परमाणु कचरा और हीरे कैसे स्मार्टफोन की बैटरी बचा सकते हैं

विज्ञान कथा वास्तविकता बन गई है क्योंकि हम ऐसे फोन रखते हैं जो हमारी जेब में छोटे कंप्यूटर की तरह काम करते हैं। फिर भी जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती है, हम प्रौद्योगिकी के पीछे के शक्ति स्रोत से पीछे रह जाते हैं, जिससे इन उपकरणों के फायदे सीमित हो जाते हैं। जिस क्षण से हम किसी उपकरण को चालू करते हैं, घड़ी टिक-टिक करने लगती है क्योंकि बैटरी खराब हो जाती है और क्षमता खो देती है. दैनिक आधार पर, यह सुनिश्चित करना कि बैटरी चार्ज हो और उपयोग के लिए तैयार हो, एक परेशानी है, और हम सभी समय-समय पर इसे रात भर में प्लग करना भूल जाते हैं।

मेरे लिए, एक सामग्री निर्माता और कैमरे के साथ, ड्रोन, गोलियाँ, माइक्रोफ़ोन और अन्य उपकरणों को चार्ज रखने के लिए, यह सुनिश्चित करना काफी कठिन हो सकता है कि मेरे सभी इलेक्ट्रॉनिक्स जरूरत पड़ने पर काम कर रहे हैं। मामले को बदतर बनाने के लिए, कई फोन और अन्य मोबाइल उपकरणों में, बैटरी को बदलना मुश्किल या बिल्कुल असंभव है। लेकिन समाधान क्षितिज पर है. एक दिन जल्द ही परमाणु कचरे और हीरों के अप्रत्याशित संयोजन का उपयोग करके बैटरी क्रांति आएगी।

आजकल फ़ोन की बैटरी एक समस्या क्यों है?

हमारे इलेक्ट्रॉनिक्स के जीवन चक्र की शुरुआत से अंत तक, बैटरियां कई समस्याएं पैदा करती हैं। लिथियम और बैटरियों के अन्य घटकों का खनन, जिनका हम वर्तमान में उपयोग करते हैं, एक गंदा, विनाशकारी व्यवसाय है - जैसा कि इन दुर्लभ सामग्रियों का शोधन है। जैसे-जैसे मांग बढ़ेगी, ये प्रभाव संभावित रूप से विनाशकारी परिणामों के साथ हमारे अधिक से अधिक जंगली परिदृश्यों को प्रभावित करेंगे।

एक बार जब हमारी बैटरियां खत्म हो जाती हैं, तो वे और वे उपकरण जिनसे वे लगातार बिजली लेते हैं अंततः लैंडफिल में सड़ जाते हैं. कभी-कभी हमारे इलेक्ट्रॉनिक कचरे को विदेशों में भेज दिया जाता है, जहां इसे बाद में कुशलतापूर्वक बचाया या जला दिया जाता है, और हवा और पानी में समाप्त हो जाता है। हमारे त्यागे गए इलेक्ट्रॉनिक्स का केवल एक छोटा सा प्रतिशत ही वास्तव में, जिम्मेदारी से, पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। यदि बैटरियां इतनी जल्दी ख़राब न होतीं, तो इस तरह के कचरे को नाटकीय रूप से कम किया जा सकता था।

परमाणु तकनीक हमारा समाधान कैसे हो सकती है?

का सभी आशाजनक नई बैटरी तकनीक आज जिस पर काम चल रहा है, उसमें सबसे रोमांचक परमाणु बैटरी है। ऐसी बैटरियां न केवल संभावित रूप से दर्जनों, सैकड़ों या यहां तक ​​कि हजारों वर्षों तक चलेंगी, बल्कि वे विकिरण से अपनी बिजली भी उत्पन्न करेंगी। निकट भविष्य में, हमारी बैटरियां न केवल हमारे फोन से अधिक चल सकती हैं और संभवतः हमारे जीवन काल से कई गुना अधिक चल सकती हैं, लेकिन उन्हें कभी भी रिचार्ज करने की आवश्यकता नहीं होगी।

मानो परमाणु बैटरी की अवधारणा इससे ज्यादा अजीब कुछ नहीं लग सकता, जो एक दिन हमारे फोन और कारों में आ सकते हैं वे वास्तव में कृत्रिम नैनोडायमंड से बने होंगे। इन नैनोडायमंड बैटरियों के पीछे के विज्ञान को जटिल कहना अतिशयोक्ति होगी। अनिवार्य रूप से, सबसे सरल शब्दों में, रेडियोधर्मी तत्वों को परमाणु कचरे से निकाला जाता है और रासायनिक वाष्प जमाव का उपयोग करके हीरे में रखा जाता है। हीरा तब विकिरण को बिजली में बदलने के लिए एक ट्रांसड्यूसर के रूप में कार्य करता है।

दीर्घायु और स्व-चार्जिंग क्षमता के अलावा, परमाणु बैटरी स्मार्टफोन डिजाइन में क्रांतिकारी बदलाव लाएगी। वे बनाएंगे चार्जिंग पोर्ट अनावश्यक, इसलिए फोन को पूरी तरह से वॉटरप्रूफ किया जा सकता है और पहले से कहीं अधिक मजबूत बनाया जा सकता है। यह भी संभव है, क्योंकि कृत्रिम हीरे का उत्पादन सस्ता हो गया है, कि हमारे फोन जल्द ही हीरे-लेपित हो सकते हैं और इस प्रकार व्यावहारिक रूप से अविनाशी हो सकते हैं।

फोन के अलावा, ये परमाणु बैटरियां संभावित रूप से आज हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण को शक्ति प्रदान कर सकती हैं। स्मार्टवॉच और ईयरबड से लेकर कार, ड्रोन और यहां तक ​​कि रोबोट तक। एक बार जब आप इसके बारे में सोचना शुरू करते हैं, तो आपको एहसास होता है कि नैनोडायमंड बैटरियों में बहुत कुछ बदलने की क्षमता है हमारी प्रौद्योगिकी के वे पहलू जो हमारी वर्तमान, अत्यधिक त्रुटिपूर्ण बैटरी की सीमाओं के कारण बाधित हो रहे हैं डिज़ाइन।

कंपनी परमाणु बैटरी को वास्तविकता बनाने की कोशिश कर रही है

इस तकनीक को विकसित करने वाली अग्रणी कंपनियों में से एक है एनडीबी, एक संक्षिप्त शब्द जिसका अर्थ है "नैनो डायमंड बैटरीज़।" एनडीबी सीईओ डॉ. नीमा गोलशरीफी के शब्दों में, जब एक एपिसोड के लिए साक्षात्कार लिया गया एनर्जी कास्ट पॉडकास्ट: “रूपक रूप से कहें तो, यह सौर पैनलों के समान है; अंतर यह है कि एनडीबी सूरज की रोशनी के बजाय रेडियोधर्मी पदार्थों से विकिरण का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करता है।

परमाणु विखंडन ऊर्जा संयंत्रों से निकलने वाले कचरे के निपटान से संबंधित लंबे समय से उपेक्षित मुद्दों के लिए डायमंड बैटरियां भी एक संभावित समाधान हैं। इस अत्यधिक खतरनाक सामग्री की भारी मात्रा दुनिया भर में मौजूद है, और इसका भंडारण या निपटान अविश्वसनीय रूप से महंगा है। हालाँकि, यह कचरा ऊर्जा से भी समृद्ध है, और यह वह शक्ति है जो परमाणु बैटरी एनडीबी विकसित कर रही है।

जैसा कि डॉ. गोलशरीफी कहते हैं: "एनडीबी समाधान, और हमारी कंपनी का उद्देश्य, इन उपोत्पादों का अच्छा उपयोग करना और परमाणु अपशिष्ट मुद्दों को हल करना है, और बदले में परमाणु ऊर्जा को बढ़ावा देकर पर्यावरण की मदद करें जो एक स्वच्छ स्रोत है, और बदले में एक प्रकार का परिपत्र बनाकर समाज का समर्थन करें अर्थव्यवस्था।"

निःसंदेह, एक तार्किक प्रश्न जो आप पूछ सकते हैं वह है ये बैटरियां सुरक्षित हैं या नहीं. परमाणु ऊर्जा से जुड़ी किसी भी चीज़ को लेकर एक कलंक है, जो इस तकनीक को अपनाने में एक संभावित बाधा है, लेकिन डॉ. गोलशरीफ़ी का मानना ​​है कि इस डर को शिक्षा के माध्यम से दूर किया जा सकता है: “बहुत से लोग नहीं जानते हैं कि अधिकांश धूम्रपान डिटेक्टरों में रेडियोधर्मी होता है सामग्री; फिर भी, वे इन्हें बिना किसी समस्या के घर पर रखते हैं।''

परमाणु बैटरियों से निकलने वाला विकिरण उन छोटे हीरों के भीतर सुरक्षित रूप से बंद रहता है। “हमारे पास एक ट्रांसड्यूसर लॉकिंग सिस्टम है जो आइसोटोप को बड़ी मात्रा में पहुंचने और एनडीबी के पावर स्रोत के अलावा अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग करने से रोकता है। हम विशेष रूप से अपनी संरचना के भीतर रेडियोआइसोटोप के नैनोस्केल आयन प्रत्यारोपण द्वारा ऐसा करते हैं, और यह हमें विभिन्न उपभोक्ता सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने की अनुमति देता है” डॉ. गोलशरीफी बताते हैं।

एनडीबी ने यह सुनिश्चित करने के लिए व्यापक शोध किया है कि उनकी बैटरियां फोन और कारों जैसे उत्पादों में उपयोग करने के लिए पर्याप्त सुरक्षित हैं। कई मायनों में, एनडीबी बैटरियां उत्सर्जन या हानिकारक विकिरण उत्पन्न नहीं करती हैं। लगभग अविनाशी हीरों से बनी परमाणु बैटरियां संभवतः लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं, जो विस्फोट करने और आग पकड़ने के लिए जानी जाती हैं।

एक अन्य प्रासंगिक प्रश्न लागत है। आख़िरकार, हम एक ऐसे उत्पाद के बारे में बात कर रहे हैं जो हीरे और परमाणु सामग्री दोनों से बना है। हालाँकि, लागत पहले से ही गिर रही है, 2.4 मिलियन डॉलर प्रति किलोग्राम से घटकर 2018 में 40,000 डॉलर (डॉ. गोलशरीफी के अनुसार) हो गई है। एनडीबी को उम्मीद है कि बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ कीमत में और भी गिरावट आएगी, शुरुआत में यह लिथियम-आयन से अधिक महंगी होगी और समय के साथ कम होती जाएगी, अंततः इसकी कीमत लिथियम-आयन के साथ प्रतिस्पर्धी होगी।

भले ही शुरुआत में वे पारंपरिक बैटरियों से अधिक महंगी हों, क्या आप अतिरिक्त भुगतान करने को तैयार नहीं होंगे फ़ोन के लिए आपको कभी भी रिचार्ज करने की आवश्यकता नहीं होगी? एक ऐसी कार जिसमें कभी ईंधन भरने की जरूरत नहीं पड़ती? ऐसे उपकरण जो न केवल कभी नहीं सूखते, बल्कि अपना रस ग्रिड को वापस बेचते हैं, या आपके घर का बिजली बिल कम करते हैं?

नैनोडायमंड बैटरियों को कभी भी रिचार्ज करने की आवश्यकता नहीं होती है, वे जिन उपकरणों को बिजली देते हैं, उनकी तुलना में अधिक समय तक चलती हैं और सुरक्षित होती हैं उपभोक्ता उत्पादों में उपयोग के लिए, और हमारे परमाणु के साथ क्या किया जाए, इस सदियों पुराने प्रश्न से निपटने में मदद मिलेगी बरबाद करना।

2023 में आ रहे हैं परमाणु गैजेट

तो हम परमाणु बैटरियों के बाज़ार में आने की उम्मीद कब कर सकते हैं? एनडीबी ने पहले ही अवधारणा का प्रमाण परीक्षण कर लिया है और 2023 तक एक कार्यशील उत्पाद तैयार करने का इरादा रखता है। आर्केनलाइटएक अन्य नैनोडायमंड बैटरी कंपनी के पास पहले से ही स्ट्रोमबोली ज्वालामुखी और यू.के. परमाणु अपशिष्ट स्थल में निगरानी उपकरणों में कम-शक्ति वाली परमाणु बैटरियां हैं। भविष्य में पहली नैनोडायमंड बैटरियां हमारे स्मार्टफ़ोन में आने में थोड़ा और समय लगेगा, और शायद इससे पहले कि वे हमारी कारों को शक्ति प्रदान करें।

भले ही हम इस तकनीक के सामान्य होने के लिए पांच से 10 साल तक इंतजार करें, लेकिन इतनी क्रांतिकारी प्रगति के लिए यह बिल्कुल भी समय नहीं है। बेशक, यह स्वीकार करने लायक भी है कि इस तरह की ब्लीडिंग-एज तकनीक कितनी अप्रत्याशित हो सकती है। हालाँकि, यह देखते हुए कि इसके पीछे का विज्ञान ठोस है, और इन बैटरियों का मामूली कार्यान्वयन पहले से ही हो चुका है मैदान से बाहर, मुझे आशावादी होने का एक अच्छा कारण दिखता है कि जल्द ही एक दिन हमारी बैटरियां हमसे अधिक समय तक चलेंगी फ़ोन, और कभी भी रिचार्ज करने की आवश्यकता नहीं पड़ेगी.