१.२ लाख चार्जिंग सायकलची प्रयोगशाळेत कामगिरी; दिवसाला १.१ सायकल गृहीत धरल्यास सैद्धांतिक आयुष्य ३०० वर्षांपर्यंत
महाराष्ट्र २४ ।। ऑनलाईन ।। विशेष प्रतिनिधी ।। दि. ३० सप्टेंबर २०२६ ।।ऊर्जा साठवणुकीच्या जगात ‘चार्ज करा, काही वर्षांत बॅटरी बदला’ हा जणू अलिखित नियमच झाला आहे. त्यालाच आव्हान देणारे संशोधन चीनमधील संशोधकांनी पुढे आणले आहे. Hui Chen, Shuo Feng, Yutong Wang, Chunyi Zhi आणि Haiming Lv Lyu यांच्यासह संशोधकांच्या पथकाने तटस्थ इलेक्ट्रोलाइटवर आधारित जलीय बॅटरी विकसित केली असून, प्रयोगशाळेतील चाचणीत ती तब्बल १,२०,००० चार्ज-डिस्चार्ज सायकल टिकली. हे संशोधन Nature Communicationsमध्ये प्रकाशित झाले आहे. बॅटरीमध्ये पाणी हा इलेक्ट्रोलाइटचा आधार असला, तरी ती ‘फक्त पाणी भरले की चालणारी बॅटरी’ नाही. मॅग्नेशियम किंवा कॅल्शियमचे आयन असलेला सुमारे pH 7 तटस्थ इलेक्ट्रोलाइट आणि Hex-TADD-COP नावाचा कोव्हॅलेंट ऑरगॅनिक पॉलिमर निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड म्हणून वापरला आहे.
या प्रयोगाचे खरे आकर्षण म्हणजे दीर्घ सायकल लाइफ. संशोधनातील पूर्ण सेलमध्ये CuFe-PBA अर्थात Prussian Blue Analogue पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड वापरला असून, सेलचा व्होल्टेज २.२ व्होल्टपर्यंत आणि विशिष्ट ऊर्जा ४८.३ Wh/kg पर्यंत नोंदली गेली. १.२ लाख सायकलचा आकडा पाहून ‘बॅटरी आता ३०० वर्षे हमखास चालणार’ असा निष्कर्ष काढणे मात्र विज्ञानाला घाईने देव बनवण्यासारखे होईल. संशोधकांनी दिवसाला सरासरी १.१ चार्जिंग सायकल गृहीत धरल्यास १.२ लाख सायकल पूर्ण होण्यास सुमारे ३०० वर्षे लागतील, अशी सैद्धांतिक गणना केली आहे. प्रत्यक्ष वापरातील तापमान, चार्जिंगचा वेग, भार आणि इतर परिस्थितींमुळे आयुष्य बदलू शकते. त्यामुळे ३०० वर्षे हा प्रयोगातून सिद्ध झालेला प्रत्यक्ष बॅटरी-आयुष्याचा आकडा नाही.
या तंत्रज्ञानाची दुसरी जमेची बाजू म्हणजे सुरक्षितता आणि पर्यावरणीय परिणाम. संशोधनात वापरलेला तटस्थ जलीय इलेक्ट्रोलाइट तुलनेने पर्यावरणपूरक असल्याचे संशोधकांचे म्हणणे आहे. मात्र यामुळे उद्यापासून मोबाइल, लॅपटॉप किंवा इलेक्ट्रिक वाहनांच्या लिथियम-आयन बॅटऱ्या बाजारातून गायब होतील, असे समजणेही तितकेच चुकीचे ठरेल. या पूर्ण सेलची विशिष्ट ऊर्जा ४८.३ Wh/kg इतकी आहे आणि संशोधनाचा भर प्रामुख्याने दीर्घकाळ चालणाऱ्या ऊर्जा साठवणुकीवर आहे. त्यामुळे ग्रिड-स्टोरेजसारख्या क्षेत्रात या तंत्रज्ञानाची उपयुक्तता तपासली जाऊ शकते; पण मोठ्या प्रमाणावर व्यावसायिक वापरासाठी अजून विकास आणि प्रत्यक्ष क्षेत्रातील चाचण्या आवश्यक आहेत. विज्ञानाने एक मोठे दार उघडले आहे; आत किती दूर जाता येईल, हे आता औद्योगिक चाचण्या ठरवतील.