آنے والے بدھ، 24 نومبر کو، مستقبل میں ڈرائیونگ کی تازہ ترین گول میز پر تبادلہ خیال کیا جائے گا کہ کینیڈا کی بیٹری کی پیداوار کا مستقبل کیسا ہو سکتا ہے۔ چاہے آپ پرامید ہیں- آپ کو واقعی یقین ہے کہ 2035 تک تمام کاریں الیکٹرک ہو جائیں گی- یا آپ کو لگتا ہے کہ ہم اس مہتواکانکشی ہدف تک نہیں پہنچ پائیں گے، بیٹری سے چلنے والی کاریں ہمارے مستقبل کا ایک اہم حصہ ہیں۔ اگر کینیڈا اس برقی انقلاب کا حصہ بننا چاہتا ہے، تو ہمیں مستقبل میں آٹوموٹیو پاور سسٹمز کا سرکردہ صنعت کار بننے کا راستہ تلاش کرنا ہوگا۔ یہ دیکھنے کے لیے کہ مستقبل کیسا لگتا ہے، اس بدھ کو مشرقی وقت کے مطابق صبح 11:00 بجے کینیڈا میں ہمارے لیے بیٹری کی تیاری کی تازہ ترین گول میز دیکھیں۔
سالڈ اسٹیٹ بیٹریوں کے بارے میں بھول جائیں۔ سیلیکون اینوڈس کے بارے میں تمام ہائپ کے لئے بھی یہی ہے۔ یہاں تک کہ ایلومینیم ایئر بیٹری جو گھر پر چارج نہیں کی جاسکتی ہے وہ برقی گاڑیوں کی دنیا کو ہلا نہیں سکتی۔
ساختی بیٹری کیا ہے؟ ٹھیک ہے، یہ ایک اچھا سوال ہے. خوش قسمتی سے میرے لیے، جو یہ دکھاوا نہیں کرنا چاہتا کہ شاید میرے پاس انجینئرنگ کی مہارت نہیں ہے، جواب آسان ہے۔ موجودہ الیکٹرک کاریں کار میں نصب بیٹریوں سے چلتی ہیں۔ اوہ، ہم نے ان کے معیار کو چھپانے کا ایک نیا طریقہ ڈھونڈ لیا ہے، جو کہ ان تمام لتیم آئن بیٹریوں کو چیسس کے فرش میں بنانا ہے، ایک "اسکیٹ بورڈ" پلیٹ فارم بنانا ہے جو اب EV ڈیزائن کا مترادف ہے۔ لیکن وہ اب بھی کار سے الگ ہیں۔ ایک اضافہ، اگر آپ چاہیں گے۔
ساختی بیٹریاں بیٹری کے خلیوں سے بنی پوری چیسس بنا کر اس تمثیل کو خراب کرتی ہیں۔ بظاہر خواب جیسے مستقبل میں، نہ صرف بوجھ اٹھانے والا فرش بیٹریوں پر مشتمل ہونے کی بجائے ہو گا، بلکہ جسم کے بعض حصے-A-ستون، چھتیں اور یہاں تک کہ، جیسا کہ ایک تحقیقی ادارے نے دکھایا ہے، یہ ممکن ہے۔ ایئر فلٹر پریشرائزڈ کمرہ - نہ صرف بیٹریوں سے لیس بلکہ اصل میں بیٹریوں کے ذریعے تشکیل دیا گیا ہے۔ عظیم مارشل میک لوہان کے الفاظ میں، گاڑی ایک بیٹری ہے۔
ٹھیک ہے، اگرچہ جدید لتیم آئن بیٹریاں ہائی ٹیک لگتی ہیں، لیکن وہ بھاری ہیں۔ لیتھیم آئن کی توانائی کی کثافت پٹرول کی نسبت بہت کم ہے، اس لیے جیواشم ایندھن والی گاڑیوں کی حد تک حاصل کرنے کے لیے، جدید ای وی کی بیٹریاں بہت بڑی ہیں۔ بہت بڑا۔
زیادہ اہم بات یہ ہے کہ وہ بھاری ہیں۔ جیسے "وسیع بوجھ" میں بھاری۔ فی الحال ایک بیٹری کی توانائی کی کثافت کا حساب لگانے کے لیے استعمال ہونے والا بنیادی فارمولا یہ ہے کہ ہر کلو گرام لیتھیم آئن تقریباً 250 واٹ گھنٹے بجلی پیدا کر سکتا ہے۔ یا مخفف کی دنیا میں، انجینئرز 250 Wh/kg کو ترجیح دیتے ہیں۔
تھوڑا سا حساب کریں، 100 کلو واٹ کی بیٹری ٹیسلا کی طرح ہوتی ہے جو ماڈل ایس بیٹری میں لگائی جاتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ آپ جہاں بھی جائیں گے، آپ تقریباً 400 کلوگرام بیٹری گھسیٹیں گے۔ یہ بہترین اور موثر ایپلی کیشن ہے۔ ہمارے عام آدمیوں کے لیے، یہ اندازہ لگانا زیادہ درست ہو سکتا ہے کہ 100 کلو واٹ گھنٹہ کی بیٹری کا وزن تقریباً 1,000 پاؤنڈ ہے۔ جیسے آدھا ٹن۔
اب نئے Hummer SUT کی طرح کچھ تصور کریں، جو 213 kWh تک آن بورڈ پاور رکھنے کا دعویٰ کرتا ہے۔ یہاں تک کہ اگر جنرل کو کارکردگی میں کچھ کامیابیاں مل جاتی ہیں، تو سب سے اوپر والا ہمر اب بھی تقریباً ایک ٹن بیٹریاں کھینچ لے گا۔ جی ہاں، یہ بہت آگے جائے گا، لیکن ان تمام اضافی فوائد کی وجہ سے، رینج میں اضافہ بیٹری کے دوگنا ہونے کے مطابق نہیں ہے۔ بلاشبہ، اس کے ٹرک میں زیادہ طاقتور ہونا ضروری ہے — یعنی کم موثر — مماثل انجن۔ ہلکے، کم رینج کے متبادل کی کارکردگی۔ جیسا کہ ہر آٹوموٹو انجینئر (چاہے رفتار یا ایندھن کی معیشت کے لیے) آپ کو بتائے گا، وزن دشمن ہے۔
یہ وہ جگہ ہے جہاں ساختی بیٹری آتی ہے۔ موجودہ ڈھانچے میں شامل کرنے کی بجائے بیٹریوں سے کاریں بنانے سے، زیادہ تر اضافی وزن غائب ہو جاتا ہے۔ ایک خاص حد تک—یعنی جب تمام ساختی چیزیں بیٹریوں میں تبدیل ہو جاتی ہیں—کار کی کروز رینج میں اضافہ تقریباً وزن میں کمی کا باعث بنتا ہے۔
جیسا کہ آپ توقع کریں گے-کیونکہ میں جانتا ہوں کہ آپ وہاں بیٹھے یہ سوچ رہے ہیں کہ "کیا زبردست آئیڈیا ہے!"-اس چالاک حل میں رکاوٹیں ہیں۔ سب سے پہلے ایسے مواد سے بیٹریاں بنانے کی صلاحیت میں مہارت حاصل کرنا ہے جو نہ صرف کسی بھی بنیادی بیٹری کے لیے اینوڈز اور کیتھوڈس کے طور پر استعمال کی جا سکتی ہے، بلکہ کافی مضبوط اور بہت ہلکی بھی! -ایک ڈھانچہ جو دو ٹن کی کار اور اس کے مسافروں کو سہارا دے سکتا ہے، اور امید ہے کہ یہ محفوظ رہے گی۔
حیرت کی بات نہیں، چلمرز یونیورسٹی آف ٹکنالوجی کے ذریعہ تیار کردہ اور سویڈن کی دو مشہور انجینئرنگ یونیورسٹیوں کے ٹی ایچ رائل انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کے ذریعہ سرمایہ کاری کی گئی اب تک کی سب سے طاقتور ساختی بیٹری کے دو اہم اجزاء کاربن فائبر اور ایلومینیم ہیں۔ بنیادی طور پر، کاربن فائبر کو منفی الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ مثبت الیکٹروڈ لتیم آئرن فاسفیٹ لیپت ایلومینیم ورق کا استعمال کرتا ہے۔ چونکہ کاربن فائبر بھی الیکٹران چلاتا ہے، اس لیے بھاری چاندی اور تانبے کی ضرورت نہیں ہے۔ کیتھوڈ اور انوڈ کو شیشے کے فائبر میٹرکس کے ذریعے الگ رکھا جاتا ہے جس میں ایک الیکٹرولائٹ بھی ہوتا ہے، اس لیے یہ نہ صرف الیکٹروڈ کے درمیان لتیم آئنوں کو منتقل کرتا ہے، بلکہ دونوں کے درمیان ساختی بوجھ کو بھی تقسیم کرتا ہے۔ اس طرح کے ہر ایک بیٹری سیل کا برائے نام وولٹیج 2.8 وولٹ ہے، اور تمام موجودہ الیکٹرک گاڑیوں کی بیٹریوں کی طرح، اسے 400V یا یہاں تک کہ 800V عام روزمرہ برقی گاڑیوں میں پیدا کرنے کے لیے ملایا جا سکتا ہے۔
اگرچہ یہ ایک واضح چھلانگ ہے، یہاں تک کہ یہ ہائی ٹیک سیل بھی پرائم ٹائم کے لیے بالکل تیار نہیں ہیں۔ ان کی توانائی کی کثافت صرف ایک نہ ہونے کے برابر 25 واٹ گھنٹے فی کلوگرام ہے، اور ان کی ساختی سختی 25 گیگاپاسکلز (GPa) ہے، جو کہ فریم گلاس فائبر سے تھوڑا زیادہ مضبوط ہے۔ تاہم، سویڈش نیشنل اسپیس ایجنسی کی فنڈنگ ​​کے ساتھ، تازہ ترین ورژن اب ایلومینیم فوائل الیکٹروڈ کے بجائے زیادہ کاربن فائبر کا استعمال کرتا ہے، جس کے بارے میں محققین کا دعویٰ ہے کہ اس میں سختی اور توانائی کی کثافت ہے۔ درحقیقت، یہ تازہ ترین کاربن/کاربن بیٹریاں فی کلوگرام 75 واٹ گھنٹے تک بجلی اور 75 GPa کے ینگز ماڈیولس پیدا کرنے کی توقع ہے۔ یہ توانائی کی کثافت اب بھی روایتی لتیم آئن بیٹریوں سے پیچھے رہ سکتی ہے، لیکن اس کی ساختی سختی اب ایلومینیم سے بہتر ہے۔ دوسرے لفظوں میں ان بیٹریوں سے بنی الیکٹرک وہیکل چیسس ڈائیگنل بیٹری ساختی طور پر ایلومینیم سے بنی بیٹری جتنی مضبوط ہو سکتی ہے لیکن وزن بہت کم ہو جائے گا۔
ان ہائی ٹیک بیٹریوں کا پہلا استعمال تقریباً یقینی طور پر کنزیومر الیکٹرانکس ہے۔ چلمرز کے پروفیسر لیف ایسپ نے کہا: "چند سالوں میں، اسمارٹ فون، لیپ ٹاپ یا الیکٹرک سائیکل بنانا مکمل طور پر ممکن ہے جو آج کے وزن سے صرف آدھا ہے اور زیادہ کمپیکٹ ہے۔" تاہم، جیسا کہ اس پروجیکٹ کے انچارج شخص نے اشارہ کیا، "ہم واقعی یہاں صرف اپنے تخیل سے محدود ہیں۔"
بیٹری نہ صرف جدید الیکٹرک گاڑیوں کی بنیاد ہے بلکہ اس کی کمزور ترین کڑی بھی ہے۔ یہاں تک کہ سب سے زیادہ پر امید پیشن گوئی بھی موجودہ توانائی کی کثافت سے دوگنا ہی دیکھ سکتی ہے۔ کیا ہوگا اگر ہم وہ ناقابل یقین حد حاصل کرنا چاہتے ہیں جس کا ہم سب نے وعدہ کیا ہے — اور ایسا لگتا ہے کہ کوئی ہر ہفتے 1,000 کلومیٹر فی چارج کا وعدہ کرتا ہے؟ - ہمیں کاروں میں بیٹریاں شامل کرنے سے بہتر کرنا پڑے گا: ہمیں بیٹریوں سے کاریں بنانا ہوں گی۔
ماہرین کا کہنا ہے کہ کوکیہلہ ہائی وے سمیت کچھ تباہ شدہ راستوں کی عارضی مرمت میں کئی ماہ لگیں گے۔
پوسٹ میڈیا ایک فعال لیکن نجی ڈسکشن فورم کو برقرار رکھنے کے لیے پرعزم ہے اور تمام قارئین کو ہمارے مضامین پر اپنے خیالات کا اظہار کرنے کی ترغیب دیتا ہے۔ ویب سائٹ پر تبصرے ظاہر ہونے میں ایک گھنٹہ لگ سکتا ہے۔ ہم آپ سے اپنے تبصروں کو متعلقہ اور احترام کے ساتھ رکھنے کے لیے کہتے ہیں۔ ہم نے ای میل اطلاعات کو فعال کر دیا ہے- اگر آپ کو تبصرہ کا جواب موصول ہوتا ہے، اگر آپ کی پیروی کرنے والے تبصرہ کے سلسلے کو اپ ڈیٹ کیا جاتا ہے، یا اگر آپ کسی صارف کے تبصرے کی پیروی کرتے ہیں، تو اب آپ کو ایک ای میل موصول ہوگا۔ مزید معلومات اور ای میل کی ترتیبات کو ایڈجسٹ کرنے کے طریقے کے بارے میں تفصیلات کے لیے براہ کرم ہماری کمیونٹی گائیڈ لائنز دیکھیں۔