06 July Wednesday

വൈദ്യുതവാഹനങ്ങളുടെ ക്ഷമത കൂടുമോ?

ഡോ. ജയൻ തോമസ്Updated: Sunday May 22, 2022

വൈദ്യുത വാഹനങ്ങൾക്ക്‌ പ്രിയമേറുകയാണ്‌.  ഇപ്പോഴത്തെ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ ശേഷിയും ക്ഷമതയും  വർധിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ വലിയ തോതിലുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ ലോകത്താകമാനം പുരോഗമിക്കുകയാണ്‌. വരുംനാളുകളിൽ ഈ മേഖലയിൽ വൻ കുതിപ്പുണ്ടാകുമെന്നാണ്‌ ശാസ്‌ത്രലോകത്തിന്റെ വിലയിരുത്തൽ. ചാർജ്‌ ചെയ്യുന്നതിന്‌ എടുക്കുന്ന സമയം, ഒരു പ്രാവശ്യത്തെ ചാർജിങ്ങിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന ദൂരം ഇതെല്ലാം ഗവേഷണ വിഷയങ്ങളാണ്‌.

പോളിമർ  കമ്പോസിറ്റുകൾ

 അടുത്തിടെ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ്‌ സെൻട്രൽ ഫ്‌ളോറിഡയിലെ  ഗവേഷണസംഘവും നാസയിലെ ചില ശാസ്ത്രജ്‌ഞരും ചേർന്ന്  വികസിപ്പിച്ച സാങ്കേതികവിദ്യ ഏറെ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുകയാണ്‌. വൈദ്യുതി  വാഹനങ്ങളിൽ സംഭരിക്കാവുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ അളവ് വർധിപ്പിക്കാനുള്ള  വഴികളെപ്പറ്റിയുള്ള ചിന്തയാണ്‌ ഇതിലേക്ക്‌ എത്തിയത്‌.  കൂടുതൽ ബാറ്ററി  കൂട്ടിച്ചേർത്താൽ  വാഹനത്തിന്റെ ഭാരം കൂടും.

ഇപ്പോൾത്തന്നെ വൈദ്യുതി വാഹനങ്ങളുടെ 25 -–- 30 ശതമാനം ഭാരം ബാറ്ററിയുടേതാണ്‌. ഇതിനു പരിഹാരമായി ഗവേഷകസംഘം കണ്ടത്‌ കാറിന്റെ പുറംചട്ടയിൽ ഊർജം സംഭരിക്കുക എന്നതാണ്‌. ഇത് പ്രാവർത്തികമാക്കണമെങ്കിൽ നാലു കാര്യം വേണം:
1 . ഭാരം കുറഞ്ഞതും എന്നാൽ ശക്തവും ഏതു രൂപത്തിലും മെനഞ്ഞെടുക്കാവുന്ന പദാർഥങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുക 2.  ഇവയിൽ ഒരു ബാറ്ററി പോലെ  ഊർജസംഭരണം സാധ്യമാക്കുക 3. ഈ പദാർഥങ്ങൾ തീപിടിക്കാത്തവയും വിഷമയമാകാത്തതുമാകുക 4. കൂടുതൽ  തവണ ചാർജ് ചെയ്യാൻ സാധിക്കുന്നവയാകുക.

   കാർബൺ നാരുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പോളിമർ  കമ്പോസിറ്റുകൾ (Polymer Composites) ഇതിന്‌ യോജിച്ചതാണെന്ന് ശാസ്‌ത്രസംഘം കണ്ടെത്തി. ഇവ ഉരുക്കിനോളം ശക്തിയും അലുമിനിയത്തേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതുമാണ്‌. ഇപ്പോൾത്തന്നെ ഭാരം കുറയ്‌ക്കാൻ വിമാനങ്ങളുടെ നല്ലൊരു ഭാഗവും ഇതു ഉപയോഗിച്ചാണ്‌  നിർമിക്കുന്നത്.

  ഈ കമ്പോസിറ്റുകളെ  ഊർജം സംഭരിക്കാൻ ഉതകുന്നതാക്കണം. കാർബൺ നാരുകളിൽക്കൂടി വൈദ്യുതി  സുഗമമായി കടന്നുപോകുകയും ചെയ്യും. എന്നാൽ, ഊർജം സംഭരിക്കാൻ ധാരാളം ഇടം ആവശ്യമാണ്. ഇതിനായി കാർബൺ നാരുകളിൽ ഗ്രാഫീൻ  എന്ന പദാർഥം യോജിപ്പിച്ചു. (ഇന്ത്യയിലെ ആദ്യത്തെ ഗ്രാഫീൻ ഇന്നൊവേഷൻ സെന്റർ കേരളത്തിൽ ആരംഭിക്കാൻ അടുത്തിടെ കേരള സർക്കാർ തീരുമാനിച്ചത്‌ അഭിനന്ദനമർഹിക്കുന്നു. വലിയ സാധ്യതകൾ തുറന്നുനൽകുന്നതാണ്‌ ഇത്‌).  
ഗ്രാഫീന്റെ  മുകളിൽ വേറെ ചില പദാർഥങ്ങൾ ചേർത്താണ് ഊർജം സംഭരിക്കാനുള്ള കാർബൺ നാരുകൾ  വികസിപ്പിച്ചത്. ഈ നാരുകൾ ‘തുണിപോലെ തുന്നി’യെടുത്ത്‌  ഊർജം സംഭരിക്കാനുള്ള ഉപകരണങ്ങളാക്കി മാറ്റി.  ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ യോജിപ്പിച്ചാണ്‌   ബലമുള്ള കമ്പോസിറ്റുകളായി മാറ്റുന്നത്‌.

ഇങ്ങനെയുണ്ടാക്കുന്ന കമ്പോസിറ്റുകൾ സുരക്ഷിതമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ  ആവശ്യമായ പരിശോധന നടത്തി. ഇപ്പോൾ ലഭിക്കുന്നതിൽനിന്നും 25-–-30 ശതമാനം അധികം വൈദ്യുതി സംഭരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന്‌ വ്യക്തമായി. ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററി മുഴുവൻ മാറ്റുകയല്ല, അതിനൊപ്പം  30 ശതമാനം അധികം ഊർജം സംഭരിക്കുകയായിരുന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ ലക്ഷ്യം.  ഊർജം സംഭരിക്കാൻ  ഉപയോഗിക്കാൻ വികസിപ്പിച്ചത് സൂപ്പർ കപ്പാസിറ്റർ -ബാറ്ററിയെന്ന  ഉപകരണമാണ്. ഇതിന് ബാറ്ററിയുടെ അത്രയ്ക്കും ഊർജം സംഭരിക്കാനാകില്ല.  എന്നാൽ, വളരെയധികം വൈദ്യുത ശക്തി നൽകാനാകും. ഒരു കാറിന് 0–--100 കിലോമീറ്റർ വേഗത നാല്‌ സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ കൈവരിക്കാൻ ഏറെ ശക്തി ആവശ്യമാണ്. ഈ ശക്തി നൽകാൻ ഈ ഉപകരണങ്ങൾക്കാകും. കൂടാതെ ഇവയ്‌ക്ക്‌ ഊർജം വേഗം സംഭരിക്കാനാകും. ഇതിന്റെ നിർമാണഘട്ടത്തിൽ  ഒരു സോളാർ പാനൽകൂടി ഇവയോട് സംയോജിപ്പിച്ചു. ഇങ്ങനെയുണ്ടാക്കുന്ന കമ്പോസിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്‌ കാറിന്റെ മുകൾഭാഗം നിർമിക്കുകയാണെങ്കിൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽനിന്ന് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച്‌  സംഭരിക്കാനുമാകും.

സാധ്യതകൾ പലത്‌

കമ്പോസിറ്റുകളുടെ ഉപയോഗം വൈദ്യുത കാറുകളിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങിനിൽക്കുന്നില്ല.  വൈദ്യുത ട്രെയിനുകൾ, വിമാനങ്ങൾ, ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയിലും ഉപയോഗപ്പെടുത്താനാകും. ഇപ്പോൾ  നിർമിച്ചിരിക്കുന്ന കമ്പോസിറ്റുകളുടെ ടെക്നോളജി റെഡിനസ്‌ ലെവൽ (എപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിന്റെ സൂചിക) ഏകദേശം അഞ്ചാണ്. ഇത് 9-–-10 ലെവലിൽ ആയാൽ മാത്രമേ
 വൈദ്യുത കാറുകളിലും വിമാനങ്ങളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുകയുള്ളൂ. ഇതിനായുള്ള ഗവേഷണങ്ങളും പരീക്ഷണങ്ങളും പുരോഗമിക്കുകയാണ്‌.


(നാനോ ടെക്നോളജി ശാസ്ത്രജ്ഞനും
യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സെൻട്രൽ
ഫ്ളോറിഡയിലെ  പ്രൊഫസറുമാണ്
ലേഖകൻ)


ദേശാഭിമാനി വാർത്തകൾ ഇപ്പോള്‍ വാട്സാപ്പിലും ടെലഗ്രാമിലും ലഭ്യമാണ്‌.

വാട്സാപ്പ് ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..
ടെലഗ്രാം ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..




----
പ്രധാന വാർത്തകൾ
-----
-----
 Top