ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનું નિર્માણ કરે છે, ત્યારે તેમણે તરત જ ગ્રીન ટેક્નોલોજી સાથે શરૂઆત કરવાની જરૂર છે. જો બિનટકાઉ ટેક્નોલોજી રજૂ કરવામાં આવશે, તો તેનો ઉપયોગ અબજો લોકો દ્વારા કરવામાં આવશે, જે આબોહવા વિનાશ તરફ દોરી જશે," રેવરન્ટ ક્રિસ્પિન કહે છે.

આ સંશોધનને મુખ્યત્વે નુટ અને એલિસ વોલેનબર્ગ ફાઉન્ડેશન દ્વારા વોલેનબર્ગ વુડ સાયન્સ સેન્ટર, સ્વીડિશ રિસર્ચ કાઉન્સિલ, Åforsk, લિંકોપિંગ યુનિવર્સિટી ખાતે એડવાન્સ ફંક્શનલ મટિરિયલ્સ (AFM) પર સ્વીડિશ સરકારના વ્યૂહાત્મક સંશોધન ક્ષેત્ર અને વિનોવા દ્વારા ફન-મેટ II દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવ્યું હતું. . SESBC કેન્દ્રમાં લિગ્ના એનર્જી AB સાથે લાંબા ગાળાના સહયોગને સ્વીડિશ એનર્જી એજન્સી દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવે છે.

કલમ: લાંબા જીવન માટે રિચાર્જેબલ જલીય ઝીંક-લિગ્નિન બેટરી માટે વોટર-ઇન-પોલિમર સોલ્ટ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, દિવ્યરતન કુમાર, લીએન્ડ્રો આર. ફ્રાન્કો, નિકોલ અબ્દો, રુઇ શુ, અન્ના માર્ટિનેલી, સી. મોયસેસ અરાઉજો, જોહાન્સ ગ્લેડીશ, વિક્ટર ગુએસ્કીન, રેવરન્ટ ક્રિસ્પિન અને ઝિયાઉદ્દીન ખાન; ઉર્જા અને પર્યાવરણીય સામગ્રી 2024, 7 મે 2024 ના રોજ ઓનલાઈન પ્રકાશિત. DOI: 10.1002/eem2.12752

એન્ડર્સ ટોર્નેહોમ દ્વારા લખાયેલ 

સોર્સ: લિંકપોપીંગ યુનિવર્સિટી