લિથિયમ આયર્ન બૅટરી કેવી રીતે દુનિયાને બચાવી શકે છે?

સમગ્ર વિશ્વમાં કાર્બન ઉત્સર્જન ઉપર કાબૂ મેળવવા પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે. ધરતીના તાપમાનમાં ધરખમ વધારો ન થાય તે માટે આંતરરાષ્ટ્રીય જળવાયુ સંમેલનોમાં નવાં લક્ષ્યો નક્કી થઈ રહ્યાં છે.

બધા દેશોના આ પ્રયાસ વચ્ચે લિથિયમ બૅટરી એક નવી આશા બનીને સામે આવી છે. વર્ષ 2019માં લિથિયમ-આયર્ન બૅટરીને રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. તે દુનિયાને અશ્મીભૂત ઇંધણથી મુક્ત કરવાના સાધન તરીકે જોવામાં આવતું હતું.

1991માં કમર્શિયલ રીતે શરૂઆત કરવાની દૃષ્ટિથી આ ખરાબ પ્રદર્શન નથી. લિથિયમ-આયર્ન બૅટરીનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ વર્ષ 1991માં કૅમ-કોર્ડરમાં કરાયો હતો.

એ સમયે આ કૅમેરાને ક્રાંતિકારી કહેવામાં આવ્યો પરંતુ એનું ખરેખર ગેમચેન્જર પાસું હતું એનું ખૂબ જ ઓછું વજન અને એમાં રહેલી શક્તિશાળી અને રિચાર્જેબલ બૅટરી.

આ પછી તરત જ લિથિયમ-આયર્ન બૅટરીનો ઉપયોગ ઘણી વસ્તુઓમાં થવા લાગ્યો. મોટા પાવર ટૂલ્સથી લઈને ટૂથબ્રશ સુધી.

આ બૅટરીઓના કારણે સ્માર્ટફોનથી લઈને ઇલેક્ટ્રિક કાર સુધીનું અસ્તિત્વ શક્ય બન્યું. હવે આ બૅટરી આપણી મોબાઇલ લાઇફને ખૂબ સારી રીતે આગળ વધારી રહી છે. આજે તેને ક્લાઇમેટ હીરો કહેવામાં આવી રહી છે.

લિથિયમ બૅટરી

બૅટરીની શોધ 1800માં થઈ હતી. હકીકતમાં પહેલી ઇલેક્ટ્રિક કાર 1880માં જ બની ગઈ હતી, પરંતુ કમ્બશન એન્જિન બજારમાં છવાઈ જવાને કારણે ઇલેક્ટ્રિક કાર હાંસિયામાં મૂકાઈ ગઈ હતી.

પરંતુ હવે પૃથ્વી પર કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવાની કવાયતને કારણે લિથિયમ બૅટરી ફરીથી લોકપ્રિય બની છે.

વિશ્વમાં કાર્બન ઉત્સર્જનના એક ચતુર્થાંશ ભાગ માટે વાહનોની અવરજવર જવાબદાર છે.

પવન અને સૌરઊર્જા સ્ત્રોતોમાંથી વીજઊર્જા મેળવવાની પ્રક્રિયામાં ઓછા કાર્બનનું ઉત્સર્જન થાય છે.

જો વિશ્વ લિથિયમ-આયર્ન બૅટરી પર ચાલતાં ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને ઝડપથી અપનાવે તો પૃથ્વીના વાતાવરણમાં અબજો ટન કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો ફેલાવો અટકી જશે.

જૈવિક બળતણની શક્તિ

આજે વિશ્વમાં રસ્તાઓ પર એક કરોડ ઇલેક્ટ્રિક કાર છે. આ દાયકાના અંત સુધીમાં આ આંકડો સાડા ચૌદ કરોડ પર પહોંચી જશે. આ માટે આપણને ઘણી બધી બૅટરીની જરૂર પડશે.

લિથિયમ બૅટરીના ઉત્પાદકો વિશ્વભરમાં વિશાળ પ્લાન્ટ્સ બનાવી રહ્યા છે. આ મોટી ફેકટરીઓ માત્ર ઇલેક્ટ્રિક કાર માટે જ ઉપયોગી સાબિત નહીં થાય, એ સિવાય પણ થશે.

અબજપતિ વ્યવસાયી એલન મસ્કે એકવાર કહ્યું હતું કે જો દુનિયામાં આવી 100 ગીગા ફેકટરીઓ હોય તો આપણાં ઘરોથી લઈને વાહનો સુધી બધું જ સૌરઊર્જાથી ચાલશે.

આવું થતું જોવા માટે આપણે રાહ જોવી પડશે, પરંતુ એમાં કોઈ શંકા નથી કે જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ ન હોય કે, પવન ફૂંકાતો ન હોય, તેવા સમયે લિથિયમ-આયર્ન બૅટરી સ્વચ્છ ઊર્જાનો સંગ્રહ કરી શકે છે.

આને લીધે તેના હરીફ બાયો-ફ્યુઅલની મજબૂતાઈ અને વિશ્વસનીયતા સામે મોટો પડકાર ઊભો થઈ શકે છે.

સ્વચ્છઊર્જાની ઉપજ

ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશનને ચલાવવા માટે લિથિયમ-આયર્ન બૅટરીનો ઉપયોગ ઘણા સમયથી થઈ જ રહ્યો છે. તે સૂર્યપ્રકાશ દ્વારા ચાર્જ થાય છે.

બિહારના એક ગામમાં આ ટેકનૉલૉજીના કારણે પહેલીવાર 2014માં વીજળી આવી હતી. લોકો બળતણ માટે લાકડું, કેરોસીન અને ડીઝલનો ઉપયોગ કરતા હતા.

પરંતુ લિથિયમ આયર્ન બૅટરી સાથે જોડાયેલી સોલાર પૅનલને કારણે ગામલોકો સ્વચ્છ ઊર્જાનો આનંદ માણી રહ્યા છે.

ન્યૂ યૉર્કનાં બ્રુકલિન શહેરમાં લોકો લિથિયમ આયર્ન બૅટરી, સોલાર પૅનલ્સ, કન્વર્ટર અને સ્માર્ટ મીટરના નેટવર્ક દ્વારા તેમના નજીકના વિસ્તારમાં માઇક્રો-ગ્રીડ સ્વચ્છ ઊર્જાની ઉપજ, સંગ્રહ અને વિતરણ કરે છે.

ભવિષ્યમાં આપણે બધા સૌર વીજળી ઉત્પન્ન કરી દિવાલ પર લગાવેલી પાવર બૅન્કમાં સંગ્રહિત કરી શકીએ છીએ.

નવા ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની જરૂરિયાત

જોકે, સ્વચ્છ ઊર્જાનો મોટાપાયે ઉપયોગ કરવા માટે આપણને ખૂબ મોટા પાયા પર નવી માળખાકીય સુવિધાઓની જરૂર છે.

આપણને લાખો નવાં મોટાં, મધ્યમ અને નાનાં ઇલેક્ટ્રિકલ વાહનો માટે ચાર્જિંગ પોઇન્ટની જરૂર પડશે.

અન્ય પ્રકારના કેટલાક પડકારો પણ છે. લિથિયમના ખનન માટે મોટા પાયે ભૂગર્ભ જળને બહાર કાઢવું પડે છે.

પછી આ ખારાં પાણીને બાષ્પીભવન થવા માટે છોડી દેવામાં આવે છે. જેના કારણે પાણીની અછત સર્જાય છે. ઉપરાંત તે ઝેરી કચરો પણ ઉત્પન્ન કરે છે.

બીજો પડકાર કોબાલ્ટનો છે. લિથિયમ-આયર્ન બૅટરી આ જ એક ધાતુ પર આધાર રાખે છે. વિશ્વનું 70 ટકા કોબાલ્ટ આફ્રિકન દેશ કૉંગોમાંથી મળે છે, પરંતુ કોબાલ્ટના ખનનમાં ખતરો છે.

કોબાલ્ટની ઊંચી કિંમત હોવા છતાં કૉંગો વિશ્વના સૌથી ગરીબ દેશોમાંનો એક છે. લિથિયમ આયર્ન બૅટરી કાયમી રીતે ટકાઉ નથી. આ સિવાય માત્ર પાંચ ટકા બૅટરી રિસાયકલ થાય છે.

હજારો ટન બૅટરીઝ ખુલ્લામાં નાખી દેવામાં આવે છે. જો તેમાં તિરાડ પડે તો જમીનની અંદર આગ પણ લાગી શકે છે.

આગામી કેટલીક સદીઓ માટે બૅટરી વિકસિત કરવા માટે આ પડકારોને સમજવા પડશે. આજે બૅટરી સંશોધન એક આકર્ષક ક્ષેત્ર તરીકે ઉભરી આવ્યું છે.

જેમ-જેમ નવી ધાતુઓના નવા વિકલ્પો ઉભરી રહ્યા છે, તેમ કોબાલ્ટના વિકલ્પો ઉભરી રહ્યા છે, લિથિયમ આયર્ન માટે આ ધાતુ પર નિર્ભરતા ઘટી રહી છે.

જોકે અત્યારે આ મોટાપાયે નથી થઈ રહ્યું, પરંતુ રિસાયક્લિંગ પણ જોર પકડી શકે છે.

સિંગાપોરનો એક રિસાયક્લિંગ પ્લાન્ટ 2 લાખ 80 હજાર બૅટરીને એક દિવસમાં 99 ટકા સુધી કૉપર, નિકલ, લિથિયમ અને કોબાલ્ટના પાવડરમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. તેમાં રિકવરી રેટ 90 ટકા સુધી હોય છે.

ઝડપી ચાર્જ થનારી સૉલિડ લિથિયમ બૅટરી ભવિષ્યની સંભાવના છે. બૅટરી જેમાં વધુ ઊર્જા હોય અને હજારો ચાર્જ-સાયકલ હોય.

હજી સુધી આપણે ત્યાં પહોંચ્યા નથી, પરંતુ લિથિયમ-આયર્ન ટેકનૉલૉજીને વધુ યોગ્ય બનાવવાની દિશામાં આકરી વૈશ્વિક સ્પર્ધા ચાલી રહી છે. જેને જોતા એવું લાગે છે અનેક અબજ-ડૉલર મૂલ્યવાળી પૃથ્વીને બચાવવામાં મદદ કરશે.

તમે અમનેફેસબુક, ઇન્સ્ટાગ્રામ, યૂટ્યૂબ અને ટ્વિટર પર ફોલો કરી શકો છો