പത്ത് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററി ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുമെന്ന് നോബൽ സമ്മാന ജേതാവ് അകിര യോഷിനോ

[ഭാവിയിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വൈദ്യുതധാരയുടെ 1.5 മടങ്ങ് മുതൽ 2 മടങ്ങ് വരെ എത്തിയേക്കാം, അതായത് ബാറ്ററികൾ ചെറുതായിത്തീരും.]
[ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ചെലവ് കുറയ്ക്കൽ പരിധി പരമാവധി 10% നും 30% നും ഇടയിലാണ്. വില പകുതിയാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ]
സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ മുതൽ ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ വരെ, ജീവിതത്തിന്റെ എല്ലാ മേഖലകളിലേക്കും ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യ ക്രമേണ നുഴഞ്ഞുകയറുകയാണ്. അപ്പോൾ, ഭാവിയിലെ ബാറ്ററി ഏത് ദിശയിലേക്ക് വികസിക്കും, അത് സമൂഹത്തിൽ എന്ത് മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരും? ഈ ചോദ്യങ്ങൾ മനസ്സിൽ വെച്ചുകൊണ്ട്, ഫസ്റ്റ് ഫിനാൻഷ്യൽ റിപ്പോർട്ടർ കഴിഞ്ഞ മാസം ഈ വർഷം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം നേടിയ ജാപ്പനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞയായ അകിര യോഷിനോയെ അഭിമുഖം നടത്തി.
യോഷിനോയുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, അടുത്ത 10 വർഷത്തേക്ക് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കും. ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്, ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്‌സ് തുടങ്ങിയ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രയോഗ സാധ്യതകളിൽ "അചിന്തനീയമായ" മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരും.
സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും കഴിയാത്ത മാറ്റം
"പോർട്ടബിൾ" എന്ന പദത്തെക്കുറിച്ച് യോഷിനോയ്ക്ക് അറിയാനായപ്പോൾ, സമൂഹത്തിന് ഒരു പുതിയ ബാറ്ററി ആവശ്യമാണെന്ന് അദ്ദേഹം മനസ്സിലാക്കി. 1983 ൽ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ലിഥിയം ബാറ്ററി ജപ്പാനിൽ ജനിച്ചു. ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് യോഷിനോ അകിര നിർമ്മിച്ചു, ഭാവിയിൽ സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലും ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസനത്തിന് അദ്ദേഹം മികച്ച സംഭാവന നൽകും.
കഴിഞ്ഞ മാസം, ഒന്നാം നമ്പർ ഫിനാൻഷ്യൽ ജേണലിസ്റ്റിന് നൽകിയ പ്രത്യേക അഭിമുഖത്തിൽ അകിര യോഷിനോ പറഞ്ഞു, നോബൽ സമ്മാനം നേടിയെന്ന് അറിഞ്ഞതിനുശേഷം തനിക്ക് "യഥാർത്ഥ വികാരങ്ങളൊന്നുമില്ല". "പിന്നീട് ലഭിച്ച മുഴുവൻ അഭിമുഖങ്ങളും എന്നെ വളരെ തിരക്കിലാക്കി, എനിക്ക് വളരെ സന്തോഷിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല." അകിര യോഷിനോ പറഞ്ഞു. "എന്നാൽ ഡിസംബറിൽ അവാർഡുകൾ സ്വീകരിക്കുന്ന ദിവസം അടുക്കുന്തോറും, അവാർഡുകളുടെ യാഥാർത്ഥ്യം കൂടുതൽ ശക്തമായി."
കഴിഞ്ഞ 30 വർഷത്തിനിടെ, 27 ജാപ്പനീസ് അല്ലെങ്കിൽ ജാപ്പനീസ് പണ്ഡിതന്മാർ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം നേടിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ അകിര യോഷിനോ ഉൾപ്പെടെ രണ്ട് പേർക്ക് മാത്രമേ കോർപ്പറേറ്റ് ഗവേഷകർ എന്ന നിലയിൽ അവാർഡുകൾ ലഭിച്ചിട്ടുള്ളൂ. "ജപ്പാനിൽ, ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളിൽ നിന്നും സർവകലാശാലകളിൽ നിന്നുമുള്ള ഗവേഷകർക്ക് സാധാരണയായി അവാർഡുകൾ ലഭിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യവസായത്തിൽ നിന്നുള്ള കുറച്ച് കോർപ്പറേറ്റ് ഗവേഷകർക്ക് മാത്രമേ അവാർഡുകൾ ലഭിച്ചിട്ടുള്ളൂ." അകിര യോഷിനോ ഫസ്റ്റ് ഫിനാൻഷ്യൽ ജേണലിസ്റ്റിനോട് പറഞ്ഞു. വ്യവസായത്തിന്റെ പ്രതീക്ഷകളും അദ്ദേഹം ഊന്നിപ്പറഞ്ഞു. കമ്പനിക്കുള്ളിൽ ധാരാളം നോബൽ തല ഗവേഷണങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് അദ്ദേഹം വിശ്വസിക്കുന്നു, പക്ഷേ ജാപ്പനീസ് വ്യവസായം അതിന്റെ നേതൃത്വവും കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തണം.
ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്, ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്‌സ് തുടങ്ങിയ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രയോഗ സാധ്യതകളിൽ "ചിന്തിക്കാൻ പോലും കഴിയാത്ത" മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരുമെന്ന് യോഷിനോ അകിര വിശ്വസിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സോഫ്റ്റ്‌വെയറിന്റെ പുരോഗതി ബാറ്ററി ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയെയും പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വികസനത്തെയും വേഗത്തിലാക്കും, കൂടാതെ ബാറ്ററിയുടെ ഉപയോഗത്തെ ബാധിക്കുകയും ബാറ്ററി മികച്ച അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യും.
ആഗോള കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിൽ തന്റെ ഗവേഷണത്തിന്റെ സംഭാവനയെക്കുറിച്ച് യോഷിനോ അകിരയും വളരെയധികം ആശങ്കാകുലനാണ്. രണ്ട് കാരണങ്ങളാലാണ് തനിക്ക് അവാർഡ് ലഭിച്ചതെന്ന് അദ്ദേഹം ഫസ്റ്റ് ഫിനാൻഷ്യൽ ജേണലിസ്റ്റിനോട് പറഞ്ഞു. ആദ്യത്തേത് ഒരു സ്മാർട്ട് മൊബൈൽ സമൂഹത്തിന്റെ വികസനത്തിന് സംഭാവന നൽകുക എന്നതാണ്; രണ്ടാമത്തേത് ആഗോള പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗം നൽകുക എന്നതാണ്. "പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിനുള്ള സംഭാവന ഭാവിയിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. അതേസമയം, ഇത് ഒരു മികച്ച ബിസിനസ്സ് അവസരവുമാണ്," അകിര യോഷിനോ ഒരു സാമ്പത്തിക റിപ്പോർട്ടറോട് പറഞ്ഞു.
ആഗോളതാപനത്തിനെതിരായ ഒരു പ്രതിരോധ നടപടിയായി പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെയും ബാറ്ററികളുടെയും ഉപയോഗത്തിൽ പൊതുജനങ്ങളുടെ ഉയർന്ന പ്രതീക്ഷകൾ കണക്കിലെടുത്ത്, പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സ്വന്തം വിവരങ്ങൾ നൽകുമെന്ന് പ്രൊഫസർ എന്ന നിലയിൽ മൈജോ സർവകലാശാലയിൽ നടത്തിയ ഒരു പ്രഭാഷണത്തിനിടെ യോഷിനോ അകിര വിദ്യാർത്ഥികളോട് പറഞ്ഞു.
ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുക ആര്?
ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം ഒരു ഊർജ്ജ വിപ്ലവത്തിന് തുടക്കമിട്ടു. സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ മുതൽ ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ വരെ, ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യ സർവ്വവ്യാപിയാണ്, അത് ആളുകളുടെ ജീവിതത്തിന്റെ എല്ലാ വശങ്ങളെയും മാറ്റിമറിക്കുന്നു. ഭാവിയിലെ ബാറ്ററി കൂടുതൽ ശക്തമാകുമോ, ചെലവ് കുറയുമോ എന്നത് നമ്മളെ ഓരോരുത്തരെയും ബാധിക്കും.
നിലവിൽ, ബാറ്ററിയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനൊപ്പം ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും വ്യവസായം പ്രതിജ്ഞാബദ്ധമാണ്. ബാറ്ററി പ്രകടനത്തിലെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തെ നേരിടാൻ സഹായിക്കുന്നു.
യോഷിനോയുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, അടുത്ത 10 വർഷത്തേക്ക് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കും, എന്നാൽ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനവും ഉയർച്ചയും വ്യവസായത്തിന്റെ മൂല്യനിർണ്ണയത്തെയും സാധ്യതകളെയും ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നത് തുടരും. ഭാവിയിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത നിലവിലുള്ളതിന്റെ 1.5 മടങ്ങ് മുതൽ 2 മടങ്ങ് വരെ എത്തിയേക്കാം, അതായത് ബാറ്ററി ചെറുതായിത്തീരുമെന്ന് യോഷിനോ അകിര ഫസ്റ്റ് ബിസിനസ് ന്യൂസിനോട് പറഞ്ഞു. “ഇത് മെറ്റീരിയൽ കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ മെറ്റീരിയലിന്റെ വിലയിൽ കാര്യമായ കുറവുണ്ടാകില്ല.” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു, “ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വില കുറയ്ക്കുന്നത് പരമാവധി 10% നും 30% നും ഇടയിലാണ്. വില പകുതിയാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.”
ഭാവിയിൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യുമോ? ഇതിന് മറുപടിയായി, ലബോറട്ടറിയിൽ നേടിയെടുത്ത ഒരു പരീക്ഷണത്തിൽ ഒരു മൊബൈൽ ഫോൺ 5-10 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ നിറയുമെന്ന് അകിര യോഷിനോ പറഞ്ഞു. എന്നാൽ ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗിന് ശക്തമായ വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്, ഇത് ബാറ്ററി ലൈഫിനെ ബാധിക്കും. വാസ്തവത്തിൽ പല സാഹചര്യങ്ങളിലും, ആളുകൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ച് വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടിവരില്ല.
ആദ്യകാല ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികൾ മുതൽ, ടൊയോട്ട പോലുള്ള ജാപ്പനീസ് കമ്പനികളുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളായ നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററികൾ വരെ, 2008-ൽ ടെസ്‌ല റോസ്റ്റർ ഉപയോഗിച്ച ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ വരെ, പരമ്പരാഗത ലിക്വിഡ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ പത്ത് വർഷമായി പവർ ബാറ്ററി വിപണിയിൽ ആധിപത്യം സ്ഥാപിച്ചു. ഭാവിയിൽ, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും സുരക്ഷാ ആവശ്യകതകളും പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയും തമ്മിലുള്ള വൈരുദ്ധ്യം കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കും.
വിദേശ കമ്പനികളുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കും മറുപടിയായി അകിര യോഷിനോ പറഞ്ഞു: "സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ഭാവിയിലെ ഒരു ദിശയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുവെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, ഇനിയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ധാരാളം ഇടമുണ്ട്. പുതിയ പുരോഗതി ഉടൻ കാണുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു."
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് സമാനമായ സാങ്കേതികവിദ്യയാണെന്നും അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. “സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയിലൂടെ, ലിഥിയം അയൺ നീന്തലിന്റെ വേഗത ഒടുവിൽ നിലവിലുള്ള വേഗതയുടെ ഏകദേശം 4 മടങ്ങ് എത്താൻ കഴിയും,” അകിര യോഷിനോ ഫസ്റ്റ് ബിസിനസ് ന്യൂസിലെ ഒരു റിപ്പോർട്ടറോട് പറഞ്ഞു.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളാണ്. പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിലെ സ്ഫോടനാത്മകമായ ജൈവ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനാൽ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന സുരക്ഷാ പ്രകടനം എന്നീ രണ്ട് പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾ ഇത് പരിഹരിക്കുന്നു. സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഒരേ ഊർജ്ജത്തിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്ന ബാറ്ററിക്ക് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്, അതേ സമയം കൂടുതൽ ശക്തിയും കൂടുതൽ ഉപയോഗ സമയവുമുണ്ട്, ഇത് അടുത്ത തലമുറ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ വികസന പ്രവണതയാണ്.
എന്നാൽ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ചെലവ് കുറയ്ക്കൽ, സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഇലക്ട്രോഡുകളും ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കം നിലനിർത്തൽ തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളും നേരിടുന്നു. നിലവിൽ, പല ആഗോള ഭീമൻ കാർ കമ്പനികളും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള ഗവേഷണ-വികസനത്തിൽ വൻതോതിൽ നിക്ഷേപം നടത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ടൊയോട്ട ഒരു സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, എന്നാൽ ചെലവ് വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. 2030 ആകുമ്പോഴേക്കും ആഗോള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററി ആവശ്യകത 500 GWh-ലേക്ക് അടുക്കുമെന്ന് ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നു.
സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ പോലുള്ള ചെറിയ ഇലക്ട്രോണിക്സുകളിൽ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ആദ്യമായി ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് അകിര യോഷിനോയ്‌ക്കൊപ്പം നോബൽ സമ്മാനം പങ്കിട്ട പ്രൊഫസർ വൈറ്റിംഗ്ഹാം പറഞ്ഞു. "കാരണം വലിയ തോതിലുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രയോഗത്തിൽ ഇപ്പോഴും വലിയ പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്." പ്രൊഫസർ വൈറ്റിംഗ്ഹാം പറഞ്ഞു.