यहां बैटरी प्रौद्योगिकी के निकट भविष्य पर एक झलक दी गई है

जब तक कर्नल ब्रेंट विल्सन ओहू के कैंप स्मिथ में बेस कमांडर बने, तब तक उन्हें खाड़ी और इराक युद्धों में तैनात किया गया था और कोसोवो में कई रक्षा अभियानों का नेतृत्व किया गया था। लेकिन हवाई अड्डे पर उन्होंने जिस दुश्मन का सामना किया, वह मरीन कॉर्प्स हेलीकॉप्टर पायलट के रूप में युद्ध के मैदान में देखे गए किसी भी दुश्मन से अलग था। उन्हें उष्णकटिबंधीय मौसम द्वारा नियमित रूप से कुचले जाने वाले पुराने ऊर्जा बुनियादी ढांचे से जूझना पड़ा।

विल्सन बताते हैं, "पूरा पावर ग्रिड नियमित रूप से बंद हो रहा था और हमें व्यवसाय से बाहर कर रहा था," विल्सन बताते हैं, जो उस समय पूरे प्रशांत क्षेत्र में रक्षा अभियानों के लिए जिम्मेदार टीम का भी हिस्सा थे। "वास्तव में आपके पास वह नहीं हो सकता।"

लेकिन खराब बुनियादी ढांचे के खिलाफ लड़ाई में एक कम इस्तेमाल किया गया सहयोगी भी था: सूरज की रोशनी। विल्सन ने स्थापित करने का अभियान चलाया सौर पेनल्स और औद्योगिक बैटरियां जो तूफान आने पर ऑपरेशन के महत्वपूर्ण हिस्सों को ऑनलाइन रख सकती हैं। उस अनुभव ने अंततः उन्हें दूसरे करियर में आगे बढ़ने में मदद की: अपने घर को ग्रिड से बिजली देने के लिए पर्याप्त बैटरी बेचना।

बैटरी बूम

पिछले कई दशकों में बैटरी बाजार में तेजी से बढ़ोतरी हुई है और अगले पांच वर्षों में इसमें 12% की वृद्धि होने की उम्मीद है। मोर्डोर इंटेलिजेंस. 2025 तक यह 90 अरब डॉलर का बाजार होगा। पिछले एक दशक में, टेस्ला, डायसन और डेमलर जैसी कंपनियों ने उद्योग में अरबों डॉलर का निवेश किया है, या तो छोटी कंपनियों का अधिग्रहण किया है या नए कारखाने बनाए हैं। अगर वह क्लासिक दृश्य स्नातक आज फिल्माए गए, डस्टिन हॉफमैन के चरित्र को दी गई एक शब्द की कैरियर सलाह "प्लास्टिक" नहीं होगी, यह "बैटरी" होगी।

उस सारी वृद्धि को क्या बढ़ावा देगा? लिथियम-आयन बैटरी की कीमत घटी, निजी इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिक कारों का चलन बढ़ा और, अन्य कारकों के अलावा, अधिक गृहस्वामी और बिजली कंपनियाँ सौर और पवन का भंडारण करना चाह रही हैं ऊर्जा।

उस विकास के साथ-साथ बहुत सारी बर्बादी भी आती है। दुर्भाग्य से, अधिकांश बैटरियाँ लैंडफिल में ख़त्म हो जाती हैं। लिथियम-आयन कोशिकाओं के लिए पुनर्चक्रण दरें भयावह हैं: के बारे में 5% संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ के लिए. शोधकर्ता लिथियम-आयन बैटरियों को अधिक पुन: प्रयोज्य बनाने के तरीके ढूंढ रहे हैं, लेकिन अगर ऐसा होता है, तो भी हमें इसकी आवश्यकता है उन लोगों और निगमों की आदतों को बदलें जो बैटरियों को बिल्कुल भी रीसायकल नहीं करते हैं और उन्हें फेंक कर नष्ट कर देते हैं कचरा।

इसके अलावा, कुछ विशेषज्ञों का कहना है कि लिथियम की सीमित मात्रा उपलब्ध है, हालाँकि कितनी सीमित है, यह बहस का विषय है। इसका और कोबाल्ट (जो आमतौर पर लिथियम-आयन बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए उपयोग किया जाता है) का खनन उच्च पर्यावरणीय स्तर पर होता है और मानव लागत. साथ ही, पिछले कई वर्षों में कोबाल्ट की कीमत में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।

यह सब सवाल पैदा करता है: क्या वहाँ सस्ती, अधिक पर्यावरण के अनुकूल बैटरियाँ हैं? क्या हम कुछ बेहतर उपयोग कर सकते हैं? भविष्य कैसा है?

बहुत सारे लोग इस पर शोध कर रहे हैं संभावनाएं. 1990 के दशक से, 300,000 से अधिक बैटरी से संबंधित पेटेंट दायर किए गए हैं (अकेले 2017 में 30,000 से अधिक)। जबकि इन आविष्कारों का एक बड़ा प्रतिशत लिथियम-आयन तकनीक से संबंधित है, सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट, सिलिकॉन-आधारित एनोड पर बहुत काम किया जा रहा है। लिथियम-एयर, ग्राफीन और अन्य विकल्प, जिनमें से कुछ पर्यावरण के अनुकूल हैं, और अन्य जो पर्यावरण की दृष्टि से लिथियम-आयन से बेहतर नहीं हैं, लेकिन संभवतः अधिक हैं कुशल।

हालाँकि इनमें से अधिकांश नई बैटरी प्रकारों का संभवतः लिथियम-आयन के रूप में व्यापक रूप से विपणन नहीं किया जाएगा (कम से कम अगले कुछ दशकों में), वे वास्तव में बड़े विशिष्ट बाजारों में सेवा दे सकते हैं। यहां कुछ लोकप्रिय हैं.

लिथियम आयरन फॉस्फेट

कर्नल के तुरंत बाद. विल्सन सेना से सेवानिवृत्त हुए, एक सौर पैनल कंपनी के अधिकारियों ने उनसे अपने वर्षों के ऊर्जा भंडारण अधिग्रहण में डुबकी लगाने के लिए कहा ज्ञान (सेना दुनिया के सबसे बड़े बैटरी उपयोगकर्ताओं में से एक है), लास वेगास में सीईएस की यात्रा करें, और घर की वर्तमान फसल का सर्वेक्षण करें बैटरियां. यात्रा के बाद, उन्होंने यह बताने के लिए एक विशाल स्प्रेडशीट बनाई कि वह जो विकल्प देखते थे उससे वे असंतुष्ट क्यों थे। सबसे अच्छी बैटरियां या तो औसत गृहस्वामी ($30,000 से अधिक) के लिए बहुत अधिक महंगी थीं या उनमें पर्याप्त शक्ति नहीं थी। फिर उन्होंने साथ काम किया नियोवोल्टा बैटरियों की एक श्रृंखला बनाने के लिए, जिसकी लागत आम तौर पर बहुत कम दोहरे अंकों में होती है।

पर्यावरण के प्रति जागरूक रसायन-प्रमुख आपको तुरंत यह बता देंगे लिथियम-आयरन-फॉस्फेट ऊर्जा भंडारण एक अन्य प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी है, हालांकि इसके कुछ उल्लेखनीय फायदे हैं: यह सस्ता है, है अधिक घनी ऊर्जा, लंबा जीवन और अंदरूनी भाग फटने पर आग नहीं लगेगी (जो लिथियम-आयन के साथ हो सकता है) बैटरी)। नकारात्मक पहलू? यह बेहद भारी है (यही कारण है कि यह बेहतर है अगर यह आपके फोन में नहीं बल्कि आपके पीछे के बरामदे पर हो), केस में अभी भी लिथियम है, और रीसाइक्लिंग मार्ग अस्पष्ट है।

जैसे, कुछ लोगों ने लिथियम-आयरन-फॉस्फेट बैटरियों को अपनाया है, जिससे यह जानना कठिन हो गया है कि उनकी रीसाइक्लिंग दर कितनी अच्छी है। कुछ शोधकर्ताओं का तर्क है कि उन्हें घटक भागों में तोड़ना आसान है।

लिथियम सल्फर

कुछ विशेषज्ञ लिथियम-आयन के स्थान पर लिथियम-सल्फर ऊर्जा भंडारण पर दांव लगा रहे हैं क्योंकि बैटरियां हल्की और अधिक ऊर्जा-सघन होती हैं। सल्फर भी प्रचुर और सस्ता है।

लिथियम-आयन और लिथियम-सल्फर बैटरी कैसे काम करती हैं, इसके बीच क्या अंतर है? प्रोफेसर लिंडा नज़र, जिसकी कनाडा की वाटरलू यूनिवर्सिटी की प्रयोगशाला पिछले 10 वर्षों से लिथियम-सल्फर बैटरियों का अध्ययन कर रही है, अंतरों का वर्णन करने के लिए पार्किंग गैरेज सादृश्य का उपयोग करती है। जबकि लिथियम-आयन बैटरी को चार्ज करना और डिस्चार्ज करना पार्किंग गैराज के अंदर और बाहर कारों को चलाने जैसा है, लिथियम-सल्फर बैटरी "लगभग पूरी पार्किंग गैराज संरचना को नष्ट कर रही है और फिर जब आप रिचार्ज करते हैं तो इसे फिर से बना रही है" कोश।"

रासायनिक प्रतिक्रिया वैसी ही है जैसी सीसा-एसिड बैटरी में होती है, जहां पूर्ण संरचनात्मक और रासायनिक परिवर्तन होता है। इन "रूपांतरण" बैटरियों के अपने फायदे और चुनौतियाँ हैं। नज़र कहते हैं, "उनके पास अधिक इलेक्ट्रॉनों को संग्रहीत करने में सक्षम होने का लाभ है।" दूसरी ओर, सल्फर में अपेक्षाकृत कम चालकता होती है और डिस्चार्ज होने के बाद बैटरियों का आयतन बदल जाता है। वाटरलू विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला की टीम चक्र जीवन को बढ़ाने और बैटरी की प्रतिक्रियाओं को अनुकूलित करने के लिए बैटरी के घटकों में बदलाव कर रही है। यदि बैटरी की कुछ चुनौतियाँ हल हो जाती हैं, तो नज़र का अनुमान है कि उनका उपयोग विमानन के साथ-साथ ड्रोन में भी किया जाएगा। जेफिर विमान और यूएवी, जिन्होंने बिजली से चलने वाली कुछ लंबी उड़ानें भरी हैं, अक्सर लिथियम-सल्फर बैटरी पर निर्भर होते हैं।

सोडियम आयन

जैसा कि यह पता चला है, आवर्त सारणी तत्व जो आपके दिल के लिए बहुत बुरा है वह बैटरी के लिए बहुत अच्छा है। सोडियम-आयन बैटरियों में अनुसंधान 1970 के दशक में शुरू हुआ, लगभग उसी समय जब लिथियम-आयन ऊर्जा भंडारण शुरू हुआ। आवर्त सारणी में दोनों तत्व पड़ोसी हैं। फिर लिथियम-आयन ने उड़ान भरी और सोडियम-आयन को अगले तीन दशकों तक कम ऊर्जावान भी माना गया।

नज़र कहते हैं, ''यह सबसे अच्छी चीज़ लगती है,'' नज़र कहते हैं, जिनकी प्रयोगशाला सोडियम-आधारित ऊर्जा भंडारण के साथ भी काम करती है। “सोडियम-आयन बैटरियां पृथ्वी-प्रचुर तत्वों के साथ काम करने की संभावना देती हैं - लोहा, मैंगनीज और टाइटेनियम जैसी चीजों से बने सकारात्मक इलेक्ट्रोड - ऐसे तत्व जो बहुत कम लागत वाले होते हैं। लेकिन उस रसायन को अच्छी तरह से काम करना एक चुनौती है क्योंकि यह लिथियम के समान नहीं है।

नज़र का कहना है कि कुछ कंपनियाँ सोडियम-आयन बैटरियों में निवेश करने लायक नहीं समझती हैं क्योंकि लिथियम-आयन बैटरियों की लागत हर समय गिर रही है।

वह कहती हैं, "मुझे लगता है कि सोडियम-आयन बैटरियों में बहुत सारे संसाधनों का निवेश करना शायद उचित है।" "अगर कोई ऐसा क्षण आता है जिसमें उच्च-ऊर्जा घनत्व के साथ सोडियम-आयन बैटरियां वास्तव में अच्छी तरह से काम करती हैं, तो यह एक बड़ा कदम होगा।"

चीनी

मानो या न मानो, आप चीनी पर बैटरी वैसे ही चला सकते हैं जैसे कोई बच्चा केक के चबूतरे पर चढ़ जाता है। सोनी ने पहली बार 2007 में उस प्रतिक्रिया के बारे में शोध प्रकाशित किया जिसमें माल्टोडेक्सट्रिन को ऊर्जा बनाने के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है। यद्यपि चीनी बैटरियों की सामग्री उपलब्धता और पर्यावरण-अनुकूलता लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में बहुत अधिक है, लेकिन उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया से उत्पन्न वोल्टेज उल्लेखनीय रूप से कम है। तो, आप शायद अपने टेस्ला को क्रंचबेरी का एक डिब्बा खिलाना बंद करना चाहेंगे।

हालाँकि मूल अवधारणा पहली बार 2007 में सामने आई थी चीनी बैटरी अवधारणा में अभी भी कुछ रस बाकी है। 2016 में, प्रोफेसर माइकल स्ट्रानो के नेतृत्व में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी टीम ने एक उपकरण बनाया थर्मोपावर वेव, जो पिछले चीनी बैटरी अवतारों की तुलना में बहुत अधिक कुशल है और एक वाणिज्यिक एलईडी को शक्ति प्रदान कर सकता है रोशनी। यह एक रोमांचक विकास है क्योंकि चीनी अत्यधिक प्रचुर मात्रा में है, इसलिए यदि हम इन बैटरियों का उत्पादन करने का एक व्यवहार्य तरीका ढूंढ सकते हैं, तो हम संभवतः उस तकनीक को तेजी से बढ़ा सकते हैं। दुर्भाग्य से, व्यावसायिक उपलब्धता में कई साल लगने की संभावना है।

प्रवाह

एक फ्लो बैटरी की संरचना अधिकांश अन्य बैटरी की तुलना में अलग होती है: प्रतिक्रियाशील सामग्रियों के एक समूह को एक इकाई में एक साथ पैक करने के बजाय (सामान्य बैटरियों की तरह), फ्लो बैटरियां प्रतिक्रियाशील तरल पदार्थों को अलग-अलग कंटेनरों में संग्रहित करती हैं और फिर उन्हें बनाने के लिए सिस्टम में पंप करती हैं ऊर्जा। वे विशाल भी हैं और ग्रिड ऊर्जा भंडारण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं - इलेक्ट्रॉनिक्स और ऐसी चीज़ों के लिए नहीं जो आपके हाथ की हथेली में आराम से फिट हो सकें।

मूल बैटरी प्रवाहित करें कथित तौर पर इसका वजन 1,000 पाउंड था और इसका आविष्कार 19वीं शताब्दी के अंत में चतुराई से शक्ति प्रदान करने के लिए किया गया था फ्रांसीसी हवाई पोत का नाम "ला फ्रांस" रखा गया। तब से मॉड्यूलर ऊर्जा भंडारण में रुचि बढ़ती और घटती रही है तब।

"मुझे लगता है कि वास्तव में जो चीज विस्फोट का कारण बन रही है और फ्लो बैटरियों में दिलचस्पी अगली पीढ़ी की बैटरियां बनाने के बारे में नहीं है फोन या कंप्यूटर, लेकिन मध्यम से बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण,'' यूनिवर्सिटी में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर टिमोथी कुक बताते हैं। भैंस। इसलिए, जब तक आप स्टीमपंक सेल फोन नहीं बना रहे हैं, यह संभावना नहीं है कि आप सूक्ष्म पंपों के साथ सक्रिय किसी भी प्रवाह बैटरी को अपने साथ ले जाएंगे। हालाँकि, जैसे-जैसे अधिक घर सौर ऊर्जा स्थापित करेंगे, "वैयक्तिकृत ऊर्जा" भंडारण का बाज़ार बढ़ेगा।

जबकि लिथियम-आयन बैटरी को अधिक शक्तिशाली बनाने का मतलब है बैटरी का आकार, डिज़ाइन बढ़ाना प्रवाह बैटरियों का उपयोग तरल के आकार को बढ़ाकर ऊर्जा बढ़ाना संभव बनाता है जलाशय. सैन डिएगो पावर एंड इलेक्ट्रिक ने हाल ही में एक स्थापित किया है जो बिजली दे सकता है 1,000 घर.

"आपको झिल्ली के किसी भी आयाम को बदलने की ज़रूरत नहीं है [जहां रासायनिक प्रतिक्रिया होती है], आपको बस करना है लंबे समय तक इसके माध्यम से बड़ी मात्रा में तरल प्रवाहित करने के लिए और आप उस ऊर्जा को बाहर निकाल सकते हैं,'' बताते हैं पकाना। "इसलिए इसे बढ़ाना या घटाना बहुत आसान है या आप इसे मूल रूप से इंस्टॉलेशन के अनुसार अनुकूलित कर सकते हैं।"

फ़्लो बैटरियों में अधिकांश बैटरियों की तुलना में कई अधिक चार्जिंग चक्र होते हैं। तरल पदार्थों को बदलने या अन्य मॉड्यूलर भागों को बदलने की क्षमता का मतलब है कि बैटरी का संभावित जीवन लगभग अनिश्चित है।

भले ही कंपनियां वर्तमान में औद्योगिक आकार की फ्लो बैटरी बेचती हैं, प्रोफेसर कुक को अगले पांच से 10 वर्षों तक व्यापक स्वीकृति की उम्मीद नहीं है। वह एक ऐसे दिन की भी कल्पना करते हैं जब इलेक्ट्रिक कारें तकनीक का उपयोग कर सकेंगी। कुक ने एक कार को "गैस स्टेशन" तक खींचने, खर्च किए गए इलेक्ट्रोलाइट को डिस्चार्ज करने और फिर ताज़ा चार्ज की गई कार से भरने का वर्णन किया है। आपकी कार के रीबूट होने के लिए आधे घंटे तक इंतजार करने के बजाय, पहिये कुछ ही मिनटों में फिर से घूमने लग सकते हैं। लेकिन, निःसंदेह, वह भविष्य बहुत ख़राब है।

कागज़

कागज से बैटरी बनाने के कई फायदे हैं: यह पतली, लचीली होती है और अगर इसे सही सामग्री से बनाया जाए तो यह बायोडिग्रेडेबल होती है। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय की एक टीम ने पतली शीटों पर कार्बन और सिल्वर संतृप्त स्याही की कोटिंग करके शुरुआती पेपर बैटरियां विकसित कीं। हाल ही में, पर्यावरण-प्रमुख बिंघमटन विश्वविद्यालय में विकसित की जा रही बैटरियों को लेकर उत्साहित हो गए हैं। प्रोफ़ेसर सेओखेउन "सीन" चोई ने इसके कुछ अलग-अलग अवतार बनाए हैं, जिनमें एक थूक द्वारा संचालित - या अधिक वैज्ञानिक रूप से, मानव लार - और दूसरा बैक्टीरिया द्वारा संचालित है। चोई और प्रोफेसर ओमोवुन्मी सादिक द्वारा विकसित बायोबैटरी के हालिया अवतार में पॉली का उपयोग किया गया है (एमिक) एसिड और पॉली (पाइरोमेलिटिक डायनहाइड्राइड-पी-फेनिलिनेडियम) ऊर्जा स्रोत बनाने के लिए बायोडिग्रेडेबल

चोई ने कहा, "हमारी हाइब्रिड पेपर बैटरी ने पहले रिपोर्ट की गई सभी पेपर-आधारित माइक्रोबियल बैटरियों की तुलना में बहुत अधिक बिजली-से-लागत अनुपात प्रदर्शित किया।" घोषित किया गया था. हालाँकि इन पर्यावरण-अनुकूल पेपर बैटरियों का व्यावसायिक उपयोग उनके कम विद्युत उत्पादन को देखते हुए सीमित कर दिया गया है (कोई भी एलईडी लाइट को बिजली दे सकता है)। लगभग 20 मिनट), शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, वायरलेस उपकरणों, पेसमेकर, विमान जैसे चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जाएगा। ऑटोमोबाइल. चोई ने विकासशील देशों में पॉइंट-ऑफ-केयर डायग्नोस्टिक टूल के लिए एकल-उपयोग बिजली स्रोतों के रूप में उनका उपयोग करने के बारे में एक पेपर लिखा है, जहां बैटरी आसानी से उपलब्ध नहीं हो सकती है।

वायु

हवा वास्तव में इलेक्ट्रिक हो सकती है, न कि केवल उस क्षण में जब आप अपने फेरारी के स्पीकर से फिल कोलिन्स की धुन बजने के बाद अपना कॉलर पॉप करते हैं। जिंक-एयर बैटरियां, जो स्मार्टीज़ कैंडीज़ के आकार के होते हैं और ऑक्सीजन और जिंक के बीच प्रतिक्रिया द्वारा संचालित होते हैं, कई वर्षों से श्रवण यंत्रों में उपयोग किए जाते रहे हैं। जिंक सस्ता और प्रचुर मात्रा में भी है, जो प्रौद्योगिकी को किफायती और पर्यावरण-अनुकूल बनाता है।

लेकिन इस तकनीक को बनाने का प्रयास करते समय कुछ सीमाएं हैं रिचार्जेबल. चार्जिंग के दौरान डेंड्राइट क्रिस्टल बन सकते हैं और बैटरी कम हो सकती है। जिंक को बदलने के तरीकों का परीक्षण किया गया है जैसे सामग्री को भौतिक रूप से बदलकर बैटरी को "यांत्रिक रूप से रिचार्ज करना", एक दृष्टिकोण जिसे सिंगापुर की इलेक्ट्रिक बसों में आजमाया गया है। ऊर्जा घनत्व, शक्ति स्तर और लागत की अलग-अलग डिग्री के साथ लिथियम-वायु और धातु-वायु बैटरियों के साथ कई अन्य प्रयोग करने का प्रयास किया गया है। पिछले एक दशक में, टेस्ला ने चार्जिंग से संबंधित कई पेटेंट दायर किए हैं लिथियम-एयर बैटरी, इसलिए उनकी क्षमता आपके श्रवण यंत्रों से कहीं अधिक मौजूद हो सकती है।

लोहा

कुछ साल पहले, इडाहो विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान के प्रोफेसर पीटर एलन ने YouTube पर बैटरी विज्ञान के प्रति अपना आकर्षण व्यक्त करना शुरू किया था। लगभग तुरंत ही उन्होंने पाया कि दर्शक वास्तव में बैटरी सामग्री पर प्रतिक्रिया देते हैं, जिसने उन्हें शैक्षिक प्रदर्शन के रूप में रिचार्जेबल आयरन बैटरी बनाने के लिए प्रेरित किया। उस प्रोजेक्ट ने शैक्षिक बैटरी प्रोजेक्ट के चरणों, समस्याओं और सीखों को समझाते हुए 100 से अधिक प्रदर्शन वीडियो तैयार किए हैं।

"मैं खुद को बैटरी विशेषज्ञ के रूप में पेश नहीं करना चाहता," प्रोफेसर स्वीकार करते हैं, जिनकी विशेषज्ञता का क्षेत्र जैविक रसायन विज्ञान है। यूट्यूब वीडियो करते समय, उन्हें एहसास हुआ कि अपेक्षाकृत सस्ती डू-इट-योरसेल्फ बैटरी बनाकर बहुत कुछ सिखाया और सीखा जा सकता है।

"आयरन बैटरी तकनीक के कुछ हिस्से लगभग 100 वर्षों से मौजूद हैं, इसलिए मुझे लगता है कि बहुत से लोग इसमें शामिल हो सकते हैं बहुत सारा विदेशी ज्ञान बस यही कहेगा, 'ठीक है, यह तो घिसी-पिटी ज़मीन है - वहाँ कुछ भी नहीं मिलेगा,'' वह कहते हैं। "लेकिन थोड़ा भोला होने के नाते, मैं उसमें चला गया और कहा, 'ठीक है, चलो इसे आज़माएँ, आप वैसे भी कुछ दिलचस्प पा सकते हैं।'"

दो वर्षों के बाद, 30 से अधिक बैटरी विविधताओं और स्नातक छात्रों से बहुत मदद के बाद, एलन को मदद मिली ऊर्जा घनत्व की इष्टतम मात्रा बनाने के लिए तरल और ठोस पदार्थों को संतुलित करना सीखा, लेकिन कम के साथ शक्ति।

"फिर हम इस पूरे प्रश्न में उलझ गए: 'यदि आपके पास एक रसायन है जो काम करता है, लेकिन धीरे-धीरे काम करता है, तो आप इसे कैसे गति देंगे?'"

भले ही टीम उस चुनौती को हल कर ले, लेकिन वर्तमान तकनीक यह तय करती है कि लोहे की बैटरी के लिए सबसे अच्छा अनुप्रयोग संभवतः होगा आवश्यक स्थान और वहां से भेजी जाने वाली ऊर्जा की गति को देखते हुए, पड़ोस की माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण इकाई या सौर फार्म पावर कैप्चर इकाई।

कौन जीतेगा?

क्या एलन की आयरन बैटरी कभी व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य होगी? उन्हें यकीन नहीं है कि उनकी टीम के मौजूदा निष्कर्ष, जो एक वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं, उन्हें वहाँ तक पहुँचाएँगे।

कई बैटरी आविष्कारों की समीक्षा करने के बाद, उन्हें एहसास हुआ कि उनमें से केवल कुछ ही वास्तव में बाजार में आ पाएंगे। वैज्ञानिक शोध में, वह बताते हैं, "मौत की घाटी" है।

वह कहते हैं, ''आपके पास बुनियादी शोध है जो वास्तव में कुछ अच्छा लेकर आता है।'' “यह सवाल है कि क्या इसका व्यावसायीकरण किया जा सकता है। और यह सवाल पूछने के लिए पैसे नहीं हैं।” जिन शोधकर्ताओं के पास उस प्रारंभिक प्रश्न का उत्तर देने के लिए पर्याप्त धन है, यदि वे भाग्यशाली हैं, तो वे ऐसे निवेशकों को ढूंढेंगे जो इस विचार को परिष्कृत और व्यावसायीकरण करना चाहते हैं। "लेकिन बैटरी को व्यावसायिक बनाने के लिए बुनियादी शोध और आवश्यक शोधन के बीच एक अंतर है।"

2019 में, उद्यम पूंजीपति डूब गए बैटरी स्टार्टअप में $1.7 बिलियन, जिसमें से 1.4 बिलियन लिथियम-आयन से संबंधित अनुसंधान में जा रहे हैं। लेकिन फ्लो बैटरी, जिंक-एयर, तरल धातु और कई अन्य प्रौद्योगिकियों को भी लिखित जांच मिली। जबकि लिथियम-आयन ऊर्जा भंडारण कम से कम अगले 10 वर्षों तक ऊर्जा भंडारण पर हावी रहेगा, कई अन्य पहले से ही ऐसे दिख रहे हैं जैसे वे मौत की घाटी से बाहर निकलने का रास्ता अपना लेंगे।

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