एजेन्सी । एक्काईसौँ शताब्दीको तेस्रो दशकमा विश्वको अटोमोबाइल उद्योग तीव्र परिवर्तनको चरणमा छ। जीवाश्म इन्धनमा आधारित सवारीसाधनको विकल्पका रूपमा विद्युतीय सवारीसाधन (ईभी)को प्रयोग विस्तार भइरहेका बेला यसको केन्द्रमा भने ब्याट्री प्रविधि रहेको छ।

ब्याट्रीले विद्युतीय सवारीको मूल्य, रेन्ज, कार्यक्षमता, सुरक्षा र चार्जिङ समय निर्धारण गर्ने भएकाले यसको विकासलाई ईभी उद्योगको भविष्यसँग जोडेर हेरिएको छ। पछिल्ला वर्षमा ब्याट्री प्रविधि प्राविधिक अनुसन्धानको विषय मात्र नभई विश्वव्यापी औद्योगिक प्रतिस्पर्धा र भूराजनीतिक रणनीतिको महत्वपूर्ण हिस्सा बनेको छ।

हाल ब्याट्री विकासमा मुख्यतः ऊर्जा घनत्व बढाउने, उत्पादन लागत घटाउने र चार्जिङ समय कम गर्ने विषयलाई प्राथमिकता दिइएको छ। यी लक्ष्य हासिल गर्न वैज्ञानिक तथा अटोमोबाइल कम्पनीहरूले विभिन्न रसायन र संरचनामा आधारित ब्याट्री प्रविधिमा तीव्र अनुसन्धान गरिरहेका छन्।

सोलिड–स्टेट ब्याट्रीको सम्भावना

हाल चर्चामा रहेको प्रमुख प्रविधिमध्ये सोलिड–स्टेट ब्याट्री एक हो। परम्परागत लिथियम–आयन ब्याट्रीमा प्रयोग हुने तरल इलेक्ट्रोलाइटको स्थानमा यसमा ठोस इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गरिन्छ।

तरल इलेक्ट्रोलाइट ज्वलनशील हुने भएकाले दुर्घटना वा अत्यधिक तापक्रममा आगलागीको जोखिम हुन सक्छ। सोलिड–स्टेट प्रविधिले यस्तो जोखिम कम गर्नुका साथै समान आकारको ब्याट्रीमा बढी ऊर्जा भण्डारण गर्न सकिने अपेक्षा गरिएको छ। यसले विद्युतीय सवारीको रेन्ज उल्लेख्य रूपमा बढाउन सक्छ।

तर यसको मुख्य चुनौती उत्पादन लागत र ठूलो परिमाणमा व्यावसायिक उत्पादन हो। यही कारण सोलिड–स्टेट ब्याट्री अझै व्यापक बजारमा पूर्ण रूपमा स्थापित भइसकेको छैन। आगामी वर्षहरूमा यसको व्यावसायिक प्रयोग विस्तार हुने अपेक्षा गरिएको छ।

सस्तो विकल्प बन्दै सोडियम–आयन

लिथियमको विकल्पका रूपमा सोडियम–आयन ब्याट्री पनि महत्वपूर्ण प्रविधिका रूपमा अघि आएको छ। लिथियमको उपलब्धता, उत्खनन लागत र आपूर्ति शृंखलासँग जोडिएका चुनौतीका कारण उत्पादकहरूले सोडियमलाई वैकल्पिक कच्चा पदार्थका रूपमा हेरिरहेका छन्।

सोडियम तुलनात्मक रूपमा प्रशस्त र सस्तो उपलब्ध हुने भएकाले यसको प्रयोगबाट ब्याट्रीको लागत घटाउन सकिने अपेक्षा छ। विशेषगरी सस्ता तथा मध्यम मूल्यका विद्युतीय सवारीमा यो प्रविधि उपयोगी हुन सक्छ।

अत्यधिक चिसो अवस्थामा पनि सोडियम–आयन ब्याट्रीले केही लिथियम–आयन प्रविधिको तुलनामा राम्रो प्रदर्शन गर्न सक्ने बताइन्छ। चीनका केही कम्पनीले सोडियम–आयन ब्याट्री प्रयोग भएका सवारीसाधन बजारमा ल्याउन थालिसकेका छन्।

ग्रेफाइटको विकल्पमा सिलिकन

ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व बढाउने अर्को महत्वपूर्ण प्रयास एनोड प्रविधिमा परिवर्तन हो।

परम्परागत लिथियम–आयन ब्याट्रीमा ग्रेफाइट एनोड प्रयोग हुन्छ। यसको तुलनामा सिलिकनले धेरै लिथियम आयन भण्डारण गर्न सक्ने भएकाले ऊर्जा घनत्व बढाउने ठूलो सम्भावना राख्छ।

तर चार्ज र डिस्चार्जका क्रममा सिलिकनको आकारमा ठूलो परिवर्तन हुने भएकाले ब्याट्रीको आयुमा असर पर्न सक्छ। त्यसैले अहिले सिलिकन–ग्रेफाइट मिश्रण तथा न्यानो प्रविधिमार्फत यो समस्या समाधान गर्ने प्रयास भइरहेको छ।

यसबाट समान आकारको ब्याट्रीबाट बढी ऊर्जा र रेन्ज प्राप्त गर्न सकिने अपेक्षा गरिएको छ।

चिनियाँ कम्पनीको दबदबा

विश्वव्यापी ब्याट्री बजारमा चिनियाँ कम्पनीहरूको प्रभाव बलियो छ। CATL विश्वका प्रमुख ब्याट्री उत्पादकमध्ये अग्रणी स्थानमा छ। कम्पनीले उच्च ऊर्जा घनत्व, तीव्र चार्जिङ तथा नयाँ रसायनमा आधारित विभिन्न प्रविधि विकास गरिरहेको छ।

CATL ब्याट्री उत्पादनमा मात्र सीमित छैन। कम्पनीले चार्जिङ पूर्वाधार तथा ब्याट्री स्वापिङ प्रविधिमा समेत लगानी विस्तार गरिरहेको छ।

अर्को प्रमुख चिनियाँ कम्पनी BYDले ‘ब्लेड ब्याट्री’मार्फत छुट्टै पहिचान बनाएको छ। लिथियम–आइरन–फस्फेट (एलएफपी) रसायनमा आधारित यस प्रविधिले सुरक्षा, टिकाउपन र लागतका क्षेत्रमा प्रतिस्पर्धात्मक क्षमता देखाएको छ।

टेस्लादेखि दक्षिण कोरियाली कम्पनीसम्म

पश्चिमी बजारमा Tesla ब्याट्री प्रविधिको विकासमा महत्वपूर्ण खेलाडीका रूपमा रहेको छ। कम्पनीको ४६८० सेल प्रविधिले ब्याट्रीको ऊर्जा क्षमता र उत्पादन लागत सुधार गर्ने लक्ष्य राखेको छ।

टेस्लाले ब्याट्री उत्पादन प्रक्रियामा ड्राइ इलेक्ट्रोड प्रविधिको प्रयोग विस्तार गर्ने प्रयास गरिरहेको छ। यसबाट उत्पादन प्रक्रियामा आवश्यक ऊर्जा तथा पूर्वाधार घटाउन सकिने अपेक्षा गरिएको छ।

दक्षिण कोरियाका LG Energy Solution, Samsung SDI र SK On पनि विश्व बजारका प्रमुख ब्याट्री उत्पादक हुन्। यी कम्पनीहरूले नयाँ पुस्ताका ब्याट्री, उच्च ऊर्जा घनत्व र तीव्र चार्जिङ प्रविधिमा ठूलो लगानी गरिरहेका छन्।

१० मिनेटमै चार्ज हुने दौड

ईभी प्रयोगकर्ताको प्रमुख चिन्तामध्ये एक चार्जिङ समय हो। यही समस्यालाई समाधान गर्न अल्ट्राफास्ट चार्जिङ प्रविधिमा तीव्र प्रतिस्पर्धा भइरहेको छ।

८०० भोल्ट र त्यसपछिका विद्युतीय आर्किटेक्चर प्रयोग गर्ने आधुनिक ईभीमध्ये केहीले उपयुक्त चार्जरमा छोटो समयमै ठूलो मात्रामा ऊर्जा लिन सक्छन्। हुन्डाई, किया र पोर्शलगायत कम्पनीले उच्च भोल्टेज आर्किटेक्चर प्रयोग गरेर चार्जिङ समय घटाउने प्रविधि अघि बढाएका छन्।

चिनियाँ कम्पनीहरूले भने अझ तीव्र चार्जिङतर्फ काम गरिरहेका छन्। मेगावाट स्तरको चार्जिङ प्रविधिले केही मिनेटमै सयौँ किलोमिटर यात्रा गर्न पुग्ने ऊर्जा थप्न सक्ने दाबी गरिएको छ।

यस्तो प्रविधि व्यापक र सुरक्षित रूपमा प्रयोगमा आए लामो दूरीको यात्रामा ईभी प्रयोगकर्ताको ‘चार्जिङ एन्जाइटी’ घट्न सक्छ।

ब्याट्रीको स्वास्थ्य पनि चुनौती

तीव्र चार्जिङसँगै ब्याट्रीको आयुसम्बन्धी प्रश्न पनि महत्वपूर्ण छ। ब्याट्रीको कार्यक्षमता र आयुमा तापक्रमको ठूलो प्रभाव पर्ने भएकाले आधुनिक ईभीमा जटिल थर्मल म्यानेजमेन्ट प्रणाली प्रयोग गरिन्छ।

लिक्विड कूलिङ प्रणालीले चार्जिङ तथा तीव्र ड्राइभिङका क्रममा ब्याट्रीको तापक्रम नियन्त्रण गर्न सहयोग गर्छ।

भविष्यमा वायरलेस वा इन्डक्टिभ चार्जिङ पनि थप महत्वपूर्ण बन्न सक्ने सम्भावना छ। यस्तो प्रणालीमा चार्जिङ प्याडमाथि सवारी पार्क गरेपछि तार जोड्नुपर्ने आवश्यकता कम हुन्छ।

वातावरणीय प्रभावको प्रश्न

ब्याट्री प्रविधिको विकाससँगै यसको वातावरणीय प्रभाव पनि महत्वपूर्ण प्रश्न बनेको छ।

लिथियम, कोबाल्ट र निकेलजस्ता कच्चा पदार्थको उत्खननले वातावरणीय क्षति तथा श्रम र मानवअधिकारसँग सम्बन्धित प्रश्न उठाउने गरेको छ। यही कारण कोबाल्टको प्रयोग कम गर्ने वा हटाउने प्रविधि तथा एलएफपी ब्याट्रीको प्रयोग बढिरहेको छ।

त्यसैगरी पुराना ब्याट्रीलाई पुनः प्रयोग तथा पुनर्चक्रण गर्ने उद्योग पनि विस्तार हुँदै गएको छ। प्रयोग भइसकेका ब्याट्रीबाट उपयोगी पदार्थ पुनः निकाल्न सके नयाँ कच्चा पदार्थमाथिको निर्भरता घटाउन सकिन्छ।

अबको प्रतिस्पर्धा ब्याट्रीमा

ईभीको भविष्य केवल कुन कम्पनीले बढी कार बिक्री गर्छ भन्नेमा निर्भर रहने छैन। कसले सस्तो, सुरक्षित, धेरै रेन्ज दिने, छिटो चार्ज हुने र लामो समय टिक्ने ब्याट्री बनाउन सक्छ भन्नेमा पनि निर्भर हुनेछ।

सोलिड–स्टेटले सुरक्षा र ऊर्जा घनत्वको नयाँ सम्भावना देखाएको छ भने सोडियम–आयनले सस्तो ब्याट्रीको बाटो खोल्न सक्छ। सिलिकन एनोडले ऊर्जा घनत्व बढाउन, अल्ट्राफास्ट चार्जिङले लामो चार्जिङ समयको समस्या घटाउन र पुनर्चक्रण प्रविधिले ब्याट्री उद्योगलाई थप दिगो बनाउन सक्छ।

त्यसैले अबको ईभी प्रतिस्पर्धा सडकमा देखिने कारको डिजाइनमा मात्र सीमित रहने छैन। कारभित्र लुकेको ब्याट्रीको रसायन, संरचना र प्रविधि नै अटोमोबाइल उद्योगको आगामी प्रतिस्पर्धाको निर्णायक आधार बन्नेछ।

Originally published on abcnews.com.np.