- ચીનમાં સોડિયમ આયન બેટરીથી ચાલતાં ટુ વ્હીલર્સ ખૂબ લોકપ્રિય થઈ રહ્યાં છે. ભારતમાં પણ સોડિયમ આયન બેટરીને કેન્દ્રમાં રાખીને અનેક સંશોધનો ચાલી રહ્યાં છે...
- સાઈન-ઈન-હર્ષ મેસવાણિયા
દુ નિયા આખી કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવાના પ્રયાસો કરે છે અને એ લક્ષ્યાંક હાંસલ કરવામાં પેટ્રોલ-ડીઝલથી ચાલતા વાહનો અવરોધ બને છે. ઈલેક્ટ્રિક વાહનોથી માણસની કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ ઘટી જાય છે. પર્યાવરણને ઈલેક્ટ્રિક વાહનોથી એટલું નુકસાન થતું નથી, જેટલું પરંપરાગત ઈંધણથી ચાલતા વાહનોથી થાય છે. તેના પરિણામે ઈલેક્ટ્રિક વ્હીકલ્સ એટલે કે ઈવીની પોપ્યુલારિટી વધી છે. એમાંય મોટાભાગના ઈવીમાં લિથિયમ આયન બેટરી વપરાય છે.
ચીન પાસે લિથિયમનો મોટો જથ્થો હોવાથી આ પ્રકારની બેટરી બનાવવામાં ચીનની મોનોપોલી છે. લિથિયમ દુર્લભ ખનીજની કેટેગરીમાં આવે છે. ચીનમાં ઈલેક્ટ્રિક વાહનોની ક્રાંતિ થઈ એમાં તેને કુદરતી રીતે મળેલા લિથિયમના જથ્થાની મોટી ભૂમિકા છે. અમેરિકા-યુરોપના દેશો પણ લિથિયમ આયન બેટરી માટે ચીન પર નિર્ભર છે.
ભારતમાં મળતાં ઈવી માટેય કંપનીઓ ચીન પાસેથી જ લિથિયમ આયનનું રો મટિરિયલ મંગાવે છે. ભારતમાં લિથિયમનો જથ્થો મળ્યો છે, પરંતુ હજુય એ ઓપરેશનલ થાય ત્યાં સુધી તો મોટાભાગની લિથિયમની જરૂરિયાત આયાત પર જ નિર્ભર રહેશે. અત્યારે ઈલેક્ટ્રિક વાહનોની ક્રાંતિનો મુખ્ય આધાર લિથિયમ આયન બેટરી પર છે, પરંતુ હવે એક સ્ટ્રોંગ પરિવર્તન આવી રહ્યું છે અને એની શરૂઆત પણ વળી ચીનથી જ થઈ છે.
ચીનમાં લિથિયમ આયન બેટરીને બદલે સોડિયમ આયન બેટરીથી ચાલતા ટુ વ્હીલર્સની પોપ્યુલારિટી વધી છે. એના માટે સોડિયમ સમુદ્રના પાણીમાંથી બનતા નમકમાંથી મેળવવામાં આવે છે. જેને આપણે સી-સોલ્ટ કહીએ છીએ એના ઉપયોગથી આ બેટરી બને છે. સી-સોલ્ટ મેળવવાનું લિથિયમ મેળવવા કરતાં આસાન છે. લિથિયમ જો કુદરતી રીતે કોઈ દેશ પાસે ન હોય તો તેમણે ચીન જેવા વિપુલ ભંડાર ધરાવતા દેશ પાસેથી લિથિયમ આયાત કરવું પડે છે, જ્યારે સી-સોલ્ટ સરળતાથી મળી રહે છે. તેને દરિયાકાંઠે બનાવી શકાય છે.
***
સોડિયમ-આયનની બેટરી બનાવવાના પ્રયોગો ત્રણ દાયકા જૂના છે. ૧૯૮૦ અને ૧૯૯૦ના દશકામાં એક તરફ લિથિયમ આયન બેટરીને બહેતર બનાવવાના પ્રયોગો પૂરજોશમાં ચાલતા હતા, બીજી તરફ સોડિયમ આયન બેટરી પર પણ પ્રયોગો ચાલી રહ્યા હતા, પરંતુ તે વખતે લિથિયમ આયન બેટરીને કમર્શિયલ સક્સેસ મળી ગઈ એટલે સોડિયમ આયનના પ્રયોગો મોળા પડી ગયા. લિથિયમ આયનના પ્રયોગો ટકાઉ સાબિત થયા. તેના પર રોકાણકારોને ભરોસો હતો એટલે સોડિયમ આયન બેટરી હાંસિયામાં ધકેલાઈ ગઈ.
૨૦૧૦ પછી ફરીથી સોડિયમ આયન બેટરીના પ્રોજેક્ટ્સ આગળ વધ્યાં. કેટલીય પેટન્ટ રજિસ્ટર થઈ. લિથિયમ આયન કરતાં કોસ્ટિંગ ઓછું થતું હતું એટલે અસંખ્ય કંપનીઓને આ સમીકરણમાં રસ પડયો. ગ્રાહકોને પણ લિથિયમ આયનનો વિકલ્પ જોઈએ છે. અત્યારે એવી પરિસ્થિતિ છે કે ઈલેક્ટ્રિકલ વાહનોનો સૌથી મોંઘો પાર્ટ કોઈ હોય તો એ છે બેટરી. એક લાખના ટુ વ્હીલરમાં જો બેટરી ખરાબ થાય તો ૬૦-૭૦ હજારનો ખર્ચ કરવો પડે છે. લિથિયમ આયન બેટરી ખરાબ થઈ તો આખું વાહન બદલવું એ જ સલાહભર્યું છે. આવી સ્થિતિમાં ગ્રાહકોને જો થોડું સસ્તું ઈવી મળે ને પાંચેક વર્ષમાં બદલવુંય પડે તો તેમને એ વિકલ્પ પસંદ પડશે.
સમુદ્રના નમકથી બનતું સોડિયમ પૃથ્વીના પેટાળમાંથી મેળવાતા લિથિયમની સરખામણીએ સસ્તું પડે છે, પરિણામે તેની પ્રોડક્શન કોસ્ટ ઘણી ઘટી જાય છે. અત્યારે પરંપરાગત રીતે ઈલેક્ટ્રિક વાહનોમાં લિથિયમ આયન અથવા લેડ-એસિડ બેટરી ફિટ થાય છે, પરંતુ એની પ્રોડક્શન કોસ્ટ લિથિયમના કારણે મોંઘી પડે છે અને સરવાળે ગ્રાહકો સુધી જે સ્કૂટર પહોંચે છે એ પણ મોંઘું પડે છે. ઈલેક્ટ્રિક સ્કૂટર મોંઘા હોવાથી લોકો પેટ્રોલના વાહનો ખરીદી લે છે. જો એ જ રેન્જમાં ટકાઉ ઈવી મળી જાય તો લોકો પેટ્રોલના વાહનો પર પસંદગી ઉતારે નહીં. અત્યારની લિથિયમ-આયન બેટરી વાહનની કુલ કિંમતમાં ૮૦ ટકા જેટલો ભાગ ભજવે છે. જો એ બેટરીનો અન્ય સસ્તો વિકલ્પ હોય તો સસ્તા ઈવી બનાવી શકાય ને બેટરી લાઈફ પૂરી થાય ત્યારે વાહન બદલવાનું આસાન બને.
ચીને એ કામ સમુદ્રમાંથી સરળતાથી મેળવી શકાતા કે ઉત્પાદન કરીને બનાવી શકાતા નમકમાંથી બેટરી બનાવીને ઈવીની કિંમતમાં ત્રણ ગણો ઘટાડો કરી નાખ્યો છે. સમુદ્રમાંથી મેળવાતા નમકનો ઉપયોગ કરીને સોડિયમ-આયનનું સમીકરણ બનાવીને આ ઈલેક્ટ્રિક બેટરીની ક્રાંતિ થઈ છે. સોડિયમ-આયનની આ ટેકનિકથી ચાલતા અસંખ્ય સ્કૂટર્સ છેલ્લાં છ-આઠ મહિનામાં ચીનના રસ્તાઓમાં જોવા મળવા લાગ્યા છે. ચીનની ઈલેક્ટ્રિક વાહનો બનાવતી કંપનીઓએ આ સસ્તા સ્કૂટર્સ માર્કેટમાં મૂક્યા કે તરત જ તેના પર દુનિયાનું ધ્યાન પડયું. ગ્રાહકો લિથિયમ આયન સંચાલિત વાહનો કરતાં આ પ્રકારના વાહનો તરફ વળ્યા છે.
***
સોડિયમ આયન બેટરીના અત્યારે જે ફાયદા ગણાવાઈ રહ્યાં છે એમાં એક દાવો એવો છે કે લિથિયમની સરખામણીએ પર્યાવરણ માટે આ વધારે સારો વિકલ્પ છે. તેનાથી પર્યાવરણને લિથિયમ-આયન બેટરીની કમ્પેરમાં ઓછું નુકસાન થાય છે. લિથિયમ-આયન બેટરીથી સોડિયમ-આયન બેટરી અડધી કિંમતે બની જાય છે. પરિણામે સ્કૂટરના ભાવમાં પણ મોટો ફરક પડી ગયો છે.
ભારતના રૂપિયા પ્રમાણે ગણતરી કરીએ તો ચીનમાં ૩૫ હજારથી ૫૧ હજારની કિંમતમાં ઈલેક્ટ્રિક સ્કૂટર્સ વેચાઈ રહ્યા છે. વિશાળ વસતિને ધ્યાનમાં રાખીને આ સ્કૂટર્સ માર્કેટમાં ઉતારાયા છે. ભલે લિથિયમ આયન બેટરી જેટલી આ બેટરીનું આયુષ્ય ન હોય તો પણ ૩૫-૫૦ હજાર રૂપિયામાં ત્રણ-ચાર વર્ષ નીકળી જાય તો લોકોને પરવડે. કારણ કે ચાર-પાંચ વર્ષમાં આટલી કિંમત તો પેટ્રોલની થઈ જાય. એની સરખામણીએ ભલે ટકાઉ હોય પરંતુ લિથિયમ-આયન બેટરી સંચાલિત ટુ વ્હીલર્સની કિંમત સહેજેય એક-દોઢ લાખ રૂપિયાએ પહોંચી જાય છે. આટલી મોટી રકમ એક સાથે રોકવી મધ્યમવર્ગ, નોકરિયાત અને નાના ધંધા રોજગાર ધરાવતા લોકો માટે કપરી છે.
નમકથી બનેલી આ બેટરીને ચાર્જ થવામાં ખૂબ ઓછો સમય લાગે છે. ૧૫-૨૦ મિનિટમાં જ આ બેટરી ૮૦ ટકા સુધી ચાર્જ થઈ જાય છે. અત્યારે લિથિયમ-આયન બેટરીને ચાર્જ થતાં ત્રણેક કલાકનો સમય લાગે છે. એ રીતે જોઈએ તો એક ચા-નાસ્તાના નાનકડા બ્રેક જેટલા સમયમાં બેટરી ૭૦-૮૦ ટકા ચાર્જ થઈ જાય તો કોઈ સ્થળે ઉતાવળે પહોંચવામાં આસાની રહે છે. લાંબાંગાળે આ પ્રકારની બેટરી ચાર્જ કરવાનું મૂલ્ય પણ નક્કી થઈ શકે. એક કલાકની બેટરી ચાર્જ કરવી હોય તો ૧૦-૨૦ રૂપિયાનો ચાર્જ આપવો પડે તો એમાં ગ્રાહકોને ખાસ વાંધો પડશે નહીં.
ચીન ઉપરાંત ભારત જેવા વધુ વસતિ અને વિશાળ મધ્યમવર્ગ ધરાવતા દેશમાં આ વિકલ્પ વધારે ઉપયોગી થઈ પડશે. લિથિયમ આયન બેટરી બનાવવા માટે લિથિયમનું માઈનિંગ કરવું પડે છે. વળી, લિથિયમનો જથ્થો બધા દેશો પાસે નથી. મોટો જથ્થો ચીનમાં છે એટલે ચીન પર નિર્ભર રહેવું પડે છે. તેના બદલે સમુદ્રમાંથી નમક મેળવવાનું તો બધા દેશો માટે સરળ છે. ભારત જેવા વિશાળ સમુદ્રકાંઠો ધરાવતા દેશ માટે આ વિકલ્પ આગામી દશકામાં બહુ ઉપયોગી થઈ પડશે. સોડિયમ આયન બેટરીમાં આગ લાગવાની શક્યતા લિથિયમ આયનની કમ્પેરમાં ઓછી હોય છે, કારણ કે એ ઓછી રિએક્ટિવ હોય છે.
વેલ, અત્યારે ભારતમાં પણ લિથિયમ આયન બેટરીથી જ ઈલેક્ટ્રિક ટુવ્હીલર્સ અને કારનો મોટો આધાર છે. પરંતુ ચીનમાં જે ટેકનિકથી સોડિયમ-આયન બેટરી બની છે એવી જ ટેકનિકથી ભારતમાં પણ સ્કૂટર્સ બનાવવાના પ્રયોગો ચાલી રહ્યાં છે. ઘણી કંપનીઓ એવી બેટરી બનાવવાના પ્રોજેક્ટ ચલાવી રહી છે. એકાદ-દોઢ વર્ષમાં નમકથી ચાલતા ટુવ્હીલર્સના પ્રોડક્શનમાં ધારી સફળતા મળશે તો દેશમાં ઈલેક્ટ્રિક વાહનો સસ્તાં તો થશે, સાથોસાથ ઈવી ક્રાંતિનો ગિયર પણ બદલાશે.
દેશમાં 6 મિનિટમાં 80% બેટરી ચાર્જ કરવાનો પ્રયોગ સફળ
જવાહરલાલ નેહરુ સેન્ટર એડવાન્સ્ડ સાયન્ટીફિક રિસર્ચના સંશોધકોએ કરેલો પ્રયોગ બહુ જ મહત્ત્વનો સાબિત થવાનો છે. પ્રોફેસર પ્રેમકુમાર સેનગુટ્ટુવનના નેતૃત્વમાં સંશોધકોેએ વિકસાવેલી સોડિયમ આયન બેટરી માત્ર છ મિનિટમાં ૮૦ ટકા સુધી ચાર્જ થાય છે. ભારતમાં બનેલી આ બેટરીનું પરીક્ષણ થઈ ચૂક્યું છે. એમ તો ચીનની કંપનીઓએ પણ ડેમોન્સ્ટ્રેશન કર્યું હતું અને ૧૫-૨૦ મિનિટમાં ૮૦ ટકા સુધી સોડિયમ આયન બેટરી ચાર્જ થઈ જતી હોવાનો દાવો કર્યો હતો, પરંતુ ભારતના સંશોધકોએ એ સમયગાળો અડધો કરી બતાવ્યો હતો.
અત્યારે મોબાઈલમાં ફાસ્ટ ચાર્જિંગનો વિકલ્પ મળે છે અને દોઢ-બે કલાકને બદલે ૪૦ મિનિટમાં ૧૦૦ ટકા બેટરી ચાર્જ થઈ જાય છે, પરંતુ હજુ મોબાઈલમાં પણ આખી બેટરી માત્ર ૧૦-૧૫ મિનિટમાં ચાર્જ થતી નથી. જોકે, મોબાઈલની બેટરી લિથિયમમાંથી બને છે એટલે એમાં સમય લાગે છે. ટુ વ્હીલર્સ માટે ભારતમાં વિકસાવાયેલી સોડિયમ આયન બેટરી જો માત્ર ૬ મિનિટમાં ૮૦ ટકા સુધી ચાર્જ થઈ જતી હોય તો એ બહુ જ મોટી ક્રાંતિ ગણાશે. એનાથી ભારતના ઈવી ચાલકોનો સમય બચશે.
બીજો ફાયદો ભારતના ઈવી માર્કેટને પડશે. યુરોપ-આફ્રિકા અને એશિયન દેશોમાં પણ ઈવીનું મોટું માર્કેટ ક્રિએટ થઈ રહ્યું છે. ચીનની કંપનીઓ સામે ભારતની ટેકનોલોજી બહેતર હશે તો ભારતીય કંપનીઓના ઈવીની ડિમાન્ડ વિદેશોમાં વધશે.
