close

लिथियम आयन ब्याट्री प्रविधिले यसरी जोगाउन सक्छ हाम्रो विश्व

टेकपाना टेकपाना

बैशाख १४, २०७९

लिथियम आयन ब्याट्री प्रविधिले यसरी जोगाउन सक्छ हाम्रो विश्व

काठमाडौं । पृथ्वीको तापमान थप बढ्न नदिन अन्तर्राष्ट्रिय जलवायु सम्मेलनमा नयाँ लक्ष्य तय भइरहेका छन् । तमाम देशको यो सङ्घर्षबीच लिथियम आयन ब्याट्री एक नयाँ आशा बनेर आएको छ । सन् २०१९ मा लिथियम-आयन ब्याट्रीलाई रसायन शास्त्रको नोबेल पुरस्कार प्राप्त भएको थियो ।

यसलाई विश्वको जीवाश्म इन्धनबाट मुक्तिको औजारको रुपमा हेरियो । सन् १९९१ मा आफ्नो व्यवसायिक सुरुवात भएको प्रविधिका लागि यो खराब प्रदर्शन होइन । लिथियम आयन ब्याट्री सन् १९९१ मा पहिलो पटक एउटा क्यामकार्डरभित्र प्रयोग गरिएको थियो । त्यस समय यो क्यामेरालाई एउटा ठूलो क्रान्तिकारी उपलब्धि मानिएको थियो ।

तर यसको एकदमै हलुका तौल, शक्तिशाली र रिचार्ज गर्न सकिने ब्याट्री ‘गेम चेन्जर’ थियो । त्यसपछि चाँडै नै लिथियम-आयन ब्याट्रीको प्रयोग कयौँ चिजमा हुन थाल्यो ।

ठूला पावर यन्त्रदेखि लिएर दाँत माझ्ने ब्रससम्ममा यसलाई राख्न थालियो । यी ब्याट्रीका कारण स्मार्टफोनदेखि इलेक्ट्रिक कारको अस्तित्व सम्भव भएको हो । अब यो ब्याट्रीले हाम्रो मोबाइल जिन्दगीलाई राम्रोसँग अगाडि बढाइरहेको छ । आज यिनलाई जलवायुको हिरोको संज्ञा दिन थालिएको छ । 

लिथियम ब्याट्री

ब्याट्रीको आविष्कार सन् १८०० मा भयो । वास्तवमा पहिलो विद्युतीय कार १८८० बनेको थियो । तर कम्बशन इन्जिन बजारमा छाउँदा विद्युतीय कार पाखा लाग्यो ।

तर धर्तीमा कार्बन उत्सर्जन कम गर्नुपर्ने चुनौतीका कारण लिथियम आयन ब्याट्री फेरि तीब्र रुपमा प्रचलनमा आएको छ । दुनियाँमा जति कार्बन उत्सर्जन हुन्छ, त्यसको एक चौथाई जिम्मेवार गाडीको आवतजावत हो ।

वायु र सौर्य ऊर्जा स्रोतबाट बिजुली प्राप्त गर्ने प्रक्रियामा कम कार्बन उत्सर्जन हुन्छ । यदि विश्वमा लिथियम-आयन ब्याट्रीबाट चल्ने विद्युतीय गाडीलाई तीब्र रुपमा आत्मसाथ गर्ने हो भने पृथ्वीको वातावरणमा फैलने अर्बौँ टन कार्बन डाइअक्साइड रोकिनेछ । 

जैविक इन्धनको शक्ति

आज विश्वभर सडकमा एक करोड विद्युतीय कार छन् । यो दशकको अन्त्यसम्म साढे १४ गुणा बढी इलेक्ट्रिक कार सडकमा कुद्न थाल्नेछन् । यसका लागि हामीलाई निकै धेरै ब्याट्रीको आवश्यकता पर्नेछ ।

लिथियम ब्याट्री उत्पादनकर्ताले विश्वभर यसका लागि भिमकाय प्लान्ट बनाइरहेका छन् । यी ठूला फ्याक्ट्री विद्युतीय कारका लागि मात्र सहयोगीसिद्ध हुने छैनन् ।

प्रविधिकै बलमा विश्वकै सबैभन्दा ठूलो धनाढ्य बनेका एलन मस्कले एक पटक भनेका थिए, यदि विश्वभर यस किसिमका सय ओटा गिगा फ्याक्ट्री तयार भएपछि हाम्रो घरदेखि गाडीसम्म हरेक चिज सोलार पावरबाट चल्न थाल्नेछन् । यसो भएको देख्नका लागि भलै हामीलाई अझै पर्खिनुपर्नेछ । तर यसमा कुनै शङ्का भने छैन ।

जब सूर्य चम्किरहेको हुन्छ, हावा चलिरहेको हुन्छ, त्यस क्रममा लिथियम आयन ब्याट्रीले ‘क्लिन इनर्जी’ (स्वच्छ तथा सफा ऊर्जा) संचय गरेर राख्न सक्छ । जसले गर्दा यसको प्रतिद्वन्द्वी जैविक इन्धनको शक्ति र विश्वसनीयता माथि निकै ठूलो खतरा उत्पन्न हुन सक्छ । 

स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन

अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष केन्द्र सञ्चालनका लागि पहिले देखि नै लिथियम आयन ब्याट्रीको प्रयोग हुँदै आएको छ । यो सूर्यको प्रकाशबाट चार्ज हुन्छ । भारतको बिहार राज्यमा रहेको एक गाउँमा सन् २०१४ मा यही प्रविधिका कारण पहिलो पटक बिजुली आयो ।

त्यहाँका मानिस इन्धनका लागि दाउरा, मट्टितेल र डिजेलको प्रयोग गर्दै आएका थिए । तर लिथियम आयन ब्याट्रीसँग जोडिएको सोलार प्यानलका कारण गाउँलेहरू स्वच्छ ऊर्जाको आनन्द लिइरहेका छन् ।

न्युयोर्कको ब्रुकलिन सहरमा लिथियम आयन ब्याट्री, सोलार प्यानल, कन्भर्टर र स्मार्ट मिटर नेटवर्कको सहयोगमा त्यहाँका मानिस आसपासका इलाकामै माइक्रो ग्रिड स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन, सञ्चय र वितरण गर्छन् । भविष्यमा हामी सबै सोलार बिजुली उत्पादन गरेर भित्तामा राखिएको पावर बैंकमा त्यसलाई सञ्चय गर्न सक्छौँ ।

नयाँ पूर्वाधारको आवश्यकता

भारी मात्रामा स्वच्छ ऊर्जा भारी मात्रामा उपयोग गर्नका लागि हामीलाई त्यही स्तरमा नयाँ पूर्वाधारको आवश्यकता पर्दछ । हामीलाई लाखौँ नयाँ ठूला, मझौला र साना विद्युतीय गाडीका लागि चार्जिङ प्वाइन्टको आवश्यकता पर्नेछ ।

केही अर्को किसिमका चुनौतीहरू समेत छन् । लिथियम निकाल्नका लागि भारी मात्रामा भूमिगत पानीलाई बाहिर निकाल्नुपर्ने हुन्छ । त्यसपछि उक्त खारयुक्त पानीलाई वाष्पीकरण गर्नका लागि छोडिन्छ ।

यसबाट पानीको अभाव हुन थाल्छ । साथै यसबाट विषाक्त फोहर समेत पैदा हुने गर्छ । अर्को चुनौती कोबाल्टको हो । लिथियम आयन ब्याट्री यही एक धातुमा निर्भर हुन्छ ।

दुनियाँको ७० प्रतिशत कोबाल्ट अफ्रिकी देश कङ्गोमा पाइन्छ । तर त्यहाँ कोबाल्ड  उत्खनन कार्य खतरापूर्ण छ । कोबाल्टको मूल्य अत्यधिक छ । त्यसका बावजुद कङ्गो विश्वकै सबैभन्दा गरिब देशमध्ये एक हो ।

लिथियम आयन ब्याट्री सधैँका लागि हुँदैन । यस बाहेक पाँच प्रतिशत ब्याट्री मात्रै ‘रि-साइकल’ अर्थात पुनःप्रयोग हुने गर्दछन् । कयौँ टन ब्याट्री ल्यान्डफिल साइटमा फ्याँकिन्छ ।

यदि त्यसमा टुटफुट भएको खण्डमा जमिन भित्रै आगो समेत लाग्न सक्छ । अबका केही शताब्दीका लागि ब्याट्री विकसित गर्न यी चुनौतीलाई ध्यान दिनुपर्ने छ । आज ब्याट्री अनुसन्धान एक रोचक क्षेत्र बनेर सतहमा आएको छ ।

जसैजसै नयाँ धातुका लागि नयाँ विकल्प आइरहेका छन्, त्यसैत्यसै कोबाल्टको विकल्प पनि सामुन्ने आइरहेका छन् । लिथियम आयनका लागि यो धातु माथिको निर्भरता कम हुँदै गइरहेको छ ।

यद्यपि यो त्यति धेरै मात्रामा भइरहेको छैन । तर पुनःप्रयोगले समेत गति लिन सक्छ । सिङ्गापुरको एउटा रि-साइकिलिङ प्लान्टले एक दिनमा दुई लाख ८० हजार ब्याट्रीबाट ९९ प्रतिशतसम्म तामा, निकेल, लिथियम र कोबाल्टको पाउडरमा परिवर्तन गर्न सक्छ । यसमा पहिलेकै अवस्थामा फिर्ता ल्याउने दर ९० प्रतिशतसम्म हुने गर्छ ।

तीव्र रुपमा चार्ज हुने ठोस लिथियम ब्याट्री भविष्यको सम्भावना हो । यस्ता ब्याट्री, जसमा धेरै ऊर्जा होस् र हजारौँ पटक चार्ज गर्न सकिने चक्र प्राप्त होस् । अहिलेसम्म हामी यो तहसम्म पुगिसकेका छैनौँ ।

तर लिथियम आयन प्रविधिलाई अझ राम्रो बनाउने दिशामा विश्वस्तरमा कडा प्रतिस्पर्धा चलिरहेको छ । यसबाट लाग्छ कि पृथ्वीलाई जोगाउन सहयोगी यो ब्याट्री क्रान्तिको अहिले सुरुवात मात्र भएको छ ।