सौर पैनल पर तितली। चित्र का श्रेय देना: Takver (सीसी 2.0)

सामान्यतः उर्वरक और स्तनपात्र मूत्र में पाए जाने वाले यूरिया के साथ बैटरी, सौर ऊर्जा या अन्य प्रकार के अक्षय ऊर्जा के माध्यम से बंद होने के दौरान खपत के लिए ऊर्जा के भंडारण का एक कम लागत वाला तरीका प्रदान कर सकती है।

बैटरी नाश्मनीय है और इसमें प्रचलित एल्यूमीनियम और ग्रेफाइट से बने इलेक्ट्रोड शामिल हैं। इसकी इलेक्ट्रोलाइट का मुख्य घटक, यूरिया, पहले से ही संयंत्र उर्वरकों के लिए टन द्वारा औद्योगिक रूप से उत्पादित किया गया है।

"तो अनिवार्य रूप से, आपके पास जो कुछ है वह बैटरी है जो आप पृथ्वी पर पा सकते हैं सबसे सस्ता और सबसे प्रचुर मात्रा में सामग्री के साथ बनाई गई है। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर हांगजी डाई कहते हैं, और वास्तव में इसका अच्छा प्रदर्शन है। "किसने सोचा होगा कि आप ग्रेफाइट, एल्यूमीनियम, यूरिया ले सकते हैं, और वास्तव में एक बैटरी बना सकते हैं जो लंबे समय तक चक्र कर सके?"

2015 में, दाई की प्रयोगशाला पहली बार एक रिचार्जेबल एल्यूमीनियम बैटरी बनाने की थी। इस प्रणाली को एक मिनट से भी कम समय में चार्ज किया गया और हजारों चार्ज-डिस्चार्ज चक्र चले गए। इस प्रयोगशाला ने ताइवान के औद्योगिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान संस्थान (आईटीआरआई) के साथ मिलकर इस पुराने संस्करण के साथ एक मोटरबाइक बनाने में कामयाबी की, जिसमें एक बड़ी समस्या थी: इसमें एक महंगा इलेक्ट्रोलाइट शामिल था

नवीनतम संस्करण में युरिया-आधारित इलेक्ट्रोलाइट शामिल है और 100 मॉडल की तुलना में करीब 2015 बार सस्ता है, जिसमें उच्च दक्षता और 45 मिनट का चार्जिंग समय है। यह पहली बार है कि यूरिया का इस्तेमाल बैटरी में किया जाता है।

दाई का कहना है कि दोनों बैटरी के बीच लागत अंतर "रात और दिन की तरह है।" निष्कर्ष में दिखाई देते हैं नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही.

जीवाश्म ईंधन से निकलने वाली ऊर्जा के विपरीत, सौर ऊर्जा का उपयोग केवल तब ही किया जा सकता है जब सूरज चमक रहा हो। दिन के घंटों के दौरान विद्युत ग्रिड में एक सौर पैनल पंप ऊर्जा होती है। अगर उस ऊर्जा का तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, तो यह गर्मी के रूप में खो जाता है।

चूंकि नवीकरणीय प्रौद्योगिकियों की मांग बढ़ती है, इसलिए रात में रिलीज के लिए ऊर्जा की बचत करने के लिए सस्ते, कुशल बैटरी की आवश्यकता होती है। आज की बैटरी, जैसे लिथियम आयन या लीड एसिड बैटरी, महंगी हैं और सीमित जीवनशैली हैं।

डॉक्टरेट के उम्मीदवार माइकल एंजेल कहते हैं कि नई बैटरी ग्रिड की भंडारण की समस्या का समाधान कर सकती है। "यह सस्ता है। यह कुशल है ग्रिड भंडारण मुख्य लक्ष्य है। "

एन्गेल कहते हैं कि बैटरी की कम लागत, उच्च दक्षता और लंबे चक्र के जीवन के कारण ग्रिड भंडारण भी सबसे यथार्थवादी लक्ष्य है। क्लोंबिक दक्षता कहा जाने वाला एक प्रकार की दक्षता, यह माप का एक माप है कि कितना चार्ज बैटरी प्रति यूनिट चार्ज से निकलता है जो चार्जिंग के दौरान होता है। इस बैटरी के लिए Coulombic दक्षता उच्च 99.7 प्रतिशत है।

यद्यपि भी कुशल, लिथियम आयन बैटरी आमतौर पर छोटे इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य उपकरणों में पाए जाने योग्य ज्वलनशील हो सकते हैं। इसके विपरीत, यूरिया बैटरी ज्वलनशील है और इसलिए कम जोखिम भरा है।

दाई का कहना है, "मुझे सुरक्षित महसूस हो रहा है कि मेरे घर में बैकअप बैटरी की वजह से आग लगने की बहुत संभावना है।"

ग्रिड भंडारण की मांगों को पूरा करने के लिए, एक वाणिज्यिक बैटरी को कम से कम दस वर्ष तक रहने की आवश्यकता होगी। बैटरी के अंदर रासायनिक प्रक्रियाओं की जांच करके, एंजेल को अपने जीवनकाल का विस्तार करने की उम्मीद है।

दृष्टिकोण आशाजनक है प्रयोगशाला में, ये युरिया-आधारित एल्यूमीनियम आयन बैटरी 1,500 चार्जिंग समय के साथ 45 चार्ज चक्र के माध्यम से जा सकती है।

दाई का कहना है, "इस बैटरी के साथ, हर घर और हर घर में सौर ऊर्जा को संग्रहीत करने का सपना है।" "शायद यह रोजमर्रा की जिंदगी बदल जाएगी हमें पता नहीं।"

बैटरी के पेटेंट को एबी सिस्टम पर लाइसेंस प्राप्त किया गया है, जो दाई द्वारा स्थापित है। एक व्यावसायिक संस्करण वर्तमान में विकास में है

अनुच्छेद स्रोत

जैकी फ्लिन के लिए स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय

अमेरिका के ऊर्जा विभाग, ग्लोबल नेटवर्किंग प्रतिभा 3.0 योजना, ताइवान के शिक्षा मंत्रालय, और ताशनन स्कॉलर प्रोजेक्ट ने इस काम को वित्त पोषित किया है।

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