मुख्य तथ्य
- क्वांटम बैटरी एक दिन छोटे आकार और तेज चार्जिंग की पेशकश करके उद्योग में क्रांति ला सकती है।
- लेकिन एक विशेषज्ञ का कहना है कि क्वांटम बैटरी आपके सेल फोन को पावर देने से "साल या दशकों" दूर हो सकती है।
- Li-Ion बैटरी केमिस्ट्री से अधिक लाभ उठाने के लिए आशाजनक शोध चल रहा है।
क्वांटम यांत्रिकी की बदौलत आपके गैजेट्स को एक दिन महत्वपूर्ण पावर बूस्ट मिल सकता है।
शोधकर्ताओं ने क्वांटम बैटरी में एक ऐसी सफलता की घोषणा की है जो अंततः गैजेट के प्रदर्शन में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है।क्वांटम बैटरी छोटी हो सकती हैं और वर्तमान बैटरी की तुलना में तेजी से चार्ज हो सकती हैं। नई तकनीक सिर्फ एक तरीका है जिससे बैटरी उद्योग पुनर्विचार के लिए तैयार है।
"एक विशुद्ध रूप से कार्यात्मक दृष्टिकोण से, हम अधिक भंडारण के साथ हल्के गैजेट चाहते हैं, और नई बैटरी तकनीक हम दोनों को वहन कर सकती है," एक पर्यावरणीय स्थिरता वैज्ञानिक मार्क फालिंस्की, जो हाल के अध्ययन का हिस्सा नहीं थे, ने लाइफवायर को एक में बताया ईमेल साक्षात्कार।
श्रोडिंगर की बैटरी?
ऑस्ट्रेलिया में एडिलेड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का दावा है कि उन्होंने क्वांटम बैटरी को वास्तविकता बनाने में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है। साइंस एडवांसेज जर्नल में हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, वे कहते हैं कि उन्होंने सुपर अवशोषण की अवधारणा को साबित कर दिया है, जो क्वांटम बैटरी पर आधारित एक महत्वपूर्ण विचार है।
"क्वांटम बैटरी, जो अपनी क्षमताओं को बढ़ाने के लिए क्वांटम यांत्रिक सिद्धांतों का उपयोग करती हैं, उन्हें कम चार्जिंग समय की आवश्यकता होती है, जितना बड़ा उन्हें मिलता है," जेम्स क्यू।अध्ययन के लेखकों में से एक, क्वाच ने एक समाचार विज्ञप्ति में कहा। "सैद्धांतिक रूप से यह संभव है कि क्वांटम बैटरी की चार्जिंग शक्ति बैटरी के आकार की तुलना में तेज़ी से बढ़े, जो चार्जिंग को गति देने के नए तरीकों की अनुमति दे सकती है।"
सुपर अवशोषण की अवधारणा को साबित करने के लिए, टीम ने विभिन्न आकारों के वेफर जैसे माइक्रोकैविटी का निर्माण किया जिसमें कार्बनिक अणु शामिल थे। प्रत्येक माइक्रोकैविटी को एक लेज़र का उपयोग करके चार्ज किया गया था।
"माइक्रोकैविटी की सक्रिय परत में कार्बनिक अर्धचालक पदार्थ होते हैं जो ऊर्जा को स्टोर करते हैं। क्वांटम बैटरी के सुपर अवशोषित प्रभाव को समझना यह विचार है कि सभी अणु क्वांटम सुपरपोजिशन नामक संपत्ति के माध्यम से सामूहिक रूप से कार्य करते हैं," क्वाच ने कहा.
क्वांटम सुपरपोजिशन, क्वांटम यांत्रिकी का एक मौलिक सिद्धांत, कहता है कि शास्त्रीय भौतिकी में तरंगों की तरह, किसी भी दो क्वांटम राज्यों को एक साथ जोड़ा जा सकता है ("सुपरपोज़्ड"), और परिणाम एक और मान्य क्वांटम स्थिति होगी।
लेकिन फालिंक्स्की ने चेतावनी दी कि क्वांटम बैटरी आपके सेल फोन को पावर देने से "वर्ष या दशक" दूर हो सकती हैं।
"कहा जा रहा है, क्वांटम कंप्यूटिंग स्पेस में बहुत सारे निवेश किए जा रहे हैं, और अगर उन्हीं निवेशों को क्वांटम बैटरी में आगे बढ़ाया जाए, तो हम तेज गति से वास्तविक प्रगति कर सकते हैं," उन्होंने कहा.
हमारी बैटरी जो स्टोर और पुन: उपयोग कर सकती है उसकी सैद्धांतिक सीमा के करीब पहुंच रहे हैं।
नवोन्मेष को बढ़ावा देना
नई बैटरी तकनीक की बहुत आवश्यकता है। 2040 तक, लोगों द्वारा खपत की जाने वाली ऊर्जा में 2015 के स्तर से 28 प्रतिशत की वृद्धि होने की उम्मीद है। अधिकांश बिजली अभी भी जीवाश्म ईंधन से पर्यावरण से जुड़ी लागतों के साथ आएगी।
"हम सैद्धांतिक सीमा के करीब पहुंच रहे हैं कि हमारी बैटरी क्या स्टोर और पुन: उपयोग कर सकती है," फालिंस्की ने कहा। "लिथियम-आयन बैटरी बेहतर और बेहतर हो रही हैं, लेकिन हम एक ऐसे बिंदु पर पहुंच रहे हैं जहां भौतिकी और रसायन शास्त्र उन्हें और बेहतर नहीं बना सकते हैं।"
ली-आयन बैटरी रसायन विज्ञान से अधिक प्राप्त करने के लिए आशाजनक शोध चल रहा है, जिसमें नई सामग्री शामिल है जो ऊर्जा घनत्व, बिजली घनत्व, चक्र जीवन, या घटती लागत को बढ़ाने का वादा करती है, सभी विकास के विभिन्न चरणों में हैं, क्रेग बैटरी इंजीनियरिंग में पृष्ठभूमि रखने वाले क्लीनटेक निवेशक लॉरेंस ने एक ईमेल साक्षात्कार में लाइफवायर को बताया।
सॉलिड-स्टेट बैटरी, एक लिथियम-मेटल बैटरी तकनीक, लिथियम-आयन की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा घनत्व प्रदान कर सकती है, लॉरेंस ने कहा।
"हमारी जेब में लगभग अनंत कंप्यूटिंग शक्ति है, लेकिन यह तब तक उपयोगी है जब तक बैटरी इसे चालू रख सकती है," उन्होंने कहा। "यही कारण है कि हमारे पास ऐसा स्मार्टफोन नहीं हो सकता है जो एक बार चार्ज करने पर एक दिन से अधिक चल सके या ऐसा ड्रोन जो 30-60 मिनट से अधिक चल सके।"
ई-बाइक एक अन्य क्षेत्र है जिसमें बैटरी में सुधार की आवश्यकता है। 2021 में, अकेले न्यूयॉर्क शहर ने इलेक्ट्रिक बाइक और उनकी बैटरी से जुड़ी 80 से अधिक आग की सूचना दी।ZapBatt ने लिथियम-टाइटेनेट ई-बाइक बैटरी बनाई है जिसका दावा है कि यह आग प्रतिरोधी है और इसे सामान्य 6 घंटे के बजाय 20 मिनट में 0% से 100% तक पूरी तरह चार्ज किया जा सकता है।
जैपबैट के सीईओ चार्ली वेल्च ने एक ईमेल साक्षात्कार में लाइफवायर को बताया, "व्यक्तिगत उपभोक्ताओं के लिए, बैटरी चार्ज के लिए छह घंटे इंतजार करना और सालाना बैटरी बदलने की आवश्यकता असुविधाजनक है और पर्यावरण के अनुकूल नहीं है।" "ई-बाइक रुचि में इस विशाल वृद्धि के साथ, बैटरी तकनीक को अधिक उपयोग को प्रोत्साहित करने और सुरक्षा बढ़ाने के लिए विकसित होना चाहिए।"
