நோபல் பரிசு பெற்ற அகிரா யோஷினோ: இன்னும் பத்து ஆண்டுகளில் பேட்டரி துறையில் லித்தியம் பேட்டரியே ஆதிக்கம் செலுத்தும்.

எதிர்காலத்தில் லித்தியம் மின்கலங்களின் ஆற்றல் அடர்த்தி, தற்போதைய மின்கலங்களை விட 1.5 முதல் 2 மடங்கு வரை அதிகரிக்கக்கூடும். இதன் காரணமாக, மின்கலங்களின் அளவு சிறியதாக மாறும்.
லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் விலைக் குறைப்பு அதிகபட்சமாக 10% முதல் 30% வரை இருக்கும். விலையைப் பாதியாகக் குறைப்பது கடினம்.
ஸ்மார்ட்போன்கள் முதல் மின்சார கார்கள் வரை, பேட்டரி தொழில்நுட்பம் வாழ்க்கையின் ஒவ்வொரு அம்சத்திலும் படிப்படியாக ஊடுருவி வருகிறது. அப்படியானால், எதிர்கால பேட்டரி எந்தத் திசையில் வளர்ச்சி அடையும், அது சமூகத்தில் என்னென்ன மாற்றங்களைக் கொண்டுவரும்? இந்தக் கேள்விகளை மனதில் கொண்டு, இந்த ஆண்டு லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்காக வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசை வென்ற ஜப்பானிய விஞ்ஞானியான அகிரா யோஷினோவை, ஃபர்ஸ்ட் ஃபைனான்சியல் நிருபர் கடந்த மாதம் பேட்டி கண்டார்.
யோஷினோவின் கருத்தின்படி, அடுத்த 10 ஆண்டுகளுக்கு பேட்டரி துறையில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளே ஆதிக்கம் செலுத்தும். செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் பொருட்களின் இணையம் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளில் 'நினைத்துப் பார்க்க முடியாத' மாற்றங்களைக் கொண்டுவரும்.
கற்பனை செய்ய முடியாத மாற்றம்
யோஷினோ 'கையடக்க' என்ற சொல்லைப் பற்றி அறிந்தபோது, ​​சமூகத்திற்கு ஒரு புதிய மின்கலம் தேவை என்பதை உணர்ந்தார். 1983-ல், உலகின் முதல் லித்தியம் மின்கலம் ஜப்பானில் பிறந்தது. யோஷினோ அகிரா, மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் மின்கலத்தின் உலகின் முதல் முன்மாதிரியை உருவாக்கினார். மேலும், எதிர்காலத்தில் ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களின் வளர்ச்சிக்கு அவர் ஒரு சிறந்த பங்களிப்பை வழங்குவார்.
கடந்த மாதம், நம்பர் 1 நிதிப் பத்திரிகையாளருக்கு அளித்த ஒரு பிரத்யேகப் பேட்டியில், தனக்கு நோபல் பரிசு கிடைத்ததை அறிந்த பிறகு, தனக்கு "உண்மையான உணர்வுகள் எதுவும் இல்லை" என்று அகிரா யோஷினோ கூறினார். "அதன்பிறகு நடந்த முழுமையான நேர்காணல்கள் என்னை மிகவும் பரபரப்பாக்கியதால், என்னால் அதிக மகிழ்ச்சியாக இருக்க முடியவில்லை," என்று அகிரா யோஷினோ கூறினார். "ஆனால், டிசம்பரில் விருதுகளைப் பெறும் நாள் நெருங்க நெருங்க, விருதுகளின் யதார்த்தம் மேலும் வலுப்பெற்றுள்ளது."
கடந்த 30 ஆண்டுகளில், 27 ஜப்பானிய அறிஞர்கள் வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசை வென்றுள்ளனர், ஆனால் அவர்களில் அகிரா யோஷினோ உட்பட இருவர் மட்டுமே பெருநிறுவன ஆராய்ச்சியாளர்களாக விருதுகளைப் பெற்றுள்ளனர். "ஜப்பானில், பொதுவாக ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் மற்றும் பல்கலைக்கழகங்களைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்களே விருதுகளைப் பெறுகிறார்கள், மேலும் தொழில்துறையைச் சேர்ந்த பெருநிறுவன ஆராய்ச்சியாளர்கள் மிகச் சிலரே விருதுகளை வென்றுள்ளனர்," என்று அகிரா யோஷினோ 'ஃபர்ஸ்ட் ஃபைனான்சியல் ஜர்னலிஸ்ட்' பத்திரிகையிடம் கூறினார். அவர் தொழில்துறையின் எதிர்பார்ப்புகளையும் வலியுறுத்தினார். நிறுவனத்திற்குள் நோபல் தரத்திலான ஆராய்ச்சிகள் ஏராளமாக உள்ளன, ஆனால் ஜப்பானிய தொழில்துறை அதன் தலைமைத்துவத்தையும் செயல்திறனையும் மேம்படுத்த வேண்டும் என்று அவர் நம்புகிறார்.
செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் பொருட்களின் இணையம் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி, லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களின் பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளில் 'நினைத்துப் பார்க்க முடியாத' மாற்றங்களைக் கொண்டுவரும் என்று யோஷினோ அகிரா நம்புகிறார். உதாரணமாக, மென்பொருளின் முன்னேற்றம், மின்கல வடிவமைப்பு செயல்முறையையும் புதிய பொருட்களின் உருவாக்கத்தையும் வேகப்படுத்தும், மேலும் மின்கலத்தின் பயன்பாட்டைப் பாதித்து, அதனைச் சிறந்த சூழலில் பயன்படுத்த வழிவகுக்கும்.
உலகளாவிய காலநிலை மாற்றப் பிரச்சினைகளைத் தீர்ப்பதில் தனது ஆராய்ச்சியின் பங்களிப்பு குறித்தும் யோஷினோ அகிரா மிகவும் அக்கறை கொண்டுள்ளார். தனக்கு இரண்டு காரணங்களுக்காக விருது வழங்கப்பட்டதாக அவர் ஃபர்ஸ்ட் ஃபைனான்சியல் ஜர்னலிஸ்ட்டிடம் கூறினார். முதலாவது, ஒரு ஸ்மார்ட் மொபைல் சமூகத்தின் வளர்ச்சிக்குப் பங்களிப்பது; இரண்டாவது, உலகளாவிய சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாப்பதற்கான ஒரு முக்கிய வழிமுறையை வழங்குவது. "சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பிற்கான பங்களிப்பு எதிர்காலத்தில் மேலும் மேலும் தெளிவாகத் தெரியும். அதே நேரத்தில், இது ஒரு சிறந்த வணிக வாய்ப்பும் கூட," என்று அகிரா யோஷினோ ஒரு நிதி நிருபரிடம் கூறினார்.
மெய்ஜோ பல்கலைக்கழகத்தில் பேராசிரியராக ஆற்றிய ஒரு விரிவுரையின்போது மாணவர்களிடம் பேசிய யோஷினோ அகிரா, புவி வெப்பமயமாதலுக்கு எதிரான ஒரு நடவடிக்கையாக புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் மின்கலன்களின் பயன்பாடு குறித்து பொதுமக்களிடையே நிலவும் அதிக எதிர்பார்ப்புகளைக் கருத்தில் கொண்டு, சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகள் குறித்த தனது எண்ணங்கள் உள்ளிட்ட தகவல்களை வழங்கவிருப்பதாகத் தெரிவித்தார்.
பேட்டரி துறையில் யார் ஆதிக்கம் செலுத்துவார்கள்?
மின்கலத் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி ஒரு ஆற்றல் புரட்சியைத் தொடங்கி வைத்தது. ஸ்மார்ட் போன்கள் முதல் மின்சாரக் கார்கள் வரை, மின்கலத் தொழில்நுட்பம் எங்கும் பரவி, மக்களின் வாழ்வின் ஒவ்வொரு அம்சத்தையும் மாற்றியமைத்து வருகிறது. எதிர்கால மின்கலம் அதிக சக்தி வாய்ந்ததாகவும், குறைந்த விலை கொண்டதாகவும் மாறுமா என்பது நம் ஒவ்வொருவரையும் பாதிக்கும்.
தற்போது, ​​இந்தத் துறை மின்கலத்தின் ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரிப்பதோடு, அதன் பாதுகாப்பையும் மேம்படுத்துவதில் உறுதியாக உள்ளது. மின்கலத்தின் செயல்திறன் மேம்பாடு, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பருவநிலை மாற்றத்தைச் சமாளிக்கவும் உதவுகிறது.
யோஷினோவின் கருத்தின்படி, அடுத்த 10 ஆண்டுகளில் பேட்டரி துறையில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளே ஆதிக்கம் செலுத்தும், ஆனால் புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியும் எழுச்சியும் இத்துறையின் மதிப்பீட்டையும் எதிர்கால வாய்ப்புகளையும் தொடர்ந்து வலுப்படுத்தும். யோஷினோ அகிரா ஃபர்ஸ்ட் பிசினஸ் நியூஸிடம் கூறுகையில், எதிர்காலத்தில் லித்தியம் பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தி தற்போதையதை விட 1.5 முதல் 2 மடங்கு வரை அடையக்கூடும், அதாவது பேட்டரி சிறியதாகிவிடும். "இது மூலப்பொருளைக் குறைக்கிறது, அதனால் செலவையும் குறைக்கிறது, ஆனால் மூலப்பொருளின் விலையில் குறிப்பிடத்தக்க குறைவு இருக்காது," என்று அவர் கூறினார். "லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் விலைக் குறைப்பு அதிகபட்சமாக 10% முதல் 30% வரை இருக்கும். விலையைப் பாதியாகக் குறைப்பது மிகவும் கடினம்."
எதிர்காலத்தில் மின்னணு சாதனங்கள் வேகமாக சார்ஜ் ஆகுமா? இதற்குப் பதிலளித்த அகிரா யோஷினோ, ஆய்வகத்தில் ஒரு மொபைல் போன் 5-10 நிமிடங்களில் முழுமையாக சார்ஜ் ஆகிவிடுவது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது என்றார். ஆனால், வேகமாக சார்ஜ் செய்வதற்கு அதிக மின்னழுத்தம் தேவைப்படுவதால், அது பேட்டரியின் ஆயுளைப் பாதிக்கும். நடைமுறையில் பல சூழ்நிலைகளில், மக்களுக்கு குறிப்பாக வேகமாக சார்ஜ் செய்ய வேண்டிய தேவை ஏற்படாது.
ஆரம்பகால ஈய-அமில மின்கலன்கள் தொடங்கி, டொயோட்டா போன்ற ஜப்பானிய நிறுவனங்களின் முக்கிய ஆதாரமாக விளங்கும் நிக்கல்-உலோக ஹைட்ரைடு மின்கலன்கள், 2008-ல் டெஸ்லா ரோஸ்டர் பயன்படுத்திய லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள் வரை, பாரம்பரிய திரவ லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள் கடந்த பத்து ஆண்டுகளாக ஆற்றல் மின்கலன் சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தி வருகின்றன. எதிர்காலத்தில், ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் பாதுகாப்புத் தேவைகளுக்கும் பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் மின்கலன் தொழில்நுட்பத்திற்கும் இடையிலான முரண்பாடு மேலும் மேலும் முக்கியத்துவம் பெறும்.
வெளிநாட்டு நிறுவனங்களின் சோதனைகள் மற்றும் திடநிலை மின்கலத் தயாரிப்புகள் குறித்து அகிரா யோஷினோ கூறுகையில், “திடநிலை மின்கலங்கள் ஒரு எதிர்காலத் திசையைக் குறிக்கின்றன என்றும், இதில் இன்னும் மேம்பாட்டிற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது என்றும் நான் கருதுகிறேன். விரைவில் புதிய முன்னேற்றங்களைக் காண்பேன் என நம்புகிறேன்” என்றார்.
திட நிலை பேட்டரிகள் தொழில்நுட்பத்தில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் போலவே உள்ளன என்றும் அவர் கூறினார். “தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டின் மூலம், லித்தியம் அயன் நீந்தும் வேகம் இறுதியாக தற்போதைய வேகத்தை விட சுமார் 4 மடங்கு வேகத்தை எட்டும்,” என்று அகிரா யோஷினோ ஃபர்ஸ்ட் பிசினஸ் நியூஸ் நிருபரிடம் தெரிவித்தார்.
திடநிலை மின்கலங்கள் என்பவை திடநிலை மின்பகுளிகளைப் பயன்படுத்தும் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் ஆகும். பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களில் உள்ள, வெடிக்க வாய்ப்புள்ள கரிம மின்பகுளிக்குப் பதிலாக திடநிலை மின்பகுளிகள் பயன்படுத்தப்படுவதால், இது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் உயர் பாதுகாப்பு செயல்திறன் ஆகிய இரண்டு முக்கியப் பிரச்சனைகளையும் தீர்க்கிறது. அதே ஆற்றல் மட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் திடநிலை மின்பகுளியானது, மின்கலத்தில் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டிருப்பதுடன், அதே நேரத்தில் அதிக சக்தியையும் நீண்ட பயன்பாட்டு நேரத்தையும் கொண்டுள்ளது. இதுவே அடுத்த தலைமுறை லித்தியம் மின்கலங்களின் வளர்ச்சிப் போக்காகும்.
ஆனால், திட நிலை மின்கலன்கள் செலவுகளைக் குறைத்தல், திட மின்பகுளிகளின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துதல், மற்றும் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்தின் போது மின்முனைகளுக்கும் மின்பகுளிகளுக்கும் இடையே தொடர்பைப் பராமரித்தல் போன்ற சவால்களையும் எதிர்கொள்கின்றன. தற்போது, ​​பல உலகளாவிய மாபெரும் கார் நிறுவனங்கள் திட நிலை மின்கலன்களுக்கான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் பெருமளவில் முதலீடு செய்து வருகின்றன. உதாரணமாக, டொயோட்டா ஒரு திட நிலை மின்கலனை உருவாக்கி வருகிறது, ஆனால் அதன் விலை வெளியிடப்படவில்லை. 2030-ஆம் ஆண்டளவில், உலகளாவிய திட நிலை மின்கலன்களின் தேவை 500 ஜிகாவாட்-மணியை (GWh) நெருங்கும் என்று ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் கணிக்கின்றன.
அகிரா யோஷினோவுடன் நோபல் பரிசைப் பகிர்ந்துகொண்ட பேராசிரியர் விட்டிங்ஹாம், ஸ்மார்ட் போன்கள் போன்ற சிறிய மின்னணு சாதனங்களில் திட நிலை மின்கலன்களே முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று கூறினார். "ஏனென்றால், பெரிய அளவிலான அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதில் இன்னும் பெரும் சிக்கல்கள் உள்ளன," என்றும் பேராசிரியர் விட்டிங்ஹாம் குறிப்பிட்டார்.