અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવી પ્રકારની પીગળેલી મીઠાની બેટરી વિકસાવી છે, જે નીચા તાપમાન અને ઓછા ખર્ચે ગ્રીડ-સ્તરનો ઉર્જા સંગ્રહ હાંસલ કરશે તેવી અપેક્ષા છે.

પવન અને સૌર ઉર્જા જેવા પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતોના સતત વધારા સાથે, પ્રકૃતિમાંથી તૂટક તૂટક ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે સર્જનાત્મક ઉકેલોની જરૂર છે. સંભવિત ઉકેલ એ પીગળેલી મીઠાની બેટરી છે, જે લિથિયમ બેટરી પાસે ન હોય તેવા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ કેટલીક સમસ્યાઓ હલ કરવાની જરૂર છે.

યુએસ નેશનલ ન્યુક્લિયર સેફ્ટી એડમિનિસ્ટ્રેશન હેઠળના સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીઝ (સાન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીઝ)ના વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવી ડિઝાઇનનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે જે આ ખામીઓને ઉકેલી શકે છે અને હાલમાં ઉપલબ્ધ સંસ્કરણ સાથે સુસંગત નવી પીગળેલી મીઠાની બેટરીનું નિદર્શન કર્યું છે. સરખામણીમાં, આ પ્રકારની એનર્જી સ્ટોરેજ બેટરી વધુ સસ્તી રીતે બનાવી શકાય છે જ્યારે વધુ એનર્જી સ્ટોર કરી શકાય છે.

સસ્તી અને કાર્યક્ષમ રીતે મોટી માત્રામાં ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવો એ સમગ્ર શહેરને પાવર કરવા માટે નવીનીકરણીય ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની ચાવી છે. જો કે તેના ઘણા ફાયદા છે, પરંતુ મોંઘી લિથિયમ બેટરી ટેક્નોલોજીમાં આનો અભાવ છે. પીગળેલા મીઠાની બેટરીઓ વધુ ખર્ચ-અસરકારક ઉકેલ છે જે ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરે છે જે ઊંચા તાપમાને પીગળેલા રહે છે.

"અમે પીગળેલી સોડિયમ બેટરીના કાર્યકારી તાપમાનને શક્ય તેટલા નીચા ભૌતિક તાપમાન સુધી ઘટાડવા માટે સખત મહેનત કરી રહ્યા છીએ," આ પ્રોજેક્ટના મુખ્ય સંશોધક લીઓ સ્મૉલે જણાવ્યું હતું. "બૅટરીના તાપમાનને ઘટાડતી વખતે, તે એકંદર ખર્ચને પણ ઘટાડી શકે છે. તમે સસ્તી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરી શકો છો. બેટરીને ઓછા ઇન્સ્યુલેશનની જરૂર પડે છે, અને બધી બેટરીઓને જોડતા વાયર પાતળા હોઈ શકે છે."

વાણિજ્યિક રીતે, આ પ્રકારની બેટરીને સોડિયમ-સલ્ફર બેટરી કહેવામાં આવે છે. આમાંની કેટલીક બેટરીઓ વૈશ્વિક સ્તરે વિકસાવવામાં આવી છે, પરંતુ તે સામાન્ય રીતે 520 થી 660 °F (270 થી 350 °C) તાપમાને કાર્ય કરે છે. સાન્ડિયા ટીમનો ધ્યેય ઘણો નીચો છે, જો કે આમ કરવાથી પુનઃવિચારની જરૂર છે કારણ કે ઊંચા તાપમાને કામ કરતા રસાયણો નીચા તાપમાને કામ કરવા માટે યોગ્ય નથી.

તે સમજી શકાય છે કે વૈજ્ઞાનિકોની નવી ડિઝાઇનમાં પ્રવાહી સોડિયમ મેટલ અને નવા પ્રકારના પ્રવાહી મિશ્રણનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રવાહી મિશ્રણ સોડિયમ આયોડાઈડ અને ગેલિયમ ક્લોરાઈડનું બનેલું છે, જેને વૈજ્ઞાનિકો કેથોલાઈટ કહે છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ત્યારે થાય છે જ્યારે બેટરી ઉર્જા મુક્ત કરે છે, સોડિયમ આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે જે અત્યંત પસંદગીયુક્ત વિભાજન સામગ્રીમાંથી પસાર થાય છે અને બીજી બાજુ પીગળેલા આયોડાઇડ મીઠું બનાવે છે.

આ સોડિયમ-સલ્ફર બેટરી 110 ° સે તાપમાને કામ કરી શકે છે. આઠ મહિનાના પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ પછી, તે 400 થી વધુ વખત ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કરવામાં આવ્યું છે, જે તેનું મૂલ્ય સાબિત કરે છે. વધુમાં, તેનું વોલ્ટેજ 3.6 વોલ્ટ છે, જે વિજ્ઞાનીઓનું કહેવું છે કે બજારમાં પીગળેલી મીઠાની બેટરી કરતા 40% વધારે છે, તેથી તેની ઉર્જા ઘનતા વધારે છે.

સંશોધન લેખક માર્થા ગ્રોસે કહ્યું: "આ પેપરમાં અમે જે નવી કેથોલાઈટની જાણ કરી છે તેના કારણે, અમે આ સિસ્ટમમાં કેટલી ઉર્જા દાખલ કરી શકાય તે અંગે ખૂબ જ ઉત્સાહિત છીએ. પીગળેલી સોડિયમ બેટરીઓ દાયકાઓથી આસપાસ છે, અને તે સમગ્ર વિશ્વમાં છે. પરંતુ તેઓ ક્યારેય નહોતા. કોઈએ તેમના વિશે વાત કરી નથી. તેથી, તાપમાનને ઓછું કરવામાં અને કેટલાક ડેટા પાછા લાવવામાં સક્ષમ બનવું અને કહેવું સારું છે કે 'આ ખરેખર સક્ષમ સિસ્ટમ છે.'

વૈજ્ઞાનિકો હવે બેટરીની કિંમત ઘટાડવા તરફ તેમનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યા છે, જે ગેલિયમ ક્લોરાઇડને બદલીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જે ટેબલ સોલ્ટ કરતાં લગભગ 100 ગણી મોંઘી છે. તેઓએ કહ્યું કે આ ટેક્નોલોજી હજુ વ્યાપારીકરણથી 5 થી 10 વર્ષ દૂર છે, પરંતુ તેમના માટે જે ફાયદાકારક છે તે બેટરીની સલામતી છે કારણ કે તે આગનું જોખમ ઉભું કરતી નથી.

"નીચા તાપમાને પીગળેલી સોડિયમ બેટરીના લાંબા ગાળાના સ્થિર ચક્રનું આ પ્રથમ પ્રદર્શન છે," સંશોધન લેખક એરિક સ્પોર્કે જણાવ્યું હતું. "અમારો જાદુ એ છે કે અમે મીઠું રસાયણશાસ્ત્ર અને વિદ્યુત રસાયણશાસ્ત્ર નક્કી કર્યું છે, જે અમને 230 °F પર અસરકારક રીતે કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે. કાર્ય કરો. આ નીચા-તાપમાન સોડિયમ આયોડાઇડ માળખું પીગળેલી સોડિયમ બેટરીનું ફેરફાર છે."