نوبل انعام یافتہ اکیرا یوشینو: لتیم بیٹری دس سالوں میں بھی بیٹری انڈسٹری پر حاوی رہے گی۔

[مستقبل میں لیتھیم بیٹریوں کی توانائی کی کثافت موجودہ سے 1.5 گنا سے 2 گنا تک پہنچ سکتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ بیٹریاں چھوٹی ہو جائیں گی۔ ]
لیتھیم آئن بیٹری کی لاگت میں کمی کی حد زیادہ سے زیادہ 10% اور 30% کے درمیان ہے۔ قیمت آدھی کرنا مشکل ہے۔ ]
اسمارٹ فونز سے لے کر الیکٹرک کاروں تک، بیٹری کی ٹیکنالوجی آہستہ آہستہ زندگی کے ہر پہلو میں گھس رہی ہے۔ تو، مستقبل کی بیٹری کس سمت میں ترقی کرے گی اور معاشرے میں کیا تبدیلیاں لائے گی؟ ان سوالات کو ذہن میں رکھتے ہوئے، فرسٹ فنانشل رپورٹر نے پچھلے مہینے اکیرا یوشینو کا انٹرویو کیا، ایک جاپانی سائنسدان جنہوں نے اس سال لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے کیمسٹری میں نوبل انعام جیتا تھا۔
یوشینو کی رائے میں، اگلے 10 سالوں میں لیتھیم آئن بیٹریاں اب بھی بیٹری انڈسٹری پر حاوی ہوں گی۔ مصنوعی ذہانت اور انٹرنیٹ آف تھنگز جیسی نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی لیتھیم آئن بیٹریوں کے اطلاق کے امکانات میں "ناقابل تصور" تبدیلیاں لائے گی۔
ناقابل تصور تبدیلی
جب یوشینو "پورٹ ایبل" کی اصطلاح سے واقف ہوا، تو اسے احساس ہوا کہ معاشرے کو ایک نئی بیٹری کی ضرورت ہے۔ 1983 میں دنیا کی پہلی لیتھیم بیٹری جاپان میں پیدا ہوئی۔ یوشینو اکیرا نے ریچارج ایبل لیتھیم آئن بیٹری کا دنیا کا پہلا پروٹوٹائپ تیار کیا، اور مستقبل میں اسمارٹ فونز اور الیکٹرک گاڑیوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی لیتھیم آئن بیٹریوں کی نشوونما میں ایک شاندار حصہ ڈالے گا۔
پچھلے مہینے، اکیرا یوشینو نے نمبر 1 فنانشل جرنلسٹ کے ساتھ ایک خصوصی انٹرویو میں کہا تھا کہ یہ جاننے کے بعد کہ اس نے نوبل انعام جیتا ہے، ان کے "کوئی حقیقی جذبات نہیں ہیں۔" "بعد میں مکمل انٹرویوز نے مجھے بہت مصروف کر دیا، اور میں زیادہ خوش نہیں ہو سکا۔" اکیرا یوشینو نے کہا۔ "لیکن جیسے جیسے دسمبر میں ایوارڈز وصول کرنے کا دن قریب آتا جا رہا ہے، ایوارڈز کی حقیقت مزید مضبوط ہوتی جا رہی ہے۔"
گزشتہ 30 سالوں میں، 27 جاپانی یا جاپانی اسکالرز نے کیمسٹری میں نوبل انعام جیتا ہے، لیکن ان میں سے صرف دو کو، بشمول اکیرا یوشینو، نے کارپوریٹ محققین کے طور پر ایوارڈز حاصل کیے ہیں۔ "جاپان میں، تحقیقی اداروں اور یونیورسٹیوں کے محققین کو عام طور پر ایوارڈز ملتے ہیں، اور صنعت کے چند کارپوریٹ محققین نے ایوارڈز جیتے ہیں۔" اکیرا یوشینو نے فرسٹ فنانشل جرنلسٹ کو بتایا۔ انہوں نے صنعت کی توقعات پر بھی زور دیا۔ ان کا خیال ہے کہ کمپنی کے اندر نوبل سطح کی بہت سی تحقیق موجود ہے، لیکن جاپانی صنعت کو اپنی قیادت اور کارکردگی کو بہتر بنانا چاہیے۔
یوشینو اکیرا کا خیال ہے کہ مصنوعی ذہانت اور انٹرنیٹ آف تھنگز جیسی نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی لیتھیم آئن بیٹریوں کے اطلاق کے امکانات میں "ناقابل تصور" تبدیلیاں لائے گی۔ مثال کے طور پر، سافٹ ویئر کی ترقی بیٹری کے ڈیزائن کے عمل اور نئے مواد کی ترقی کو تیز کرے گی، اور بیٹری کے استعمال کو متاثر کر سکتی ہے، جس سے بیٹری کو بہترین ماحول میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
یوشینو اکیرا عالمی ماحولیاتی تبدیلی کے مسائل کو حل کرنے میں اپنی تحقیق کے تعاون کے بارے میں بھی بہت فکر مند ہیں۔ انہوں نے فرسٹ فنانشل جرنلسٹ کو بتایا کہ انہیں دو وجوہات کی بنا پر نوازا گیا۔ سب سے پہلے ایک سمارٹ موبائل سوسائٹی کی ترقی میں اپنا حصہ ڈالنا ہے۔ دوسرا عالمی ماحول کے تحفظ کے لیے ایک اہم ذریعہ فراہم کرنا ہے۔ "ماحولیاتی تحفظ میں شراکت مستقبل میں زیادہ سے زیادہ واضح ہوتی جائے گی۔ ایک ہی وقت میں، یہ ایک بہترین کاروباری موقع بھی ہے۔" اکیرا یوشینو نے ایک مالیاتی رپورٹر کو بتایا۔
یوشینو اکیرا نے بطور پروفیسر میجو یونیورسٹی میں ایک لیکچر کے دوران طلباء کو بتایا کہ گلوبل وارمنگ کے انسداد کے لیے قابل تجدید توانائی اور بیٹریوں کے استعمال کے لیے عوام کی بڑی توقعات کے پیش نظر، وہ ماحولیاتی مسائل پر خیالات سمیت اپنی معلومات فراہم کریں گے۔ "
جو بیٹری انڈسٹری پر غلبہ حاصل کرے گا۔
بیٹری ٹیکنالوجی کی ترقی نے توانائی کے انقلاب کا آغاز کیا۔ سمارٹ فونز سے لے کر الیکٹرک کاروں تک، بیٹری کی ٹیکنالوجی ہر جگہ موجود ہے، جو لوگوں کی زندگی کے ہر پہلو کو بدل رہی ہے۔ آیا مستقبل کی بیٹری زیادہ طاقتور ہو جائے گی اور کم قیمت ہم میں سے ہر ایک کو متاثر کرے گی۔
فی الحال، صنعت بیٹری کی توانائی کی کثافت میں اضافہ کرتے ہوئے بیٹری کی حفاظت کو بہتر بنانے کے لیے پرعزم ہے۔ بیٹری کی کارکردگی میں بہتری قابل تجدید توانائی کے استعمال کے ذریعے موسمیاتی تبدیلیوں سے نمٹنے میں بھی مدد کرتی ہے۔
یوشینو کی رائے میں، اگلے 10 سالوں میں لیتھیم آئن بیٹریاں اب بھی بیٹری کی صنعت پر حاوی ہوں گی، لیکن نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی اور عروج بھی صنعت کی تشخیص اور امکانات کو مستحکم کرتا رہے گا۔ یوشینو اکیرا نے فرسٹ بزنس نیوز کو بتایا کہ مستقبل میں لیتھیم بیٹریوں کی توانائی کی کثافت موجودہ سے 1.5 گنا سے 2 گنا تک پہنچ سکتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ بیٹری چھوٹی ہو جائے گی۔ "اس سے مواد کم ہوتا ہے اور اس طرح لاگت کم ہوتی ہے، لیکن مواد کی قیمت میں کوئی خاص کمی نہیں آئے گی۔" انہوں نے کہا، "لیتھیم آئن بیٹریوں کی قیمت میں کمی زیادہ سے زیادہ 10% اور 30% کے درمیان ہے۔ قیمت نصف کرنا چاہتے ہیں زیادہ مشکل ہے. "
کیا مستقبل میں الیکٹرانک ڈیوائسز تیزی سے چارج ہوں گی؟ اس کے جواب میں اکیرا یوشینو نے کہا کہ ایک موبائل فون 5-10 منٹ میں بھر جاتا ہے، جو لیبارٹری میں حاصل کیا گیا ہے۔ لیکن تیز چارجنگ کے لیے مضبوط وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے، جو بیٹری کی زندگی کو متاثر کرے گی۔ حقیقت میں بہت سے حالات میں، لوگوں کو خاص طور پر تیزی سے چارج کرنے کی ضرورت نہیں ہوسکتی ہے۔
ابتدائی لیڈ ایسڈ بیٹریوں سے لے کر نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں تک جو ٹویوٹا جیسی جاپانی کمپنیوں کا بنیادی مرکز ہیں، 2008 میں ٹیسلا روسٹر کے ذریعے استعمال ہونے والی لتیم آئن بیٹریوں تک، روایتی مائع لتیم آئن بیٹریوں نے پاور بیٹری پر غلبہ حاصل کیا ہے۔ دس سال کے لئے مارکیٹ. مستقبل میں، توانائی کی کثافت اور حفاظت کی ضروریات اور روایتی لتیم آئن بیٹری ٹیکنالوجی کے درمیان تضاد تیزی سے نمایاں ہو جائے گا۔
بیرون ملک مقیم کمپنیوں کے تجربات اور سالڈ سٹیٹ بیٹری پروڈکٹس کے جواب میں، اکیرا یوشینو نے کہا: "میرے خیال میں سالڈ سٹیٹ بیٹریاں مستقبل کی سمت کی نمائندگی کرتی ہیں، اور اس میں بہتری کی بہت گنجائش ہے۔ مجھے امید ہے کہ جلد ہی نئی پیش رفت دیکھنے کو ملے گی۔‘‘
انہوں نے یہ بھی کہا کہ سالڈ سٹیٹ بیٹریاں ٹیکنالوجی میں لیتھیم آئن بیٹریوں سے ملتی جلتی ہیں۔ "ٹیکنالوجی کی بہتری کے ذریعے، لتیم آئن تیراکی کی رفتار آخر کار موجودہ رفتار سے تقریباً 4 گنا تک پہنچ سکتی ہے۔" اکیرا یوشینو نے فرسٹ بزنس نیوز کے ایک رپورٹر کو بتایا۔
سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں لتیم آئن بیٹریاں ہیں جو سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹس استعمال کرتی ہیں۔ چونکہ ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹس روایتی لتیم آئن بیٹریوں میں ممکنہ طور پر دھماکہ خیز نامیاتی الیکٹرولائٹ کی جگہ لے لیتی ہیں، اس سے اعلی توانائی کی کثافت اور اعلی حفاظتی کارکردگی کے دو بڑے مسائل حل ہوتے ہیں۔ سالڈ سٹیٹ الیکٹرولائٹس ایک ہی توانائی پر استعمال ہوتی ہیں الیکٹرولائٹ کی جگہ لینے والی بیٹری میں توانائی کی کثافت زیادہ ہوتی ہے، ساتھ ہی اس میں زیادہ طاقت اور زیادہ وقت استعمال ہوتا ہے، جو لیتھیم بیٹریوں کی اگلی نسل کا ترقی کا رجحان ہے۔
لیکن سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں بھی چیلنجوں کا سامنا کرتی ہیں جیسے کہ لاگت کو کم کرنا، ٹھوس الیکٹرولائٹس کی حفاظت کو بہتر بنانا، اور چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹس کے درمیان رابطہ برقرار رکھنا۔ اس وقت، کئی عالمی دیو کار کمپنیاں سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے لیے R&D میں بہت زیادہ سرمایہ کاری کر رہی ہیں۔ مثال کے طور پر، ٹویوٹا ایک سالڈ سٹیٹ بیٹری تیار کر رہا ہے، لیکن لاگت کا انکشاف نہیں کیا گیا ہے۔ تحقیقی اداروں نے پیش گوئی کی ہے کہ 2030 تک، عالمی سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی طلب 500 GWh تک پہنچنے کی توقع ہے۔
پروفیسر وائٹنگھم، جنہوں نے اکیرا یوشینو کے ساتھ نوبل انعام کا اشتراک کیا، کہا کہ سالڈ سٹیٹ بیٹریاں سمارٹ فون جیسے چھوٹے الیکٹرانکس میں استعمال ہونے والی پہلی ہو سکتی ہیں۔ "کیونکہ بڑے پیمانے پر سسٹمز کے اطلاق میں اب بھی بڑے مسائل ہیں۔" پروفیسر وٹنگھم نے کہا۔