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ईवी क्रांति में नासा की ग्रैफेन बैटरी लिथियम से आगे निकल सकती है

नासा एक नई ग्राफीन बैटरी का परीक्षण कर रहा है जो एक दिन हमारे इलेक्ट्रिक विमानों और सड़क वाहनों को स्थायी रूप से शक्ति प्रदान कर सकती है।

क्या हमें पहले से ही लिथियम ईवी बैटरी से परे प्राकृतिक प्रगति मिल गई है, भले ही उन्होंने अभी तक गैस को प्रतिस्थापित नहीं किया है? संभवतः जवाब है.

अपने अंतरिक्ष-आधारित प्रयासों से परे, नासा मानवता को आगे बढ़ाने में व्यस्त है क्योंकि हम अपनी सबसे बड़ी समस्याओं को हल करने का प्रयास करते हैं।

हमारे जलवायु में अपरिवर्तनीय बदलाव से बचने के अंतिम लक्ष्य में, ऐसी कई चीजें हैं जिन्हें करने की आवश्यकता है और परिवहन के टिकाऊ रूपों का निर्माण करना भी एक ऐसी दुविधा है जिसे हमें दूर करना चाहिए।

जबकि हमारा ग्रीन रोडमैप वर्तमान में इलेक्ट्रिक वाहनों पर निर्भर करता है - बड़े पैमाने पर द्वारा संचालित लिथियम या कोबाल्ट बैटरी - और आगे बढ़ती है जैव ईंधन, नासा कुछ और व्यापक पर काम कर रहा है: ग्राफीन नामक एक क्रांतिकारी बैटरी घुड़सवार फ़ौज.

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संवर्धित रिचार्जेबल और सुरक्षा के लिए सॉलिड-स्टेट आर्किटेक्चर बैटरियों के लिए परिवर्णी शब्द खड़ा है, और इसमें सभी बिजली इकाइयों की पवित्र कब्र को विकसित करना शामिल है। माना जाता है, यह विद्युत उड़ान को संभव बना सकता है, और सार्वजनिक परिवहन से लेकर हमारे फोन और लैपटॉप तक सब कुछ प्रभावित करेगा।

क्लीवलैंड, ओहियो में एक शोध केंद्र में विकसित, सबर्स ने सभी जहरीले और खतरनाक सामग्रियों को हटा दिया है जो वर्तमान विद्युत बैटरी को जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए बहुत जोखिम भरा या अक्षम बनाते हैं, निश्चित रूप से 100 से अधिक लोगों से भरे विमान को उड़ाने के लिए, उदाहरण के लिए।

संदर्भ के लिए, आपके औसत 747 फ्लायर को कम से कम बिजली घनत्व की आवश्यकता होती है 480 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम और सबसे अच्छी लिथियम बैटरी लगभग 260 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम की पेशकश कर सकती है।

आज के हाइब्रिड वाहनों में पाई जाने वाली आयन बैटरी तीन भागों से बनी होती हैं: शीर्ष एक कैथोड (लिथियम और कोबाल्ट से बना), एक ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट से युक्त एक फिलिंग, और नीचे का इलेक्ट्रोड आमतौर पर ग्रेफाइट से बना होता है।

इन घटकों के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाएं बैटरी को प्रभावी ढंग से बिजली चार्ज करने, स्टोर करने और वितरित करने की अनुमति देती हैं, लेकिन जीवाश्म ईंधन के समान दक्षता के पास कहीं भी प्रदर्शन करने में विफल रहती हैं। 2016 का एक अध्ययन अमेरिका के ऊर्जा विभाग सुझाव दिया कि हम इस शक्ति स्रोत का उपयोग करके अंतर को बंद करने से 'तीन दशक' दूर हैं।

इन कमियों के अलावा, इसके लिए कोई स्थापित फॉर्मूला नहीं है सुरक्षित रूप से पुनर्चक्रण बैटरी और उन्हें बनाने के लिए आवश्यक दुर्लभ पृथ्वी खनिज एक निरंतर कारण हैं भू-राजनीतिक तनाव.

प्रारंभिक SABERS प्रोटोटाइप का निर्माण होता है: लिथियम धातु (आयन के बजाय, जो जेल की तरह है), सल्फर और सेलेनियम का एक कैथोड ग्रेफीन जाल में व्यवस्थित होता है, और नासा की एक अनिर्दिष्ट संपत्ति जो लिथियम आयनों में ठोस और ज्वलनशील घटकों से मुक्त होती है। .

प्रारंभिक परीक्षणों ने 500 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम की एक गंभीर रूप से प्रभावशाली शक्ति घनत्व प्रदर्शित किया है जो वाणिज्यिक उड़ानों के लिए न्यूनतम आवश्यकता में सबसे ऊपर है। ऑपरेटिव तापमान अधिकतम क्षमता पर 302 फ़ारेनहाइट से अधिक नहीं है, और शोधकर्ताओं ने पाया कि लिथियम आयन की तुलना में इसे बहुत कम शीतलन की आवश्यकता होती है।

इसका संभावित अर्थ यह हो सकता है कि हमें लिथियम की तुलना में निरंतर जीवाश्म ईंधन के उपयोग से अधिक आशाजनक मार्ग मिल गया है, और इससे पहले कि आयन बैटरी ने भी महत्वपूर्ण सेंध लगाई हो।

"बैटरी जैसी तकनीक वे [नासा] काम कर रहे हैं, उन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों की सीमा बढ़ाने और यहां तक ​​​​कि इलेक्ट्रिक या हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक विमान को सक्षम करने की आवश्यकता है, और मुझे लगता है कि यह बहुत अच्छा है कि नासा इस अगली पीढ़ी की बैटरी तकनीक को आगे बढ़ा रहा है," डॉ। जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मैथ्यू टी.मैकडॉवेल।

यह जानकर सुकून मिलता है कि चांद पर आदमी को रखना व्यस्त नहीं है सब अंतरिक्ष एजेंसी के समय और प्रयास का। हमारे पास एक या दो बड़ी समस्याएँ हैं जिन्हें पहले यहाँ ठीक करने की आवश्यकता है।

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