अमेरिकी वैज्ञानिकहरूले नयाँ प्रकारको पग्लिएको नुन ब्याट्रीको विकास गरेका छन्, जसले कम तापक्रम र कम लागतमा ग्रिड-स्तर ऊर्जा भण्डारण हासिल गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।

हावा र सौर्य ऊर्जा जस्ता नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको निरन्तर वृद्धिसँगै, प्रकृतिबाट अन्तरिम ऊर्जा भण्डारण गर्न रचनात्मक समाधानहरू आवश्यक छ। सम्भावित समाधान भनेको पिघलेको नुन ब्याट्री हो, जसले लिथियम ब्याट्रीमा नहुने फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, तर केही समस्याहरू समाधान गर्न आवश्यक छ।

युएस नेशनल न्युक्लियर सेफ्टी एडमिनिस्ट्रेशन अन्तर्गत सान्डिया नेशनल लेबोरेटरीज (स्यान्डिया नेशनल लेबोरेटरीज) का वैज्ञानिकहरूले यी कमजोरीहरूलाई समाधान गर्न सक्ने नयाँ डिजाइन प्रस्ताव गरेका छन् र हाल उपलब्ध संस्करणसँग मिल्दो नयाँ पिघलेको नुन ब्याट्री प्रदर्शन गरेका छन्। तुलनात्मक रूपमा, यस प्रकारको ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री बढी ऊर्जा भण्डारण गर्दा सस्तोमा निर्माण गर्न सकिन्छ।

ठूलो मात्रामा ऊर्जा सस्तो र कुशलतापूर्वक भण्डारण गर्नु सम्पूर्ण शहरलाई शक्ति दिन नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोग गर्ने कुञ्जी हो। यद्यपि यसका धेरै फाइदाहरू छन्, यो महँगो लिथियम ब्याट्री प्रविधिको अभाव हो। पग्लिएको नुन ब्याट्रीहरू एक अधिक लागत-प्रभावी समाधान हो जसले इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गर्दछ जुन उच्च तापक्रमको मद्दतले पग्लिन्छ।

"हामीले पिघलिएको सोडियम ब्याट्रीको काम गर्ने तापक्रमलाई सम्भावित न्यूनतम भौतिक तापक्रममा घटाउन कडा मेहनत गरिरहेका छौँ," परियोजनाका प्रमुख अनुसन्धानकर्ता लियो स्मलले भने। "ब्याट्रीको तापक्रम घटाउँदा, यसले समग्र लागतलाई पनि कम गर्न सक्छ। तपाईले सस्तो सामग्री प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ। ब्याट्रीहरूलाई कम इन्सुलेशन चाहिन्छ, र सबै ब्याट्रीहरू जोड्ने तारहरू पातलो हुन सक्छन्।"

व्यावसायिक रूपमा, यस प्रकारको ब्याट्रीलाई सोडियम-सल्फर ब्याट्री भनिन्छ। यी मध्ये केही ब्याट्रीहरू विश्वव्यापी रूपमा विकसित भएका छन्, तर तिनीहरू सामान्यतया 520 देखि 660 डिग्री फारेनहाइट (270 देखि 350 डिग्री सेल्सियस) को तापक्रममा काम गर्छन्। सान्डिया टोलीको लक्ष्य धेरै कम छ, यद्यपि त्यसो गर्दा पुनर्विचार गर्न आवश्यक छ किनभने उच्च तापक्रममा काम गर्ने रसायनहरू कम तापक्रममा काम गर्न उपयुक्त हुँदैनन्।

वैज्ञानिकहरूको नयाँ डिजाइनमा तरल सोडियम धातु र नयाँ प्रकारको तरल मिश्रण रहेको बुझिएको छ । यो तरल मिश्रण सोडियम आयोडाइड र ग्यालियम क्लोराइडबाट बनेको हुन्छ, जसलाई वैज्ञानिकहरूले क्याथोलाइट भनिन्छ।

रासायनिक प्रतिक्रिया तब हुन्छ जब ब्याट्रीले ऊर्जा रिलिज गर्छ, सोडियम आयनहरू र इलेक्ट्रोनहरू उच्च छनोट गर्ने पृथक्करण सामग्रीबाट गुजर्छ र अर्को छेउमा पग्लिएको आयोडाइड नुन बनाउँछ।

यो सोडियम-सल्फर ब्याट्रीले 110 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा काम गर्न सक्छ। आठ महिनाको प्रयोगशाला परीक्षण पछि, यसको मूल्य प्रमाणित गर्दै, 400 भन्दा बढी पटक चार्ज र डिस्चार्ज गरिएको छ। थप रूपमा, यसको भोल्टेज 3.6 भोल्ट छ, जुन वैज्ञानिकहरूले बजारमा पग्लिएको नुन ब्याट्रीहरू भन्दा 40% बढी भएको बताउँछन्, त्यसैले यसको ऊर्जा घनत्व उच्च छ।

अनुसन्धान लेखक मार्था ग्रोसले भनिन्: "हामीले यस पेपरमा रिपोर्ट गरेका नयाँ क्याथोलाइटको कारणले गर्दा, हामी यस प्रणालीमा कति ऊर्जा इन्जेक्ट गर्न सकिन्छ भनेर धेरै उत्साहित छौं। पग्लिएको सोडियम ब्याट्रीहरू दशकौंदेखि छन्, र ती विश्वभर छन्, तर तिनीहरू कहिल्यै भएनन्। तिनीहरूको बारेमा कसैले कुरा गरेको छैन। त्यसैले, तापक्रम घटाउन र केही डेटा फिर्ता ल्याउन र 'यो साँच्चिकै व्यवहार्य प्रणाली हो' भन्न सक्षम हुनु राम्रो छ।

वैज्ञानिकहरूले अब ब्याट्रीहरूको लागत घटाउन आफ्नो ध्यान केन्द्रित गरिरहेका छन्, जुन ग्यालियम क्लोराइड प्रतिस्थापन गरेर हासिल गर्न सकिन्छ, जुन टेबल नुन भन्दा लगभग 100 गुणा महँगो छ। यो प्रविधि व्यावसायीकरण हुन अझै ५ देखि १० वर्ष टाढा रहेको उनीहरुको भनाइ छ, तर यसले आगोको जोखिम नबनाउने भएकाले ब्याट्रीको सुरक्षा नै फाइदाजनक छ ।

"यो कम तापमानमा पग्लिएको सोडियम ब्याट्रीको दीर्घकालीन स्थिर चक्रको पहिलो प्रदर्शन हो," अनुसन्धान लेखक एरिक स्पोर्कले भने। "हाम्रो जादू यो हो कि हामीले नुन रसायन र इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री निर्धारण गरेका छौं, जसले हामीलाई 230°F मा प्रभावकारी रूपमा काम गर्न अनुमति दिन्छ। काम गर्नुहोस्। यो कम-तापमान सोडियम आयोडाइड संरचना पग्लिएको सोडियम ब्याट्रीहरूको परिमार्जन हो।"