लिथियम-आयन बैटरियों के 5 सबसे आशाजनक विकल्प

बैटरी बहुत छोटी चीजें हैं, है ना? धातु के छोटे बेलनाकार टुकड़े जो आपके उपकरणों में ऊर्जा पंप करते हैं। वे ऐसी सुविधा की तरह लगते हैं, आपकी तकनीक को सशक्त बनाने का इतना आसान तरीका। लेकिन, बैटरियां उतनी महान नहीं हैं जितना कि कई लोग सोच सकते हैं।

स्टोर में आपको मिलने वाली विशिष्ट बैटरी- Energizer, Duracell, Kodak, Panasonic- सभी में लिथियम नामक कुछ होता है। लिथियम एक क्षारीय तत्व है, जिसे जब बैटरी में रखा जाता है, तो यह एक महान ऊर्जा ट्रांसपोर्टर बनाता है।

हालाँकि, लिथियम हमेशा एक अच्छी बात नहीं है। यहाँ क्यों, और इस प्रकार की बैटरियों के लिए पाँच सबसे आशाजनक विकल्प हैं।

लिथियम बैटरी एक समस्या क्यों हैं?

लिथियम-आयन बैटरी के साथ, विचार यह है कि ऊर्जा को बैटरी में संग्रहित किया जाता है – और फिर लिथियम आयनों के रूप में जारी किया जाता है। ये दो इलेक्ट्रोड (कैथोड से एनोड तक) के बीच यात्रा करते हैं, हमारे उपकरणों के लिए ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

लेकिन लिथियम बिल्कुल अनुकूल पदार्थ नहीं है।

बैटरियों के निपटान के बाद, वे जंग लगना शुरू हो जाते हैं। और यहीं से समस्या शुरू होती है। यह जंग बैटरी के भीतर लिथियम और अन्य पदार्थों को छोड़ता है, जो फिर मिट्टी में रिसकर भूजल और सतही जल दोनों को दूषित कर देता है। यह बेहद समस्याग्रस्त हो सकता है, और पर्यावरण के लिए बहुत हानिकारक है।

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तो, अब आप जानते हैं कि ग्रह को बचाने के बारे में सोचते समय लिथियम बैटरी सबसे अच्छा विकल्प क्यों नहीं है। आइए अब पांच विकल्पों पर एक नजर डालते हैं।

1. हाइड्रोजन ईंधन सेल

ऊर्जा उत्पादन के क्षेत्र में हाइड्रोजन ईंधन सेल कोई नई बात नहीं है। ये इलेक्ट्रोकेमिकल सेल हैं जो रासायनिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए ईंधन और ऑक्सीकरण एजेंट दोनों को जोड़ती हैं।

इस प्रक्रिया में प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणु को दो इलेक्ट्रोड द्वारा प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित किया जाता है, जिसे एनोड और कैथोड कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन तब एक सर्किट से गुजरते हैं, जिससे बिजली पैदा होती है।

हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के बारे में सबसे अच्छी बात यह है कि उनके पास ऊर्जा-से-भार अनुपात है जो लिथियम-आयन बैटरी से 10 गुना है। हाइड्रोजन भी बहुत प्रचुर मात्रा में है, और इसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों से उत्पादित किया जा सकता है। यह लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के समग्र कार्बन पदचिह्न को बहुत कम बनाता है।

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लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में एक एकल ईंधन सेल का जीवनकाल भी अधिक होता है, जो कभी-कभी एक सप्ताह से अधिक नहीं चलता है।

हालांकि, हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं का निर्माण सस्ता नहीं है, यह देखते हुए कि कोशिकाओं के लिए कच्चे माल की खटास एक महंगी प्रक्रिया है। हाइड्रोजन भी अत्यधिक ज्वलनशील है, जिससे इसे संभालने के लिए एक बहुत ही खतरनाक पदार्थ बना दिया जाता है।

2. रेडॉक्स फ्लो बैटरी

रेडॉक्स प्रवाह बैटरी, हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के समान, विद्युत रासायनिक ऊर्जा के उत्पादन से भी संबंधित हैं। हालांकि, रेडॉक्स फ्लो बैटरी का निर्माण काफी अलग तरीके से किया जाता है।

इन बैटरियों में दो अलग-अलग पदार्थ होते हैं, जो तरल पदार्थ में घुल जाते हैं, जिन्हें एक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है और पंप किया जाता है। कमी और ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं (इसलिए रेड-ऑक्स नाम) की एक श्रृंखला के माध्यम से, यह रासायनिक ऊर्जा विद्युत में परिवर्तित हो जाती है।

हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की तरह, रेडॉक्स फ्लो बैटरी का जीवनकाल बहुत लंबा होता है, और बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। हालाँकि, ये बैटरियाँ बहुत जटिल हैं, और इन्हें बनाना बिल्कुल आसान नहीं है।

इन बैटरियों के कार्य करने के लिए कई अलग-अलग तत्वों की आवश्यकता होती है, जिनमें सेंसर, पंप, द्वितीयक पोत और बिजली प्रबंधन शामिल हैं। हालाँकि, वे लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में पर्यावरण की दृष्टि से बहुत कम खर्चीले हैं, और इसलिए निश्चित रूप से उनके प्रतिस्थापन में एक मजबूत उम्मीदवार हैं।

3.सौर पैनल

हम में से अधिकांश ने इन अक्षय ऊर्जा उत्पादकों के बारे में सुना है। सौर पैनल इस मायने में महान हैं कि उन्हें कार्य करने के लिए केवल एक ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है: सूर्य! और, ज़ाहिर है, हमारे ग्रह पर हर दिन सूरज की रोशनी की मात्रा किसी भी तरह से सीमित नहीं है, यानी आप इससे बाहर नहीं निकल सकते।

ये पैनल फोटोवोल्टिक (पीवी) कोशिकाओं के साथ सूरज की रोशनी को अवशोषित करके बिजली बनाते हैं, जो डीसी (प्रत्यक्ष वर्तमान) बिजली का उत्पादन करते हैं, जिसे बाद में इन्वर्टर तकनीक के माध्यम से एसी (वैकल्पिक वर्तमान) बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

सौर पैनल पहले से ही दुनिया भर में बड़े पैमाने पर लोकप्रिय हैं, जिसमें एक एकड़ जमीन बिजली उत्पादन के लिए हजारों सौर पैनलों को आवास के लिए समर्पित है। और, अब, उन्हें बैटरी बदलने पर विचार किया जा रहा है।

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उदाहरण के लिए, कैलकुलेटर लें। ये अक्सर काम करने के लिए सौर ऊर्जा पर निर्भर होते हैं। हालांकि, कैलकुलेटर को बिजली देने में थोड़ी मात्रा में बिजली लगती है, इसलिए यदि सौर पैनल लिथियम-आयन बैटरी को अधिक ऊर्जा-गहन उपकरणों के साथ बदलने जा रहे हैं, तो अतिरिक्त विचार करने की आवश्यकता है। लेकिन वे अभी भी एक बहुत ही व्यवहार्य विकल्प हैं!

4.लिथियम-सल्फर बैटरी

ये लिथियम-आयन बैटरी के समान लग सकते हैं जिन्हें हम यहां से छुटकारा पाने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन चिंता न करें: दोनों के बीच कुछ महत्वपूर्ण अंतर हैं। आपने इन बैटरियों को एक अलग नाम से देखा होगा: रिचार्जेबल बैटरी।

बेशक, ये बैटरी हैं जिन्हें आप इलेक्ट्रिक आउटपुट का उपयोग करके रिचार्ज कर सकते हैं, ताकि आप इन्हें बार-बार उपयोग कर सकें।

हालांकि इसका मतलब यह है कि आपको बैटरियों को बिजली देने के लिए बिजली का उपयोग करना होगा, यह पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी के उपयोग की तुलना में काफी कम हानिकारक है, उनके जहरीले प्रभाव को देखते हुए।

लिथियम-आयन के उपयोग की तुलना में रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करना निश्चित रूप से बहुत कम बेकार है। इसके शीर्ष पर, ये बैटरी पारंपरिक संस्करणों की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा सघन हो सकती हैं। हालाँकि, इन लिथियम-सल्फर बैटरियों के उत्पादन में लगभग तीन गुना अधिक खर्च हो सकता है, और इनका पुनर्चक्रण करना बहुत कम आम है। लेकिन वे अभी भी अपने पूर्ववर्तियों को पीछे छोड़ते हैं।

5. बायोइलेक्ट्रोकेमिकल बैटरी

इस प्रकार का ऊर्जा उत्पादन यहां सूचीबद्ध अन्य सभी से भिन्न है, जिसमें यह काम करने के लिए जैविक जीवों पर निर्भर करता है। एनारोबिक बैक्टीरिया, एक प्रकार का बैक्टीरिया जिसे जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, का उपयोग एसीटेट को एक कमी/ऑक्सीकरण विधि के साथ संसाधित करने के लिए किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है।

ये इलेक्ट्रॉन तब बिजली बनाने के लिए एक सर्किट से गुजर सकते हैं, और वहां, आपके पास एक बैटरी है।

हालाँकि, इस प्रकार का ऊर्जा उत्पादन अभी भी अपने परीक्षण के चरण में है, और इस पद्धति पर काम करने वाले वैज्ञानिक अभी तक इसे लंबे समय तक पूरी तरह से काम नहीं कर पाए हैं। लेकिन, अगर इस पद्धति को सफल होना था, तो यह ऊर्जा उत्पादन की दुनिया में एक गेम चेंजर हो सकता है।

लिथियम-आयन बैटरियों के स्थायी विकल्प अधिक सामान्य होते जा रहे हैं

जबकि इनमें से कुछ लिथियम-आयन बैटरी प्रतिस्थापन अभी भी अपने प्रारंभिक चरणों में हैं, वे निकट भविष्य में अविश्वसनीय रूप से आशाजनक प्रतिस्थापन के लिए तैयार हैं।

भविष्य की पीढ़ियों के लिए ग्रह की रक्षा के लिए, अधिक स्थायी ऊर्जा विकल्पों पर स्विच करना महत्वपूर्ण है। कौन जाने? यह तब तक लंबा नहीं हो सकता जब तक लिथियम-आयन बैटरी अतीत की बात नहीं हो जाती।