आज हमारे पास ऐसे बहुत से इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस है जो बैटरी पर ही चलते है। इन्हे इस्तेमाल करने के लिए हमे इन्हे चार्ज करना पड़ता है। अब यह डिवाइस आपकी जेब में रखा स्मार्टफोन फ़ोन भी हो सकता है या आपके घर की दीवार पर टंगी पारंपरिक घड़ी।
किसी भी इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस को काम करने के लिए ऊर्जा की जरुरत होती है। अगर यह डिवाइस किसी एक जगह स्थिर है तो फिर हम डायरेक्ट पावर का इस्तेमाल कर सकते है लेकिन अगर यह डिवाइस वायरलेस डिवाइस है तो ऐसे में हम काम में लेते है बैटरी को।
अब अगर बैटरी के कुछ फायदे है तो इसकी कुछ सीमाएं भी है। अधिकतर वायरलेस डिवाइस जो बैटरी से चलते है इन्हे हमे समय समय पर चार्ज करना पड़ता है। हालांकि कुछ ऐसे भी डिवाइस है जहा हमे लम्बे समय बाद बैटरी को बदलना पड़ता है जैसे आपके घर की दीवार पर टंगी घड़ी और आपकी पार्किंग में खड़ी गाड़ी।
इसी बात को ध्यान में रखते हुए Nano-diamond battery का concept सामने आया है। जहाँ पर एक ऐसी बैटरी हो जिसे कभी चार्ज करने की या बदलने की जरुरत ही न हो। सुनने में यह बहुत असंभव सा लगता है मुझे यकीन है की आपके मन में यह सवाल आ रहा होगा की क्या ऐसा हो सकता है।
मैं आपको बता दू की ऐसा बिलकुल हो सकता है। NDB द्वारा एक नई बैटरी तकनीक के बारे में दावा किया गया है जो हजारों वर्षों तक इलेक्ट्रॉन को उत्पन्न करने के लिए परमाणु अपशिष्ट पदार्थों का उपयोग कर सकता है। ऐसी बैटरी को आपको कभी भी चार्ज करने की जरुरत नहीं है।
हालाँकि कंपनी ने अभी तक इस बैटरी का आविष्कार नहीं किया है, वास्तव में वे जिस बैटरी की बात करते हैं वह अभी तक 2020 में मौजूद नहीं है। कंपनी अभी धन जुटाने में लगी है जिससे इस कांसेप्ट को डेवेलप किया जा सके। कंपनी का लक्ष्य इलेक्ट्रिक कारों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के लिए जीवन भर की स्व-चार्जिंग (self-charging) ग्रीन बैटरी का निर्माण करना है।
अब यह हानिकारक भी हो सकता है, लेकिन आगे यह देखना सबसे अच्छा है कि ऐसी बैटरी कैसे संभव है या बिल्कुल भी संभव नहीं है।
एक रिपोर्ट के अनुसार, लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी द्वारा प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट डिजाइन का मूल्यांकन किया गया था, जिसमें हीरे की क्षमता में 40% चार्ज सुधार की सूचना दी गई थी। हीरा परमाणु कचरे से पुनर्नवीनीकरण कार्बन ग्रेफाइट से बनाया गया है। कार्बन एक हीरे में समाप्त हो गया है जो परमाणु ऊर्जा उत्पादन से रेडियोएक्टिव हो गया है। इस सिद्धांत के अनुसार, यह एक लघु बिजली जनरेटर बनाता है।
हालाँकि इस रिपोर्ट में उल्लेख नहीं किया गया था कि लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी ने प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट का परीक्षण कैसे किया, इसलिए इस रिपोर्ट को आधिकारिक पुष्टि करने के लिए आधिकारिक प्रकाशन को देखना अच्छा होगा।
Nano-Diamond Battery क्या है?
इस बैटरी का मुख्य आकर्षण यह है कि यह 28,000 साल तक चल सकती है, इसके लिए किसी चार्जिंग की आवश्यकता नहीं है और इसकी वजह यह है कि जिस सामग्री से बैटरी बनाई जाती है, वह कार्बन -14 परमाणु कचरा है। यह एक खतरनाक सामग्री है। इसलिए इसे सुरक्षित उपयोग के लिए कार्बन -14 हीरा बनाने के लिए एक सावधानीपूर्वक प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। एक बार बैटरी बन जाने के बाद यह बैटरी कार्बन का उत्सर्जन नहीं करेगी जो इसे हरित ऊर्जा (green energy) का स्रोत बनाती है।
इस बैटरी डिज़ाइन को DNV (Diamond Nuclear Voltaic) कहा जाता है। यह उच्च ऊर्जा उत्पादन के लिए क्षमता को अधिकतम करने के लिए एक मल्टी लेयर स्टैक व्यवस्था का उपयोग करता है। जबकि हीरा ही चार्ज को स्टोर करता है, यह उच्च शक्ति आउटपुट के लिए सुपरकैपेसिटर का उपयोग करता है।
यह वह डिवाइस है जो सर्किट से जुड़े लोड को बिजली देने के लिए बिजली को बांटता है। हीरे से परमाणु रेडिएशन को रोकने के लिए, यह non-radioactive, प्रयोगशाला-निर्मित कार्बन -12 से बनी एक और हीरे की परत में अंकित है।
Diamond Nuclear Voltaic कैसे काम करती है?
Diamond Nuclear Voltaic में चार्ज संग्रह की सुविधा के लिए एक सेमीकंडक्टर, मेटल और सिरेमिक के संयोजन में दो संपर्क सतहें होती हैं। स्टैक व्यवस्था बनाने के लिए कई एकल इकाइयां एक साथ जुड़ी हुई होती हैं, जो एक आम बैटरी सिस्टम के समान सकारात्मक (positive) और नकारात्मक (negative) संपर्क सतह बनाने के लिए गढ़ी होती है। DNV स्टैक की हर परत में एक उच्च-ऊर्जा आउटपुट स्रोत होता है।
DNV के भीतर, रेडियो आइसोटोप्स को इस तरह से रखा जाता है, जो इकाई में एक एकल क्रिस्टलीय हीरे की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होने वाले अकार्बनिक बिखरने की सुविधा प्रदान करता है। उसी समय, स्रोत के साथ ढेर को पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे की एक परत के साथ लेपित किया जाता है, जो सबसे अधिक प्रवाहकीय प्रवाह और सबसे कठिन सामग्री के लिए जाना जाता है और डिवाइस के भीतर रेडिएशन को नियंत्रित करने की क्षमता भी रखता है।
क्या सच में यह बैटरी 28,000 साल तक चल सकती है?
अधिकांश दावों में अभी तक कोई ऐसा ठोस सबूत या प्रमाण नहीं है, जो NDB ने रिपोर्ट किए हो। NewAtlas वेबसाइट जिसने बैटरी के बारे में एक लेख प्रकाशित किया था, को रिपोर्ट करने के लिए 27 अगस्त, 2020 अपडेट जारी करना था कि ये अभी भी दावे हैं और फिलहाल वैज्ञानिक तथ्यों द्वारा समर्थित नहीं हैं।
NewAtlas ने NDB के लिए क्या सक्षम हो सकता है, इसका स्पष्टीकरण देने का प्रयास किया, लेकिन यह एक और कहानी है। इसका अभी तक कोई ठोस सबूत नहीं है। ऊर्जा के संरक्षण के नियम के कारण कोई भी बैटरी 100% कुशल नहीं है। आप कुछ भी ”नहीं ‘ से शक्ति नहीं बना सकते हैं, यह एक या दूसरे रूप में मौजूद होना चाहिए।
NDB पूरी तरह से यह नहीं समझा रहा है कि ऊष्मा के विघटन के लिए ऊष्मीय ऋणों का वर्णन करने के अलावा ऊर्जा रूपांतरण के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा का क्या होता है।
इलेक्ट्रिक कारों को पावर देने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और यह कुछ ऐसा है जिसे NDB ने अभी तक प्रदर्शित नहीं किया है। शायद उनकी बैटरी ऊर्जा घनत्व के उस स्तर तक पहुंचने के लिए एक साथ खड़ी हो सकती है जब यह भारी कार्यभार को बिजली देने की बात आती है।
इसके अलावा एक और चुनौती है efficiency और thermal management
गर्मी को कैसे कम करना है और सिस्टम को कैसे ठंडा किया जाता है, इन सब को निर्धारित किया जाना चाहिए। इस समय NDB से डाटा की कमी है तो कुछ भी कहना अभी कठिन है। अभी बस हम इंतज़ार कर सकते है।
निष्कर्ष
मुझे उम्मीद है की आपको आज का आर्टिकल Nano-Diamond Battery क्या है? Nano-Diamond Battery कैसे काम करती है? अच्छा लगा होगा और आपको इससे कुछ सिखने को मिला होगा। ऐसे मजेदार आर्टिकल फ्री में पढ़ने के लिए हमारे ब्लॉग को सब्सक्राइब करे और अगर आपको यह आर्टिकल अच्छा लगा हो तो इसे अपने दोस्तों के साथ शेयर करे।
