ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കായി ടെസ്ല സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു; ഇലോൺ മസ്ക്

Mail This Article
സീമ ശ്രീലയം
അതിവേഗം തീർന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ, ബാറ്ററിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം പോലുള്ള ലോഹങ്ങളുടെ ലഭ്യതക്കുറവ്, പല ഊർജ സ്രോതസ്സുകളുമുണ്ടാക്കുന്ന മലിനീകരണം... ഇതൊക്കെ വിരൽ ചൂണ്ടുന്നത് നൂതന, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ ബാറ്ററികളുടെ ആവശ്യകതയിലേക്കാണ്. ബാറ്ററി രംഗത്തെ മിന്നും താരമാവാൻ ഒരുങ്ങുകയാണ് സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ. ഈ സുസ്ഥിര ഊർജ സംഭരണി ഗ്രിഡ് സ്കെയിൽ ഊർജസംഭരണത്തിനും അനുയോജ്യമാണ്. സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററി ഗവേഷണങ്ങൾ 1990കളിൽത്തന്നെ ആരംഭിച്ചെങ്കിലും ഇതിന്റെ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലേക്കുള്ള കുതിപ്പ് തുടങ്ങിയത് അടുത്തകാലത്താണ്.
ഗ്രീൻ ക്ലീൻ സോഡിയം ബാറ്ററി
മൊബൈൽ ഫോണിലും ലാപ്ടോപ്പിലുമൊക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ നമ്മുടെ സന്തത സഹചാരിയാണ്. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിലെയും താരമാണ് ഈ ബാറ്ററി. എന്നാൽ ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയെക്കാൾ ഗ്രീൻ, ക്ലീൻ ആയതും നിർമാണച്ചെലവു കുറഞ്ഞതുമായ ഒരു ബാറ്ററി എന്ന സ്വപ്നമാണ് സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററിയുടെ രംഗപ്രവേശത്തോടെ യാഥാർഥ്യമാകാൻ പോകുന്നത്. ചാർജ് വാഹകരായി സോഡിയം അയോണുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന റീചാർജബിൾ ബാറ്ററികളാണിവ. ഘടനയും പ്രവർത്തന തത്വവുമൊക്കെ ഏതാണ്ട് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയെപ്പോലെയാണെങ്കിലും ലിഥിയത്തിനു പകരം ഒന്നാം ഗ്രൂപ്പ് മൂലകം തന്നെയായ സോഡിയമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നതാണ് പ്രധാന വ്യത്യാസം. കൊബാൾട്ട്, കോപ്പർ, നിക്കൽ എന്നീ ലോഹങ്ങൾക്കു പകരം കൂടുതൽ ലഭ്യതയുള്ള അയൺ അധിഷ്ഠിത പദാർഥങ്ങൾ സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററികളിൽ ഉപയോഗിക്കാം എന്ന മെച്ചവുമുണ്ട്.

സുലഭം സോഡിയം
സോഡിയവും ലിഥിയവും ഒരേ കുടുംബാംഗങ്ങളാണ് – ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ എന്ന വിശേഷണമുള്ള ഒന്നാം ഗ്രൂപ്പ് മൂലകങ്ങൾ. എന്നാൽ പ്രകൃതിയിൽ ലിഥിയത്തെക്കാൾ സുലഭമാണ് സോഡിയം. ഉപ്പുവെള്ളത്തിലും റോക്ക് സോൾട്ടിലും സോഡാ ആഷിലും ഒക്കെ സോഡിയം ഉണ്ട്. ഭൂവൽക്കത്തിൽ മൂലകലഭ്യതയിൽ ആറാം സ്ഥാനത്താണ് സോഡിയം. പ്രകൃതിയിൽ ലഭ്യമായ ലോഹങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിലാകട്ടെ നാലാം സ്ഥാനത്തും. ലോഹ ലഭ്യതയിൽ സുസ്ഥിരതയുണ്ടെന്നു സാരം. ലിഥിയത്തിന്റെ ലഭ്യതയിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ, ഉയർന്ന വില, പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ലോഹനിഷ്ക്കർഷണ പ്രക്രിയ ഇതിനോടൊക്കെ ബൈ പറയാൻ സഹായിക്കും സോഡിയം. ലോകത്ത് എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും ലിഥിയം നിക്ഷേപം ഒരുപോലെയല്ല താനും. ചിലെ, അർജന്റീന, ബൊളീവിയ എന്നീ രാജ്യങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ലിഥിയം ട്രയാംഗിളിൽ ആണ് ലോകത്തിലെ ലിഥിയം നിക്ഷേപത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും.
വെല്ലുവിളികൾ
സോഡിയം അയോണിന് ലിഥിയം അയോണിനെക്കാൾ വലുപ്പം കൂടുതൽ ആയതുകൊണ്ട് സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററിക്ക് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയെക്കാൾ ഭാരം കൂടുതലാണ്. എനർജി ഡെൻസിറ്റി കുറവാണ് എന്ന പരിമിതിയും മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്. നിർമാണച്ചെലവു കുറയ്ക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങളും നടക്കുന്നു.
മുന്നേറ്റങ്ങൾ സാധ്യതകൾ
ആനോഡ് ഫ്രീ സോഡിയം സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി യാഥാർഥ്യമാക്കി വിസ്മയം തീർത്തിരിക്കുകയാണ് ഷിക്കാഗോ സർവകലാശാലയിലെയും ലബോറട്ടറി ഫോർ എനർജി സ്റ്റോറേജ് ആൻഡ് കൺവേർഷനിലെയും ഗവേഷകർ. കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ കാര്യക്ഷമതയേറിയ, സുരക്ഷിതമായ, ഫാസ്റ്റ് ചാർജിങ് സോഡിയം ബാറ്ററിയിലേക്കുള്ള നിർണായക ചുവടുവയ്പാണിത്. സോഡിയം അടങ്ങിയ ഖര സൾഫൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്ന സാധ്യത മുന്നോട്ടുവച്ചിരിക്കുകയാണ് ഒസാക്ക സർവകലാശാല ഗവേഷകർ.
പവർ ഗ്രിഡിൽ സോഡിയം ബാറ്ററി
ഇലക്ട്രിസിറ്റി ഗ്രിഡിൽ ഊർജസംഭരണത്തിനായി സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കാമെന്നതാണ് വലിയൊരു സാധ്യത. പവർ ഗ്രിഡിൽ ബൃഹത്തായ സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററി സ്റ്റോറേജ് സംവിധാനം ചൈനയിൽ ഹുബൈ പ്രവിശ്യയിൽ ഡാറ്റാങ് ഗ്രൂപ്പ് യാഥാർഥ്യമാക്കിക്കഴിഞ്ഞു.
മസ്ക്കും സോഡിയം ബാറ്ററിയും
ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കായി ടെസ്ല സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾ വികസിപ്പിക്കുകയാണെന്ന് ഇലോൺ മസ്ക് പറയുന്നു. ചൈനയിലെ ഹിന ബാറ്ററി ടെക്നോളജി ഇലക്ട്രിക് കാറിൽ സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററി പരീക്ഷിച്ചു കഴിഞ്ഞു. യുഎസിലെ പീക്ക് എനർജി, നാട്രോൺ എനർജി കമ്പനികൾ, യുകെ– യിലെ ഫാരഡിയോൺ, സ്വീഡനിലെ നോർത്ത് വോൾട്ട്, ചൈനയിലെ BYD, CATL തുടങ്ങി ബാറ്ററി രംഗത്തെ അതികായരെല്ലാം സോഡിയം അധിഷ്ഠിത ബാറ്ററി വികസനത്തിൽ വൻ നിക്ഷേപമാണ് നടത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത്.

പ്രവർത്തനം ഇങ്ങനെ
രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലെ സോഡിയം അയോൺ വിനിമയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തനം. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ സോഡിയം അയോണുകൾ കാഥോഡിൽ നിന്ന് ആനോഡിലേക്ക് നീങ്ങും. അപ്പോൾ ഇലക്ട്രോണുകൾ ബാഹ്യ സർക്കീട്ടിലൂടെ പ്രവഹിക്കും. ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത് നേരെ വിപരീത പ്രവർത്തനമാണ് നടക്കുക. ഒരു സോഡിയം അധിഷ്ഠിത പദാർഥമാണ് കാഥോഡ്. സോഡിയം അയോണുകളെ ഉൾക്കൊള്ളാനും പുറത്തേക്ക് വിടാനും സഹായിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങളാണ് ഇലക്ട്രോഡുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സംക്രമണ ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ, ഓക്സോആനയോണുകൾ, പ്രഷ്യൻ ബ്ലൂ സമാന പദാർഥങ്ങൾ എന്നിവ കാഥോഡായി ഉപയോഗിക്കാം. ഹാർഡ് കാർബൺ, ഗ്രഫീൻ, കാർബൺ ആർസനൈഡ്, മോളിബ്ഡിനം ഡൈ സൾഫൈഡ്, സോഡിയം ടൈറ്റാനേറ്റ്, മഗ്നീഷ്യം നാനോ കണങ്ങൾ, ഇലക്ട്രോ ആക്ടീവ് പോളിമറുകൾ എന്നിവ ആനോഡായി ഉപയോഗിക്കാം. വിഘടിത സോഡിയം ലവണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു പോളാർ പ്രോട്ടിക് ലായകമോ അപ്രോട്ടിക് ലായകമോ ആണ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്.