[भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व वर्तमानको १.५ गुणा देखि २ गुणा सम्म पुग्न सक्छ, जसको अर्थ ब्याट्रीहरू साना हुनेछन्।]
[लिथियम-आयन ब्याट्रीको लागत घटाउने दायरा अधिकतम १०% र ३०% बीचमा छ। मूल्य आधा गर्न गाह्रो छ।]
स्मार्टफोनदेखि विद्युतीय कारसम्म, ब्याट्री प्रविधिले जीवनको हरेक पक्षमा बिस्तारै घुसपैठ गर्दैछ। त्यसोभए, भविष्यको ब्याट्री कुन दिशामा विकास हुनेछ र यसले समाजमा कस्ता परिवर्तनहरू ल्याउनेछ? यी प्रश्नहरूलाई ध्यानमा राख्दै, फर्स्ट फाइनान्सियल रिपोर्टरले गत महिना जापानी वैज्ञानिक अकिरा योशिनोसँग अन्तर्वार्ता लिएका थिए जसले यस वर्ष लिथियम-आयन ब्याट्रीका लागि रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जितेका थिए।
योशिनोको विचारमा, आगामी १० वर्षमा पनि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले ब्याट्री उद्योगमा प्रभुत्व जमाउनेछन्। कृत्रिम बुद्धिमत्ता र इन्टरनेट अफ थिंग्स जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको विकासले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोग सम्भावनाहरूमा "अकल्पनीय" परिवर्तनहरू ल्याउनेछ।
अकल्पनीय परिवर्तन
जब योशिनोलाई "पोर्टेबल" शब्दको बारेमा थाहा भयो, उनले महसुस गरे कि समाजलाई नयाँ ब्याट्रीको आवश्यकता छ। १९८३ मा, जापानमा विश्वको पहिलो लिथियम ब्याट्रीको जन्म भएको थियो। योशिनो अकिराले रिचार्जेबल लिथियम-आयन ब्याट्रीको विश्वको पहिलो प्रोटोटाइप उत्पादन गरे, र भविष्यमा स्मार्टफोन र विद्युतीय सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको विकासमा उत्कृष्ट योगदान पुर्याउनेछन्।
गत महिना, अकिरा योशिनोले नम्बर १ फाइनान्सियल जर्नलिस्टसँगको एक विशेष अन्तर्वार्तामा भनेका थिए कि उनले नोबेल पुरस्कार जितेको थाहा पाएपछि, उनीसँग "कुनै वास्तविक भावना छैन।" "पूर्ण अन्तर्वार्ताहरूले पछि मलाई धेरै व्यस्त बनायो, र म धेरै खुसी हुन सकिनँ।" अकिरा योशिनोले भने। "तर डिसेम्बरमा पुरस्कार प्राप्त गर्ने दिन नजिकिँदै जाँदा, पुरस्कारहरूको वास्तविकता बलियो हुँदै गएको छ।"
विगत ३० वर्षमा, २७ जना जापानी वा जापानी विद्वानहरूले रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जितेका छन्, तर तीमध्ये अकिरा योशिनो सहित दुई जनाले मात्र कर्पोरेट अनुसन्धानकर्ताको रूपमा पुरस्कार पाएका छन्। "जापानमा, अनुसन्धान संस्थान र विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले सामान्यतया पुरस्कार पाउँछन्, र उद्योगका थोरै कर्पोरेट अनुसन्धानकर्ताहरूले पुरस्कार जितेका छन्।" अकिरा योशिनोले फर्स्ट फाइनान्सियल जर्नलिस्टलाई भने। उनले उद्योगको अपेक्षालाई पनि जोड दिए। उनी विश्वास गर्छन् कि कम्पनी भित्र धेरै नोबेल-स्तरको अनुसन्धान छ, तर जापानी उद्योगले आफ्नो नेतृत्व र दक्षता सुधार गर्नुपर्छ।
योशिनो अकिरा विश्वास गर्छन् कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता र इन्टरनेट अफ थिंग्स जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको विकासले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोग सम्भावनाहरूमा "अकल्पनीय" परिवर्तनहरू ल्याउनेछ। उदाहरणका लागि, सफ्टवेयरको प्रगतिले ब्याट्री डिजाइन प्रक्रिया र नयाँ सामग्रीहरूको विकासलाई गति दिनेछ, र ब्याट्रीको प्रयोगलाई असर गर्न सक्छ, जसले ब्याट्रीलाई उत्तम वातावरणमा प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ।
योशिनो अकिरा विश्वव्यापी जलवायु परिवर्तनका समस्याहरू समाधान गर्न आफ्नो अनुसन्धानको योगदानको बारेमा पनि धेरै चिन्तित छन्। उनले फर्स्ट फाइनान्सियल जर्नलिस्टलाई भने कि उनलाई दुई कारणले पुरस्कृत गरिएको हो। पहिलो भनेको स्मार्ट मोबाइल समाजको विकासमा योगदान पुर्याउनु हो; दोस्रो भनेको विश्वव्यापी वातावरण संरक्षणको लागि महत्त्वपूर्ण माध्यम प्रदान गर्नु हो। "भविष्यमा वातावरण संरक्षणमा योगदान झन् झन् स्पष्ट हुँदै जानेछ। साथै, यो एक उत्कृष्ट व्यावसायिक अवसर पनि हो।" अकिरा योशिनोले एक वित्तीय रिपोर्टरलाई भने।
मेइजो विश्वविद्यालयमा प्राध्यापकको रूपमा व्याख्यानको क्रममा योशिनो अकिराले विद्यार्थीहरूलाई भने कि विश्वव्यापी तापक्रम वृद्धिको प्रतिरोधात्मक उपायको रूपमा नवीकरणीय ऊर्जा र ब्याट्रीहरूको प्रयोगको लागि जनताको उच्च अपेक्षालाई ध्यानमा राख्दै, उनले वातावरणीय मुद्दाहरूमा विचारहरू सहित आफ्नै जानकारी प्रदान गर्नेछन्।
ब्याट्री उद्योगमा कसले प्रभुत्व जमाउनेछ?
ब्याट्री प्रविधिको विकासले ऊर्जा क्रान्ति ल्यायो। स्मार्ट फोनदेखि विद्युतीय कारसम्म, ब्याट्री प्रविधि सर्वव्यापी छ, जसले मानिसहरूको जीवनको हरेक पक्षलाई परिवर्तन गर्दैछ। भविष्यको ब्याट्री अझ शक्तिशाली र कम लागतमा बन्छ कि बन्छ भन्ने कुराले हामी प्रत्येकलाई असर गर्छ।
हाल, उद्योग ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व बढाउँदै ब्याट्रीको सुरक्षा सुधार गर्न प्रतिबद्ध छ। ब्याट्री कार्यसम्पादनमा सुधारले नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग मार्फत जलवायु परिवर्तनलाई सम्बोधन गर्न पनि मद्दत गर्दछ।
योशिनोको विचारमा, आगामी १० वर्षमा पनि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले ब्याट्री उद्योगमा प्रभुत्व जमाउनेछन्, तर नयाँ प्रविधिहरूको विकास र उदयले पनि उद्योगको मूल्याङ्कन र सम्भावनाहरूलाई बलियो बनाउँदै जानेछ। योशिनो अकिराले फर्स्ट बिजनेस न्यूजलाई भने कि भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व हालको भन्दा १.५ गुणा देखि २ गुणा सम्म पुग्न सक्छ, जसको अर्थ ब्याट्री सानो हुनेछ। "यसले सामग्री घटाउँछ र यसरी लागत घटाउँछ, तर सामग्रीको लागतमा उल्लेखनीय कमी आउने छैन।" उनले भने, "लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागतमा कमी अधिकतम १०% र ३०% बीचमा छ। मूल्य आधा गर्न चाहनु अझ गाह्रो छ।"
के भविष्यमा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू छिटो चार्ज हुनेछन्? जवाफमा, अकिरा योशिनोले भने कि मोबाइल फोन ५-१० मिनेटमा भरिन्छ, जुन प्रयोगशालामा प्राप्त भएको छ। तर छिटो चार्ज गर्न बलियो भोल्टेज चाहिन्छ, जसले ब्याट्रीको आयुलाई असर गर्नेछ। वास्तविकतामा धेरै परिस्थितिहरूमा, मानिसहरूलाई विशेष गरी छिटो चार्ज गर्न आवश्यक नहुन सक्छ।
प्रारम्भिक लिड-एसिड ब्याट्रीहरूदेखि, टोयोटा जस्ता जापानी कम्पनीहरूको मुख्य आधार रहेका निकल-मेटल हाइड्राइड ब्याट्रीहरू, २००८ मा टेस्ला रोस्टरले प्रयोग गरेको लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूसम्म, परम्परागत तरल लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले दश वर्षदेखि पावर ब्याट्री बजारमा प्रभुत्व जमाउँदै आएका छन्। भविष्यमा, ऊर्जा घनत्व र सुरक्षा आवश्यकताहरू र परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्री प्रविधि बीचको विरोधाभास बढ्दो रूपमा प्रमुख हुँदै जानेछ।
विदेशी कम्पनीहरूबाट प्रयोग र ठोस-राज्य ब्याट्री उत्पादनहरूको प्रतिक्रियामा, अकिरा योशिनोले भने: "मलाई लाग्छ ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले भविष्यको दिशालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र सुधारको लागि अझै धेरै ठाउँ छ। म चाँडै नयाँ प्रगति देख्ने आशा गर्दछु।"
उनले यो पनि भने कि ठोस-स्थिति ब्याट्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू जस्तै प्रविधिमा छन्। "प्रविधिको सुधारको माध्यमबाट, लिथियम आयन पौडी खेल्ने गति अन्ततः हालको गति भन्दा लगभग ४ गुणा पुग्न सक्छ।" अकिरा योशिनोले फर्स्ट बिजनेस न्यूजका एक रिपोर्टरलाई भने।
ठोस-अवस्था ब्याट्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू हुन् जसले ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइटहरू प्रयोग गर्दछ। ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइटहरूले परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा सम्भावित विस्फोटक जैविक इलेक्ट्रोलाइटलाई प्रतिस्थापन गर्ने भएकोले, यसले उच्च ऊर्जा घनत्व र उच्च सुरक्षा प्रदर्शनको दुई प्रमुख समस्याहरू समाधान गर्दछ। ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइटहरू उही ऊर्जामा प्रयोग गरिन्छ। इलेक्ट्रोलाइटलाई प्रतिस्थापन गर्ने ब्याट्रीमा उच्च ऊर्जा घनत्व हुन्छ, एकै समयमा बढी शक्ति र लामो प्रयोग समय हुन्छ, जुन लिथियम ब्याट्रीहरूको अर्को पुस्ताको विकास प्रवृत्ति हो।
तर ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले लागत घटाउने, ठोस इलेक्ट्रोलाइटहरूको सुरक्षा सुधार गर्ने, र चार्जिङ र डिस्चार्जिङको समयमा इलेक्ट्रोडहरू र इलेक्ट्रोलाइटहरू बीचको सम्पर्क कायम राख्ने जस्ता चुनौतीहरूको सामना गर्छन्। हाल, धेरै विश्वव्यापी विशाल कार कम्पनीहरूले ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको लागि अनुसन्धान र विकासमा ठूलो लगानी गरिरहेका छन्। उदाहरणका लागि, टोयोटाले ठोस-राज्य ब्याट्री विकास गरिरहेको छ, तर लागत खुलासा गरिएको छैन। अनुसन्धान संस्थाहरूले भविष्यवाणी गरेका छन् कि २०३० सम्ममा, विश्वव्यापी ठोस-राज्य ब्याट्रीको माग ५०० GWh पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।
अकिरा योशिनोसँग नोबेल पुरस्कार साझा गर्ने प्रोफेसर ह्वाइटिङघमले भने कि स्मार्ट फोन जस्ता साना इलेक्ट्रोनिक्समा प्रयोग हुने पहिलो ठोस-अवस्था ब्याट्रीहरू हुन सक्छन्। "किनभने ठूला-स्तरीय प्रणालीहरूको प्रयोगमा अझै पनि ठूला समस्याहरू छन्।" प्रोफेसर ह्वाइटिङघमले भने।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-१६-२०१९