അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു പുതിയ തരം ഉരുകിയ ഉപ്പ് ബാറ്ററി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും കുറഞ്ഞ ചെലവിലും ഗ്രിഡ്-ലെവൽ ഊർജ്ജ സംഭരണം കൈവരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

കാറ്റ്, സൗരോർജ്ജം തുടങ്ങിയ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുടെ തുടർച്ചയായ ഉയർച്ചയോടെ, പ്രകൃതിയിൽ നിന്ന് ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നതിന് ക്രിയാത്മകമായ പരിഹാരങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ഒരു സാധ്യതയുള്ള പരിഹാരം ഒരു ഉരുകിയ ഉപ്പ് ബാറ്ററിയാണ്, ഇത് ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ഇല്ലാത്ത ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു, എന്നാൽ ചില പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

യുഎസ് നാഷണൽ ന്യൂക്ലിയർ സേഫ്റ്റി അഡ്മിനിസ്‌ട്രേഷന്റെ കീഴിലുള്ള സാൻഡിയ നാഷണൽ ലബോറട്ടറീസിലെ (സാൻഡിയ നാഷണൽ ലബോറട്ടറീസ്) ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ പോരായ്മകൾ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ ഡിസൈൻ നിർദ്ദേശിക്കുകയും നിലവിൽ ലഭ്യമായ പതിപ്പിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു പുതിയ ഉരുകിയ ഉപ്പ് ബാറ്ററി പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കൂടുതൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുമ്പോൾ ഇത്തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ബാറ്ററി കൂടുതൽ വിലകുറഞ്ഞ രീതിയിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും.

വലിയ അളവിലുള്ള ഊർജം വിലകുറഞ്ഞും കാര്യക്ഷമമായും സംഭരിക്കുന്നതാണ് നഗരം മുഴുവൻ ഊർജം പകരാൻ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോൽ. ഇതിന് ധാരാളം ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, വിലകൂടിയ ലിഥിയം ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ അഭാവം ഇതാണ്. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിന്റെ സഹായത്തോടെ ഉരുകിയ നിലയിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന കൂടുതൽ ചെലവ് കുറഞ്ഞ പരിഹാരമാണ് ഉരുകിയ ഉപ്പ് ബാറ്ററികൾ.

ഉരുകിയ സോഡിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തന ഊഷ്മാവ് സാധ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ശാരീരിക ഊഷ്മാവിലേക്ക് കുറയ്ക്കാൻ ഞങ്ങൾ കഠിനമായി പ്രയത്നിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, പദ്ധതിയുടെ പ്രധാന ഗവേഷകനായ ലിയോ സ്മോൾ പറഞ്ഞു. "ബാറ്ററി താപനില കുറയ്ക്കുമ്പോൾ, ഇത് മൊത്തത്തിലുള്ള ചിലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യാം. നിങ്ങൾക്ക് വിലകുറഞ്ഞ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കാം. ബാറ്ററികൾക്ക് കുറഞ്ഞ ഇൻസുലേഷൻ ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ എല്ലാ ബാറ്ററികളെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന വയറുകൾ കനംകുറഞ്ഞതായിരിക്കും."

വാണിജ്യപരമായി, ഇത്തരത്തിലുള്ള ബാറ്ററിയെ സോഡിയം-സൾഫർ ബാറ്ററി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ ബാറ്ററികളിൽ ചിലത് ആഗോളതലത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തവയാണ്, എന്നാൽ അവ സാധാരണയായി 520 മുതൽ 660 ° F (270 മുതൽ 350 ° C വരെ) താപനിലയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കൾ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ അനുയോജ്യമല്ലാത്തതിനാൽ അങ്ങനെ ചെയ്യാൻ പുനർവിചിന്തനം ആവശ്യമാണെങ്കിലും സാൻഡിയ ടീമിന്റെ ലക്ഷ്യം വളരെ കുറവാണ്.

ലിക്വിഡ് സോഡിയം ലോഹവും പുതിയ തരം ദ്രവ മിശ്രിതവും അടങ്ങിയതാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പുതിയ രൂപകല്പനയെന്ന് മനസ്സിലാക്കാം. ഈ ദ്രാവക മിശ്രിതം സോഡിയം അയഡൈഡും ഗാലിയം ക്ലോറൈഡും ചേർന്നതാണ്, ഇതിനെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കാത്തോലൈറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ബാറ്ററി ഊർജം പുറപ്പെടുവിക്കുമ്പോൾ, സോഡിയം അയോണുകളും ഇലക്‌ട്രോണുകളും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും വളരെ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട വേർതിരിക്കൽ പദാർത്ഥത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുകയും മറുവശത്ത് ഉരുകിയ അയഡൈഡ് ഉപ്പ് ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു രാസപ്രവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു.

ഈ സോഡിയം-സൾഫർ ബാറ്ററിക്ക് 110 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. എട്ട് മാസത്തെ ലബോറട്ടറി പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം 400-ലധികം തവണ ചാർജ് ചെയ്യുകയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു, അതിന്റെ മൂല്യം തെളിയിക്കുന്നു. കൂടാതെ, അതിന്റെ വോൾട്ടേജ് 3.6 വോൾട്ട് ആണ്, ഇത് വിപണിയിലെ ഉരുകിയ ഉപ്പ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ 40% കൂടുതലാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു, അതിനാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്.

ഗവേഷണ രചയിതാവ് മാർത്ത ഗ്രോസ് പറഞ്ഞു: "ഞങ്ങൾ ഈ പേപ്പറിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്ത പുതിയ കാത്തോലൈറ്റ് കാരണം, ഈ സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് എത്രത്തോളം ഊർജ്ജം കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിൽ ഞങ്ങൾ വളരെ ആവേശത്തിലാണ്. ഉരുകിയ സോഡിയം ബാറ്ററികൾ പതിറ്റാണ്ടുകളായി നിലവിലുണ്ട്, അവ ലോകമെമ്പാടും ഉണ്ട്, പക്ഷേ അവ ഒരിക്കലും ഉണ്ടായിട്ടില്ല. ആരും അവരെക്കുറിച്ച് സംസാരിച്ചിട്ടില്ല. അതിനാൽ, താപനില കുറയ്ക്കാനും കുറച്ച് ഡാറ്റ തിരികെ കൊണ്ടുവരാനും 'ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ പ്രായോഗിക സംവിധാനമാണ്' എന്ന് പറയാനും കഴിയുന്നത് വളരെ സന്തോഷകരമാണ്.

ടേബിൾ ഉപ്പിനേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് വിലയുള്ള ഗാലിയം ക്ലോറൈഡിന് പകരമായി ബാറ്ററികളുടെ വില കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോൾ ശ്രദ്ധ തിരിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിൽ നിന്ന് ഇനിയും 5 മുതൽ 10 വർഷം വരെ അകലെയാണെന്നും എന്നാൽ ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷയാണ് തങ്ങൾക്ക് പ്രയോജനകരമെന്ന് അവർ പറഞ്ഞു, കാരണം ഇത് തീപിടുത്തം സൃഷ്ടിക്കുന്നില്ല.

"കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഉരുകിയ സോഡിയം ബാറ്ററിയുടെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയുള്ള സൈക്കിളിന്റെ ആദ്യ പ്രദർശനമാണിത്," ഗവേഷണ രചയിതാവ് എറിക് സ്പോർകെ പറഞ്ഞു. "നമ്മുടെ മാന്ത്രികത, ഉപ്പ് രസതന്ത്രവും ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രിയും ഞങ്ങൾ നിർണ്ണയിച്ചു, ഇത് 230 ° F ൽ ഫലപ്രദമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. പ്രവർത്തിക്കുക. ഈ താഴ്ന്ന താപനില സോഡിയം അയഡൈഡ് ഘടന ഉരുകിയ സോഡിയം ബാറ്ററികളുടെ പരിഷ്ക്കരണമാണ്."