பெட்ரோல், டீசலுக்கு மாற்றாகுமா பேட்டரிகள்?

ஐந்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வரையில், மின்வாகனங்கள் குறித்து பரவலாகவே எதிர்மறைப் பார்வைதான் இருந்தது. அதாவது, மின்வாகனங்கள் அன்றாடப் புழக்கத்துக்கு ஏற்றதாக இருக்காது; வேகமாக செல்லாது; நீண்ட தூரம் பயணிக்க முடியாது. ஆனால், இப்போது? இ-ஸ்கூட்டர்கள் சாலைகளில் விரைகின்றன. இ-ஸ்கூட்டர்களாவது பரவாயில்லை, இ-கார்களும் புழக்கத்துக்கு வந்துவிட்டன. 40ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மின்வாகனங்கள் என்பது கனவாக இருந்தது. ஆனால், இன்று மின்வாகனங்கள் தவிர்க்க முடியாத ஒன்றாக மாறியுள்ளது.

தொழிற்சாலைகளிலிருந்து, வாகனங்களிலிருந்து, கட்டிடங்களிலிருந்து கரியமில வாயு அதிகம் வெளியேற்றப்படுவதால் சுற்றுச்சூழல் கடும் பாதிப்புக்கு உள்ளாகி இருக்கிறது. பருவநிலை மாற்றம் பெரும் அச்சுறுத்தலாக உருவெடுத்துள்ளது. விளைவாக, கரியமில வாயு வெளியேற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டிய கட்டாயத்துக்கு உலகம் வந்துள்ளது. கரியமில வாயு வெளியேற்றத்துக்கு பெட்ரோல், டீசல், நிலக்கரி போன்றவை முக்கியக் காரணங்களாக உள்ளன. இந்நிலையில், இவற்றுக்கு மாற்றாக பசுமை எரிசக்தியை உருவாக்கும் முயற்சியில் உலக நாடுகள் இறங்கியுள்ளன. அதன் பகுதியாகவே, பெட்ரோல், டீசலுக்குப் பதிலாக மின்சாரத்தில் இயங்கும் வாகனங்களை நோக்கி உலகம் நகரத் தொடங்கியுள்ளது. மின்வாகனப் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்கும் வகையில்உலக நாடுகள் கொள்கைகள் வகுக்கின்றன.

இந்தியாவில் கடந்த நிதி ஆண்டில் 4.20 லட்சம் மின்வாகனங்கள் விற்பனையாகியுள்ளன. இவற்றில் இரு சக்கர வாகனங்கள் 2.3 லட்சம்; மூன்று சக்கர வாகனங்கள் 1.78 லட்சம், நான்கு சக்கர வாகனங்கள் 19,500 என்ற எண்ணிக்கையில் விற்பனையாகியுள்ளன. இது 2020-21ம் நிதிஆண்டைவிட மூன்று மடங்கு அதிகம். உலக அளவிலும் மின் வாகனங்கள் விற்பனை பல மடங்கு உயர்ந்துள்ளது.

2035-ல் உலக அளவில் புழக்கத்தில் இருக்கும் வாகனங்களில் பாதிக்கும் மேற்பட்டவை மின்வாகனங்களாக இருக்கும் என்று ஆய்வுகள் கூறுகின்றன. அவ்வளவு வேகமாக மின்வாகனங்களை நோக்கிய நகர்வு தீவிரமடைந்துள்ளது. எனினும், மின்வாகனங்களை நோக்கிய நகர்வு பல்வேறு சவால்களைக் கொண்டிருக்கிறது. மின்வாகனங்களுக்கு அடிப்படையானது பேட்டரிதான். தற்போது மின்வாகனங்களில் லித்தியம் அயன் பேட்டரி (lithium-ion battery) பயன்படுத்தப்படுகிறது. முந்தைய பேட்டரிகளை விடவும் லித்தியன் அயன் பேட்டரி பல மடங்குமேம்பட்டது எனினும், அது பல்வேறு பிரச்சினை
களைக் கொண்டிருக்கிறது.

தீப்பிடிக்கும் பேட்டரி

1900-ம் ஆண்டு முதலே பேட்டரி சார்ந்து புதிய கண்டுபிடிப்புகள் நிகழ்த்தப்பட்டாலும், பேட்டரி தயாரிப்பில் பெரும் புரட்சி ஏற்பட்டது 1980-ம் ஆண்டுக்குப் பிறகுதான். அமெரிக்காவின் ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஸ்டான்போர்டு பல்கலைக்கழகம் லித்தியம் அயன் பேட்டரியைக் கண்டுபிடித்தன. இந்தப் பேட்டரி அளவில் சிறியதாகவும் இருந்தது. அதேசமயம் அதிக மின்னாற்றலை சேமித்து வைக்கக்கூடியதாகவும் இருந்தது.

தற்போது லேப்டாப், செல்போன் முதல்
அனைத்து மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுவது இந்த லித்தியம் அயன் பேட்டரிதான். ஆரம்பத்தில் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் விலை மிக அதிகமாக இருந்தது. ஆனால், மின்னணு சாதனங்கள் பயன்பாடு அதிகரிக்க அதிகரிக்க பேட்டரிக்கான தேவை அதிகரித்தது. இதனால் அதன் விலை குறையத் தொடங்கியது. குறிப்பாக கடந்த பத்து ஆண்டுகளில் அதன் விலை 85 சதவீதம் அளவில் குறைந்துள்ளது. 1991-ம் ஆண்டு ஒரு கிலோவாட்அவர் (kilowatt-hour)பேட்டரியின் விலை 7500 டாலராக இருந்தது.

தற்போது அது 130 டாலராக குறைந்துள்ளது. மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்துப் பட்டுவந்த லித்தியம் அயன் பேட்டரிதான், தற்போது மின் வாகனங்களுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் பிரச்சினை என்னவென்றால், அது தீப்பற்றும் தன்மை கொண்டது. சமீப காலமாக, இந்தியாவில் இ-ஸ்கூட்டர்கள் திடீரென தீப்பிடித்து வெடிக்கும் நிகழ்வுகள் தொடர்ச்சியாக நிகழ்ந்தன. கடந்த மாதம் வேலூர் மாவட்டத்தில் இ-ஸ்கூட்டர் வெடித்ததில் தந்தை, மகள் உயிரிழந்தனர்.

தெலுங்கானாவில் வீட்டில் சார்ஜ் ஏற்றப்பட்டிருந்த ‘பியூர் இவி’ நிறுவனத்தின் ஸ்கூட்டர் வெடித்ததில் 80 வயது முதியவர் பலியானார். மகாராஷ்டிரா மாநிலம் நாசிக்கில் ‘ஜிதேந்திரா இவி’ நிறுவனத்தின் 20 இ-ஸ்கூட்டர்கள் ஒரே நேரத்தில் தீப்பிடித்து எரிந்தது பெரும்
அதிர்வலையை ஏற்படுத்தியது. புனேயில் சாலையில் நிறுத்தப்பட்டிருந்த ‘ஓலா’ நிறுவனத்தின் இ-ஸ்கூட்டர் தீப்பிடித்து எரிந்தது. இத்தகைய நிகழ்வுகள் மக்கள் மனதில் இ-ஸ்கூட்டர் குறித்த அச்சத்தை ஏற்படுத்தி உள்ளன. உலக அளவிலும், மின்வாகனங்களின் பேட்டரிகள் தீப்பிடித்து வெடிக்கும் சம்பவங்கள் நடக்கின்றன. இந்நிலையில் அனைத்து விதத்திலும் பாதுகாப்பு அம்சம் கொண்ட புதிய பேட்டரியை உருவாக்க வேண்டிய நிர்பந்தத்தில் வாகனத் தயாரிப்பு நிறுவனங்கள் உள்ளன.

அடுத்தக்கட்டப் பாய்ச்சல்

இந்த நிர்பந்தத்தின் வழியாக தற்போது ஒரு நம்பிக்கை பிறந்திருக்கிறது. திடநிலை பேட்டரி (Solid State Battery).லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளில் எலக்ட்ரோலைட் என்பது திரவ நிலையில் இருக்கும். அதனாலயே அது தீப்பிடிக்கும் தன்மையைக் கொண்டிருக்கிறது. இந்நிலையில் திடநிலை பேட்டரிகளில் எலக்ட்ரோலைட் என்பது திட நிலையில் இருக்கும். இதனால் திடநிலை பேட்டரிகள் எளிதில் தீப்பிடிக்காது. தவிர, திரவ நிலை பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடுகையில் திடநிலை பேட்டரிகள் அதிக மின்னாற்றலை சேமித்து வைக்கும் திறன் கொண்டது. விரைவாகவும் சார்ஜ் ஆகக்கூடியது. அளவிலும் சிறியது. இதனால் வரும் ஆண்டுகளில் மின்வாகனங்கள் உருவாக்கத்தில் திடநிலைப் பேட்டரிகள் பெரும் புரட்சியைக் கொண்டுவரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்தப் பேட்டரி தற்போது பேஸ்மேக்கர், ஸ்மார்ட் வாட்ச் போன்ற சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. மின்வாகனங்களில் பயன்படுத்தும் வகையில் இதை அதிக அளவில் தயாரிக்க இன்னும் மூன்று முதல் ஐந்து ஆண்டுகள் வரையில் ஆகும் என்று கூறப்படுகிறது.

சவால்கள்

எனினும் பேட்டரி உருவாக்கம் சார்ந்து வேறு சிலசவால்கள் உள்ளன. இயற்கை வளங்களிலிருந்தே பேட்டரி தயாரிப்புக்குத் தேவையான தனிமங்கள் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. தற்போது பயன்பாட்டில் இருக்கும் லித்தியம் அயன் பேட்டரியில் லித்தியம், நிக்கல், மாங்கனீஸ், கோபால்ட் ஆகிய தனிமங்கள் முதன்மையாக உள்ளன. இத்தனிமங்கள் தீர்ந்துவிடாமல் இருப்பது அவசியம். ஏனென்றால், கோபால்ட் மிக அரிதான தனிமம். பூமியில் கோபால்ட் பற்றாக்
குறையில் உள்ளது. இந்தப் பற்றாக்குறைக்கு மத்தியிலும் பேட்டரி தயாரிப்பை அதிகரிப்பது பேட்டரி தயாரிப்பில் உள்ள முதன்மையான சவால். தற்போது கோபால்டுக்குப் பதிலாக வேறு தனிமங்களை பேட்டரியில் பயன்படுத்துவது சார்ந்த ஆராய்ச்சி தீவிரமாக மேற் கொள்ளப்பட்டு வருகிறது.

பேட்டரிக்கான மூலப் பொருட்களை பிரித்தெடுப்ப தென்பது செலவு மிகுந்தது. தவிர சுற்றுச்சூழலுக்குப்பாதிப்பு ஏற்படுத்தக் கூடியதும்கூட. சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைக்க வேண்டுமென்றால், பேட்டரிகள் எளிதாக மறுசுழற்சிக்கு உட்படுத்தக் கூடியதாக இருக்க வேண்டும். பேட்டரிகளை மறுசுழற்சி செய்வது குறித்து ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. அடுத்த சவால் பேட்டரியின் எடையைக் குறைப்பது. தற்போதைய பேட்டரி இடத்தை அடைக்கக்கூடியதாகவும் எடை மிகுந்ததாகவும் இருக்கிறது.

எனவே தட்டையான அளவில் பேட்டரி தயாரிப்பு குறித்து ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுவருகின்றன. பேட்டரி கார் தயாரிப்பில் முன்னணியில் இருக்கும் டெஸ்லா முதல் ஆடி, பிஎம்டபிள்யூ, டொயோட்டா, போக்ஸ்வேகன் என உலகாளவிய வாகனத் தயாரிப்பு நிறுவனங்கள் பலவும் பேட்டரி சார்ந்த ஆராய்ச்சிக்கு பெரும் தொகை செலவிட்டு வருகின்றன. தற்போது பேட்டரி தயாரிப்பு தொடர்பான ஆராய்ச்சிக்காக கார் தயாரிப்பு மற்றும் பேட்டரித் தயாரிப்பு நிறுவனங்கள் மட்டுமல்ல அரசுகளுமே பல மில்லியன் டாலர் செலவழித்துவருகின்றன.

சீனாவின் பேட்டரி சாம்ராஜ்யம் மின்வாகனங்களை நோக்கி நகர்வு வாகனங்கள் சம்பந்தப்பட்டதாக மட்டும் இருக்கப் போவதில்லை. உலகின் அதிகாரப் போட்டியிலும் பெரும் தாக்கம் செலுத்தக்கூடியதாவும் அது இருக்கும். கடந்த 50 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக உலகின் அரசியல், பொருளாதார போக்கில் தாக்கம் செலுத்தும் காரணிகளில் ஒன்றாக கச்சா எண்ணெய் இருந்துவந்த நிலையில், தற்போது அந்த முக்கியத்துவத்தைப் பேட்டரிகள் பெறத்தொடங்கி இருக்கின்றன. அந்த வகையில் பேட்டரி தயாரிப்பு சார்ந்து உலக நாடுகளிடையே போட்டி அதிகரித்துள்ளது. எப்படி கச்சா எண்ணெய் உற்பத்தி ஒரு நாட்டை உலக அரங்கில் முக்கிய சக்தியாக மாற்றியதோ, அதேபோல் தற்போது பேட்டரி தயாரிப்பு ஒரு நாட்டை முக்கியத் துவம் வாய்ந்ததாக மாற்றுகிறது. எந்த நாடு பேட்டரி உற்பத்தியில் முன்னணி வகிக்கிறதோ இனி அந்த நாடு உலக அரங்கில் முதன்மையானபொருளாதார சக்தியாக திகழக்கூடும்.

லித்தியம் அயன் பேட்டரியை அமெரிக்காதான் கண்டுபிடித்தது என்றாலும், அதன் தயாரிப்பில் சீனாதான் முன்னிலை வகிக்கிறது. உலக அளவில் லித்தியம் அயன் பேட்டரி தயாரிப்பில் சீனாவின் பங்கு 73 சதவீதம் ஆகும். அமெரிக்காவின் பங்கு 12 சதவீதம்தான். 2018-ம் ஆண்டு நிலவரப்படி சீனாவின் லித்தியம் இருப்பு 10 லட்சம் மெட்ரிக் டன். இது அமெரிக்காவை விட 30 மடங்கு அதிகம். உலகளாவிய கோபால்ட் விநியோகத்தில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு காங்கோவில் எடுக்கப்படுகிறது.

அந்தப் பணியில் ஈடுபடும்70 சதவீத நிறுவனங்கள் சீனாவைச் சேர்ந்தவை ஆகும். விளைவாக, தற்போது மின்வாகனங்கள் விற்பனையில் சீனா முதல் இடத்தில் உள்ளது. உலகளாவிய மின்வாகனங்கள் விற்பனையில் சீனாவின் பங்கு 40 சதவீதத்துக்கும் அதிகம். அந்தவகையில் அடுத்து வரும் ஆண்டுகளில் உலகின் பொருளாதாரப் போக்கு சீனாவை மையப்படுத்தியே நிகழும் என்று கூறப்படுகிறது. ஆக, கச்சா எண்ணெய்யை முன்வைத்து நடந்த அதிகாரப் போட்டி, இனி பேட்டரிகளை வைத்து நிகழப்போகிறது!

riyas.ma@hindutamil.co.in