अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने बैटरी तकनीक के लिए 125 मिलियन डॉलर आवंटित किए

ऊर्जा विभाग की विज्ञप्ति में विस्तृत रूप से दी गई निधि की घोषणा, सुरक्षित, अधिक कुशल और लागत प्रभावी बैटरी प्रौद्योगिकियों की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए उन्नत ऊर्जा भंडारण समाधानों की तत्काल आवश्यकता को रेखांकित करती है। उभरते हुए अनुप्रयोग, विशेष रूप से परिवहन और ग्रिड भंडारण में, उच्च ऊर्जा भंडारण क्षमता, बेहतर सुरक्षा उपाय और आपूर्ति श्रृंखला जोखिमों को कम करने के लिए बैटरी निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल के विविधीकरण की आवश्यकता है।

ऊर्जा भंडारण अनुसंधान गठबंधन (ईएसआरए)

आर्गन नेशनल लेबोरेटरी द्वारा संचालित एनर्जी स्टोरेज रिसर्च अलायंस (ESRA) तीन राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं और 50 विश्वविद्यालयों के लगभग 12 शोधकर्ताओं को एक साथ लाता है। उनका मिशन बैटरी विज्ञान का आधारभूत रूप से अन्वेषण करना है ताकि सुरक्षा, उच्च ऊर्जा घनत्व और आसानी से उपलब्ध, सस्ती सामग्रियों से लंबी अवधि की बैटरी के विकास सहित मौजूदा चुनौतियों का समाधान किया जा सके।

ईएसआरए की प्राथमिक महत्वाकांक्षा ऊर्जा भंडारण विज्ञान के दायरे को आगे बढ़ाना है, तथा तकनीकी नवाचार को बढ़ावा देना है, जिससे अमेरिकी आर्थिक प्रतिस्पर्धात्मकता मजबूत हो।

ईएसआरए की निदेशक शिर्ले मेंग ने भारी-भरकम परिवहन और इलेक्ट्रिक ग्रिड के गहन डीकार्बोनाइजेशन की दिशा में प्रयास करने के लिए उच्च-प्रदर्शन, कम-लागत और संधारणीय ऊर्जा भंडारण उपकरणों की तत्काल आवश्यकता पर जोर दिया। मेंग, जो आर्गन कोलैबोरेटिव सेंटर फॉर एनर्जी स्टोरेज साइंस में मुख्य वैज्ञानिक और शिकागो विश्वविद्यालय के प्रिट्जकर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग में प्रोफेसर भी हैं, ने जोर देकर कहा कि वर्तमान लिथियम-आयन तकनीक की क्षमताओं को पार करने के लिए बुनियादी विज्ञान पर आधारित अभूतपूर्व शोध की आवश्यकता है। उन्होंने कहा: "उच्च-प्रदर्शन, कम-लागत और संधारणीय ऊर्जा भंडारण उपकरणों की मांग बढ़ रही है, खासकर वे जो भारी-भरकम परिवहन और इलेक्ट्रिक ग्रिड को गहन डीकार्बोनाइज करने की क्षमता रखते हैं।"

ईएसआरए के वैज्ञानिक प्रयासों के उप निदेशक और बर्कले लैब के एक संकाय इंजीनियर ब्रायन मैकक्लोस्की ने कहा कि ईएसआरए का लक्ष्य तेजी से नवाचार के लिए अनुकूल पारिस्थितिकी तंत्र को बढ़ावा देना है, जिससे बुनियादी खोज और प्रौद्योगिकी तैनाती के बीच का अंतराल कम हो। ईएसआरए की रणनीति का एक आवश्यक घटक उद्योग, शिक्षा और सरकार के साथ साझेदारी के माध्यम से आगामी विनिर्माण मांगों के लिए सुसज्जित एक विविध, भविष्य के कार्यबल का प्रशिक्षण शामिल है। उन्होंने कहा: "ईएसआरए तेजी से नवाचार करने, बुनियादी खोज और प्रौद्योगिकी विकास के बीच के समय को कम करने और अगली पीढ़ी के कार्यबल को प्रशिक्षित करने के मिशन के साथ एक ऊर्जा भंडारण अनुसंधान पारिस्थितिकी तंत्र बनाता है।"

इस गठबंधन में कोलंबिया विश्वविद्यालय, एमआईटी और मिशिगन विश्वविद्यालय जैसे संस्थान शामिल हैं, जो वैज्ञानिक अनुसंधान, प्रशासन और रणनीतिक विकास के सभी पहलुओं में सक्रिय रूप से भाग लेंगे।

जलीय बैटरी कंसोर्टियम (एबीसी)

इसके समानांतर, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय एक्वियस बैटरी कंसोर्टियम (एबीसी) का नेतृत्व कर रहा है, जो एक नवीन जलीय बैटरी विकसित करने पर केंद्रित है जो पर्यावरण के अनुकूल और लागत प्रभावी होने का वादा करती है। यह नई बैटरी तकनीक, जिसके बारे में अनुमान है कि यह वर्तमान लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व का दावा करेगी और संभावित रूप से समकालीन लिथियम-आयन बैटरियों की लागत का केवल दसवां हिस्सा होगी, कम वोल्टेज, ऊर्जा घनत्व और संक्षारण जैसी लंबे समय से चली आ रही चुनौतियों को दूर करने का लक्ष्य रखती है।

प्रोजेक्ट की मुख्य वैज्ञानिक और वाटरलू विश्वविद्यालय की प्रोफेसर लिंडा नज़र ने जलीय बैटरी के विकास में आने वाली लगातार बाधाओं को नोट किया, जिसमें व्यावहारिक परिस्थितियों में सामग्री का क्षरण और सेल की विफलता शामिल है। उन्होंने कहा, "ऐसी नई जलीय बैटरी के लिए बाधाओं ने आविष्कारकों को वर्षों तक रोके रखा है।"

परियोजना के निदेशक और स्टैनफोर्ड के प्रोफेसर यी कुई ने किफायती, ग्रिड-स्तरीय ऊर्जा भंडारण समाधान बनाने की अनिवार्यता पर प्रकाश डाला, जो विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन में सक्षम हो, विशेष रूप से ऐसे युग में, जिसमें सौर और पवन ऊर्जा जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों का बोलबाला है।

 स्टैनफोर्ड के प्रीकोर्ट इंस्टीट्यूट फॉर एनर्जी द्वारा संचालित एक्वायस बैटरी कंसोर्टियम, उत्तरी अमेरिका के संस्थानों से 31 अग्रणी बैटरी वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और भौतिकविदों को एक साथ लाता है, जिसमें एसएलएसी, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के कई परिसर, उत्तरी कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी और अमेरिकी सेना और नौसेना अनुसंधान प्रयोगशालाएं शामिल हैं। उनका सहयोगात्मक प्रयास सामग्री डिजाइन और संश्लेषण, सिद्धांत और सिमुलेशन, और प्रोटोटाइप डिवाइस विशेषता को फैलाएगा।

अनुसंधान दल बैटरी प्रौद्योगिकी के विभिन्न पहलुओं का अन्वेषण करेंगे, जिसमें इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोड सामग्री और समग्र उपकरण संरचना शामिल है, जिसका उद्देश्य ऐसी बैटरियां तैयार करना है जो न केवल कुशलतापूर्वक कार्य करें, बल्कि आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के साथ-साथ तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज भी हों।

ऊर्जा विभाग द्वारा आवंटित 125 मिलियन डॉलर, जिसे पांच वर्षों तक दोनों केन्द्रों के बीच समान रूप से विभाजित किया जाएगा, ऊर्जा भंडारण में परिवर्तनकारी अनुसंधान के लिए एक मजबूत रूपरेखा तैयार करता है।