ऑस्ट्रेलिया में नवीकरणीय ऊर्जा का प्रभुत्व किस हद तक होना चाहिए? ऊर्जा ग्रिड विज्ञान और राजनीति में यह एक बड़ा मुद्दा है। सौर और पवन ऊर्जा स्पष्ट रूप से अब बिजली का सबसे सस्ता रूप है। लेकिन इन तकनीकों की सीमाएँ केवल नवीकरणीय ऊर्जा-आधारित बिजली मिश्रण के मामले को कमज़ोर कर सकती हैं। सौर और पवन जनरेटर द्वारा उत्पन्न चुनौतियाँ वास्तविक हैं। वे स्वाभाविक रूप से परिवर्तनशील हैं, केवल तभी बिजली उत्पन्न करते हैं जब सूरज चमक रहा हो और हवा चल रही हो। विश्वसनीय सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा आपूर्ति, नवीकरणीय ऊर्जा पर हावी ग्रिड को “मज़बूत” क्षमता की आवश्यकता है: बैक-अप तकनीक जो मांग पर बिजली की आपूर्ति कर सकती है। कुछ, जिनमें अल्बानी सरकार भी शामिल है, का तर्क है कि इस कमी को पूरा करने के लिए गैस से चलने वाले जनरेटर की आवश्यकता है। गठबंधन जैसे अन्य लोगों का कहना है कि नवीकरणीय ऊर्जा “रोशनी को बिल्कुल भी चालू नहीं रख सकती” और ऑस्ट्रेलिया को इसके बजाय परमाणु ऊर्जा का अनुसरण करना चाहिए।
लेकिन विश्व के विद्युत ग्रिडों को सुदृढ़ करने का एक नया तरीका तेजी से विकसित हो रहा है: सोडियम-आयन बैटरीयह उभरती हुई ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी एक बड़ा परिवर्तनकारी कदम साबित हो सकती है – जो हमारे ग्रिडों को 100% नवीकरणीय ऊर्जा पर चलने में सक्षम बनाएगी।
सोडियम-आयन बैटरियाँ: लाभ और हानि
ऊर्जा भंडारण नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त ऊर्जा को एकत्रित करता है, उसे संग्रहीत करता है और फिर मांग पर उसे जारी करता है, ताकि विश्वसनीय आपूर्ति सुनिश्चित करने में मदद मिल सके। ऐसी सुविधाएँ या तो अल्पकालिक या दीर्घकालिक (100 घंटे से अधिक) भंडारण प्रदान करती हैं।
वर्तमान में, लिथियम आयन बैटरी प्राथमिक भंडारण तकनीक हैं लेकिन अल्पकालिक भंडारण के लिए सबसे अच्छी हैं। सोडियम-आयन बैटरियां अब दीर्घकालिक भंडारण की कमी को पूरा करने के लिए लगभग तैयार हैं।
जैसा कि नाम से पता चलता है, सोडियम-आयन बैटरी में सोडियम (प्रतीक Na) होता है, जो नमक में पाया जाने वाला तत्व है। इस तकनीक में सोडियम आयनों को धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुवों के बीच ले जाया जाता है, जिससे चार्ज बनता है।
सोडियम-आयन बैटरियों में इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक लिथियम-आयन बैटरियों जैसी ही है। वास्तव में, जैसा कि अन्य लोगों ने उल्लेख किया है, वर्तमान में लिथियम बैटरी बनाने वाली फैक्ट्रियाँ आसानी से और सस्ते में सोडियम बैटरी पर जा सकती हैं।
और सोडियम लिथियम की तुलना में कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में उपलब्ध पदार्थ है, तथा इसका निष्कर्षण भी सस्ता है।
कुछ प्रकार के लिथियम खनन में बहुत अधिक पानी और ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इससे स्थानीय प्रदूषण होता है, जैसे कि दक्षिण अमेरिका की अल्पाइन झीलों में। हालाँकि, ऑस्ट्रेलियाई हार्ड-रॉक लिथियम में प्रदूषण की समस्याएँ बहुत कम हैं।
लिथियम बैटरियों का पुनर्चक्रण और निपटान चुनौतीपूर्ण है – यद्यपि यह जीवाश्म ईंधनों से कार्बन पुनर्चक्रण की तुलना में कहीं अधिक आसान है।
प्रदर्शन की दृष्टि से, सोडियम बैटरियां लिथियम बैटरियों की तुलना में अधिक समय तक चार्ज बनाये रखती हैं।
लेकिन किसी भी तकनीक की तरह, सोडियम-आयन बैटरियां भी चुनौतियां पेश करती हैं। सोडियम आयन लिथियम आयनों की तुलना में बड़े और भारी होते हैं। इसका मतलब है कि बैटरियां अपने लिथियम समकक्षों की तुलना में कम ऊर्जा-घनत्व वाली होती हैं, और इसलिए समान मात्रा में चार्ज संग्रहीत करने के लिए अधिक स्थान और सामग्री की आवश्यकता होती है।
हालाँकि, इसमें सुधार हो रहा है। एक विश्लेषण के अनुसार, 2022 में सोडियम-आधारित बैटरियों का ऊर्जा घनत्व एक दशक पहले के निम्न-स्तर की लिथियम-आयन बैटरियों के बराबर था।
और चल रहे अनुसंधान और विकास का मतलब है कि उनका ऊर्जा-घनत्व लगातार बढ़ रहा है।
बाजार तक पहुंचना
सभी आशाजनक प्रौद्योगिकियों की तरह, सोडियम-आयन बैटरियों के लिए भी मुख्य प्रश्न यह है कि इनका व्यापक रूप से व्यवसायीकरण कब होगा।
इसका उत्तर देने के लिए, हम मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी द्वारा विकसित एक विधि पर आधारित हाल ही के विश्लेषण को देख सकते हैं। यह सुझाव देता है कि सोडियम-आयन बैटरियां लागत के मामले में तेजी से प्रतिस्पर्धी होती जा रही हैं – और इसलिए 2027 की शुरुआत में वैश्विक बाजार में प्रवेश कर सकती हैं।
विश्लेषण से पता चला कि सोडियम-आयन बैटरियां शीघ्र ही ऊर्जा के एक मजबूत स्रोत के रूप में गैस से चलने वाली बिजली की लागत के बराबर हो जाएंगी।
इसी प्रकार, पिछले वर्ष सितम्बर में संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग द्वारा किए गए एक आकलन में पाया गया कि सोडियम-आयन बैटरियों के “वर्ष 2030 तक बाजार में महत्वपूर्ण हिस्सा हासिल कर लेने की उम्मीद है।”
इसमें कहा गया है कि यह प्रौद्योगिकी छोटे पैमाने पर वाहनों के विद्युतीकरण और घरेलू सौर पैनल प्रणालियों के बैकअप जैसे “मीटर के पीछे” अनुप्रयोगों में लेड-एसिड या लिथियम-आयरन फॉस्फेट बैटरियों के लिए एक प्रतिस्पर्धी प्रतिस्थापन बन सकती है।
विश्लेषण में पाया गया कि सोडियम-आयन बैटरियों का वर्तमान और नियोजित विनिर्माण चीन और यूरोप में केंद्रित है, तथा कई बड़े बैटरी उत्पादक “निकट भविष्य में बड़े पैमाने पर विनिर्माण सुविधाएं स्थापित करने की योजना बना रहे हैं”।
इनमें चीनी इलेक्ट्रिक मोटर वाहन कंपनी BYD भी शामिल है, जिसने कथित तौर पर ज़ुझोऊ में सोडियम-आयन बैटरी संयंत्र का निर्माण शुरू कर दिया है।
ऑस्ट्रेलिया में, यूनाइटेड किंगडम स्थित बैटरी कंपनी फैराडियन ने 2022 में विक्टोरिया की यारा घाटी में छोटे स्थिर मॉड्यूल स्थापित किए हैं।
अपने विकल्प खुले रखना
ऑस्ट्रेलियाई ऊर्जा बाजार संचालक (एईएमओ) की एक हालिया योजना में सुझाव दिया गया है कि 2035 तक कोयले से चलने वाली बिजली को चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया जाएगा। लेकिन योजना से पता चलता है कि ग्रिड में गैस की एक महत्वपूर्ण मात्रा बची रहेगी।
एईएमओ विश्लेषण ने गैस के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए लंबी अवधि के ऊर्जा भंडारण की क्षमता पर ध्यान नहीं दिया। हालांकि, सोडियम-आयन बैटरी जैसी प्रौद्योगिकियों के विकास से पता चलता है कि हमें भविष्य में गैस के लिए एईएमओ की अनुमानित आवश्यकता पर सवाल उठाना चाहिए।
विघटनकारी नवाचार तेजी से और तेजी से बढ़ते हैं। हमें केवल मौजूदा स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकियों जैसे सौर (29%), पवन (14%), इलेक्ट्रिक वाहन (54%) और बैटरी भंडारण (52%) की वार्षिक वृद्धि दर को देखने की जरूरत है।
जलवायु परिवर्तन प्राधिकरण वर्तमान में ऑस्ट्रेलिया के संभावित प्रौद्योगिकी परिवर्तन और उत्सर्जन मार्गों का आकलन कर रहा है, क्योंकि हम 2050 तक शुद्ध-शून्य उत्सर्जन की ओर बढ़ रहे हैं। समीक्षा के दायरे में यह जांच करना है कि उत्सर्जन में कमी लाने के लिए प्रत्येक क्षेत्र में कौन सी प्रौद्योगिकियों को तैनात किया जा सकता है।
सोडियम-आयन बैटरियों की क्षमता से पता चलता है कि प्राधिकरण द्वारा प्रस्तुत नीतियों को बिजली क्षेत्र के लिए प्रदूषणकारी विकल्पों, जैसे कि गैस से चलने वाली बिजली, को बंद नहीं करना चाहिए। कुछ वर्षों में स्वच्छ विकल्पों के वाणिज्यिक होने की संभावना है – और हमारी जलवायु की स्थिरता उनके लिए योजना बनाने पर निर्भर करती है।
