[Msongamano wa nishati wa betri za lithiamu katika siku zijazo unaweza kufikia mara 1.5 hadi mara 2 ya mkondo, ambayo ina maana kwamba betri zitakuwa ndogo.]
[Kiwango cha kupunguza gharama ya betri ya lithiamu-ion ni kati ya 10% na 30%. Ni vigumu kupunguza bei kwa nusu.]
Kuanzia simu mahiri hadi magari ya umeme, teknolojia ya betri inaingia polepole katika kila nyanja ya maisha. Kwa hivyo, ni mwelekeo gani betri ya siku zijazo itakua na italeta mabadiliko gani kwa jamii? Kwa maswali haya akilini, mwandishi wa habari wa First Financial alimhoji mwezi uliopita Akira Yoshino, mwanasayansi wa Kijapani aliyeshinda Tuzo ya Nobel ya Kemia kwa betri za lithiamu-ion mwaka huu.
Kwa maoni ya Yoshino, betri za lithiamu-ion bado zitatawala tasnia ya betri katika miaka 10 ijayo. Maendeleo ya teknolojia mpya kama vile akili bandia na Intaneti ya Vitu yataleta mabadiliko "yasiyowezekana" kwa matarajio ya matumizi ya betri za lithiamu-ion.
Mabadiliko yasiyowezekana
Yoshino alipogundua neno "inayobebeka", aligundua kuwa jamii ilihitaji betri mpya. Mnamo 1983, betri ya kwanza ya lithiamu duniani ilizaliwa Japani. Yoshino Akira alitengeneza mfano wa kwanza duniani wa betri ya lithiamu-ion inayoweza kuchajiwa, na atatoa mchango mkubwa katika maendeleo ya betri za lithiamu-ion zinazotumika sana katika simu mahiri na magari ya umeme katika siku zijazo.
Mwezi uliopita, Akira Yoshino alisema katika mahojiano maalum na Mwandishi wa Habari za Fedha Nambari 1 kwamba baada ya kujua kwamba alishinda Tuzo ya Nobel, "hana hisia halisi." "Mahojiano kamili baadaye yalinifanya niwe na shughuli nyingi, na sikuweza kuwa na furaha sana." Akira Yoshino alisema. "Lakini kadri siku ya kupokea tuzo hizo mwezi Desemba inavyokaribia, ukweli wa tuzo hizo umezidi kuwa na nguvu."
Katika miaka 30 iliyopita, wasomi 27 wa Kijapani au Kijapani wameshinda Tuzo ya Nobel katika Kemia, lakini ni wawili tu kati yao, akiwemo Akira Yoshino, wamepokea tuzo kama watafiti wa makampuni. "Nchini Japani, watafiti kutoka taasisi za utafiti na vyuo vikuu kwa ujumla hupokea tuzo, na watafiti wachache wa makampuni kutoka sekta hiyo wameshinda tuzo." Akira Yoshino alimwambia Mwandishi wa Habari wa Fedha wa Kwanza. Pia alisisitiza matarajio ya tasnia hiyo. Anaamini kwamba kuna utafiti mwingi wa kiwango cha Nobel ndani ya kampuni hiyo, lakini tasnia ya Japani inapaswa kuboresha uongozi na ufanisi wake.
Yoshino Akira anaamini kwamba maendeleo ya teknolojia mpya kama vile akili bandia na Intaneti ya Vitu yataleta mabadiliko "yasiyofikirika" kwa matarajio ya matumizi ya betri za lithiamu-ion. Kwa mfano, maendeleo ya programu yataharakisha mchakato wa usanifu wa betri na maendeleo ya vifaa vipya, na Inaweza kuathiri matumizi ya betri, na kuruhusu betri kutumika katika mazingira bora.
Yoshino Akira pia ana wasiwasi sana kuhusu mchango wa utafiti wake katika kutatua masuala ya mabadiliko ya tabianchi duniani. Alimwambia Mwandishi wa Habari wa Fedha wa Kwanza kwamba alipewa tuzo hiyo kwa sababu mbili. Ya kwanza ni kuchangia katika maendeleo ya jamii ya simu mahiri; ya pili ni kutoa njia muhimu ya kulinda mazingira ya kimataifa. "Mchango katika ulinzi wa mazingira utaonekana wazi zaidi katika siku zijazo. Wakati huo huo, hii pia ni fursa nzuri ya biashara." Akira Yoshino alimwambia mwandishi wa habari za fedha.
Yoshino Akira aliwaambia wanafunzi wakati wa hotuba katika Chuo Kikuu cha Meijo kama profesa kwamba kutokana na matarajio makubwa ya umma kwa matumizi ya nishati mbadala na betri kama hatua ya kukabiliana na ongezeko la joto duniani, atatoa taarifa zake mwenyewe, ikiwa ni pamoja na mawazo kuhusu masuala ya mazingira.
Nani atatawala tasnia ya betri
Maendeleo ya teknolojia ya betri yalisababisha mapinduzi makubwa ya nishati. Kuanzia simu mahiri hadi magari ya umeme, teknolojia ya betri iko kila mahali, ikibadilisha kila nyanja ya maisha ya watu. Ikiwa betri ya siku zijazo itakuwa na nguvu zaidi na gharama ya chini itaathiri kila mmoja wetu.
Kwa sasa, sekta hiyo imejitolea kuboresha usalama wa betri huku ikiongeza msongamano wa nishati ya betri. Uboreshaji wa utendaji wa betri pia husaidia kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa kupitia matumizi ya nishati mbadala.
Kwa maoni ya Yoshino, betri za lithiamu-ion bado zitatawala tasnia ya betri katika miaka 10 ijayo, lakini maendeleo na kuibuka kwa teknolojia mpya pia kutaendelea kuimarisha thamani na matarajio ya tasnia. Yoshino Akira aliambia First Business News kwamba msongamano wa nishati wa betri za lithiamu katika siku zijazo unaweza kufikia mara 1.5 hadi mara 2 ya mkondo, ambayo ina maana kwamba betri itakuwa ndogo. "Hii hupunguza nyenzo na hivyo kupunguza gharama, lakini hakutakuwa na upungufu mkubwa wa gharama ya nyenzo." Alisema, "Kupunguza gharama ya betri za lithiamu-ion ni kati ya 10% na 30%. Kutaka kupunguza bei kwa nusu ni vigumu zaidi."
Je, vifaa vya kielektroniki vitachaji haraka zaidi katika siku zijazo? Akijibu, Akira Yoshino alisema kwamba simu ya mkononi hujaa ndani ya dakika 5-10, jambo ambalo limepatikana katika maabara. Lakini kuchaji haraka kunahitaji volteji kali, ambayo itaathiri maisha ya betri. Katika hali nyingi kwa kweli, watu huenda wasihitaji kuchaji haraka sana.
Kuanzia betri za awali za asidi ya risasi, hadi betri za hidridi ya nikeli-metali ambazo ndizo nguzo kuu za makampuni ya Kijapani kama vile Toyota, hadi betri za lithiamu-ion zilizotumiwa na Tesla Roaster mwaka wa 2008, betri za kimiminika za lithiamu-ion zimetawala soko la betri za umeme kwa miaka kumi. Katika siku zijazo, utata kati ya msongamano wa nishati na mahitaji ya usalama na teknolojia ya jadi ya betri ya lithiamu-ion utazidi kuwa maarufu.
Kujibu majaribio na bidhaa za betri za hali ngumu kutoka kwa makampuni ya nje ya nchi, Akira Yoshino alisema: "Nadhani betri za hali ngumu zinawakilisha mwelekeo wa siku zijazo, na bado kuna nafasi kubwa ya kuboreshwa. Natumai kuona maendeleo mapya hivi karibuni."
Pia alisema kwamba betri zenye hali ngumu zinafanana katika teknolojia na betri za lithiamu-ion. "Kupitia uboreshaji wa teknolojia, kasi ya kuogelea kwa lithiamu-ion hatimaye inaweza kufikia takriban mara 4 ya kasi ya sasa." Akira Yoshino alimwambia mwandishi wa habari katika First Business News.
Betri za hali ngumu ni betri za lithiamu-ion zinazotumia elektroliti za hali ngumu. Kwa sababu elektroliti za hali ngumu huchukua nafasi ya elektroliti hai inayoweza kulipuka katika betri za jadi za lithiamu-ion, hii hutatua matatizo mawili makubwa ya msongamano mkubwa wa nishati na utendaji wa juu wa usalama. Elektroliti za hali ngumu hutumika kwa nishati ile ile. Betri inayochukua nafasi ya elektroliti ina msongamano mkubwa wa nishati, wakati huo huo ina nguvu kubwa na muda mrefu wa matumizi, ambayo ni mwenendo wa maendeleo ya kizazi kijacho cha betri za lithiamu.
Lakini betri zenye hali ngumu pia zinakabiliwa na changamoto kama vile kupunguza gharama, kuboresha usalama wa elektroliti ngumu, na kudumisha mawasiliano kati ya elektroliti na elektroliti wakati wa kuchaji na kutoa chaji. Kwa sasa, kampuni nyingi kubwa za magari duniani zinawekeza sana katika Utafiti na Maendeleo kwa betri zenye hali ngumu. Kwa mfano, Toyota inatengeneza betri yenye hali ngumu, lakini gharama haijafichuliwa. Taasisi za utafiti zinatabiri kwamba ifikapo mwaka wa 2030, mahitaji ya betri zenye hali ngumu duniani yanatarajiwa kukaribia 500 GWh.
Profesa Whitingham, ambaye alishiriki Tuzo ya Nobel na Akira Yoshino, alisema kwamba betri za hali ngumu zinaweza kuwa za kwanza kutumika katika vifaa vya elektroniki vidogo kama vile simu janja. "Kwa sababu bado kuna matatizo makubwa katika matumizi ya mifumo mikubwa." Profesa Wittingham alisema.
Muda wa chapisho: Desemba-16-2019