छात्र कॉफी के अवशेषों से बैटरी बनाते हैं

यह अनूठा विचार और उत्पाद इंजीनियरिंग के छात्रों से नहीं, बल्कि अर्थशास्त्र, व्यवसाय प्रशासन, विपणन आदि विषयों में विशेषज्ञता प्राप्त करने वाले छात्रों से आया है।

प्रयोगशाला में इंटरनेशनल स्कूल (वियतनाम नेशनल यूनिवर्सिटी , हनोई ) के छात्रों का एक समूह - फोटो: एनवीसीसी

कॉफ़ी ग्राउंड बैटरी इंटरनेशनल स्कूल (हनोई नेशनल यूनिवर्सिटी) के छात्रों के एक समूह द्वारा बनाई गई है। इस उत्पाद ने हाल ही में "क्रिएटिव आइडियाज़ - स्टार्टअप आईस्टार्टअप 2025" प्रतियोगिता में चैंपियनशिप जीती है।

नए विचार

परियोजना के संस्थापक, वित्त और लेखा में स्नातक गुयेन आन्ह खोआ ने कहा कि अनुसंधान दल को कॉफी के अवशेषों में विद्युत ऊर्जा मिली, क्योंकि उनमें सेल्यूलोज, हेमीसेल्यूलोज और लिग्निन जैसे कई कार्बन-समृद्ध कार्बनिक यौगिक होते हैं।

हालांकि, बायो-बैटरियों या ऊर्जा भंडारण उपकरणों में इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में उपयोग करने के लिए, कॉफी के अवशेषों को संसाधित करके सक्रिय कार्बन सामग्री में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है।

ये सामग्रियाँ विद्युत की सुचालक और पर्यावरण के अनुकूल हैं, जिससे ये इलेक्ट्रोड निर्माण के लिए उपयुक्त हैं। खोआ ने कहा, "हमने अपना काम बायो-बैटरियों के सिद्धांत पर आधारित किया, जहाँ सूक्ष्मजीव या एंजाइम कार्बनिक पदार्थों को विघटित करके विद्युत उत्पन्न करते हैं, और पाया कि कॉफ़ी के अवशेष इस प्रक्रिया के लिए एक इनपुट सामग्री के रूप में भी काम कर सकते हैं।"

इनमें से एक प्रमुख उदाहरण इंडोनेशिया विश्वविद्यालय में प्रोफ़ेसर ऐनी ज़ुल्फ़िया स्याहरियाल के नेतृत्व में एक शोध दल का काम है। इस टीम ने नारियल के छिलकों से प्राप्त सक्रिय कार्बन और कॉफ़ी के अवशेषों से प्राप्त ग्रेफाइट पदार्थ के संयोजन से लिथियम टाइटेनेट ऑक्साइड (LTO) बैटरी बनाने में सफलता प्राप्त की है।

यह बैटरी न केवल हल्की है - इलेक्ट्रिक कारों के लिए इसका वजन 500 किलोग्राम से घटकर 200 किलोग्राम रह गया है - बल्कि इससे पूरी तरह चार्ज होने में लगने वाला समय भी 2 घंटे से घटकर मात्र 30 मिनट रह गया है।

तो टीम ने इस परियोजना पर काम करना शुरू कर दिया। वित्त और लेखा में स्नातक छात्रा गुयेन थी मिन्ह ट्रांग, उत्पाद अनुसंधान और विश्लेषण की प्रभारी थीं। ट्रांग ने बताया कि परियोजना अनुसंधान से लेकर उत्पाद संचालन तक पाँच चरणों वाली प्रक्रिया में कार्यान्वित की गई थी।

शुरुआत में, टीम ने बायोमास बैटरियों पर वैज्ञानिक दस्तावेज़ों का सर्वेक्षण किया, कॉफ़ी के अवशेषों को एकत्रित और संसाधित किया, और भट्टियों और ग्राइंडर जैसे आवश्यक उपकरणों से सुसज्जित किया । इसके बाद, टीम ने बायोचार सामग्री बनाने के लिए कॉफ़ी के अवशेषों का पायरोलिसिस किया, उच्चतम दक्षता प्राप्त करने के लिए संरचना और सतह क्षेत्र का विश्लेषण और अनुकूलन किया।

इस सामग्री से, टीम ने इलेक्ट्रोड का निर्माण और परीक्षण किया, तांबे की पन्नी को कोट करने के लिए एनोड का निर्माण किया, चालकता और आसंजन सुनिश्चित किया, बैटरी को जोड़ने से पहले कैथोड, एनोड, इलेक्ट्रोलाइट और विभाजक घटकों का पूरी तरह से परीक्षण किया ताकि क्षमता, चक्र जीवन और चार्ज-डिस्चार्ज प्रदर्शन का मूल्यांकन किया जा सके।

पायलट चरण के अंत में, टीम ने छोटे पैमाने पर उत्पादन का विस्तार करना शुरू कर दिया और क्षमता बढ़ाने का लक्ष्य रखा, साथ ही कॉफी ग्राउंड के अलावा अन्य बायोमास स्रोतों से उत्पाद विकसित करना शुरू किया।

"हमने बैटरी के प्रदर्शन को मापने के लिए कुछ प्रारंभिक प्रयोगशाला परीक्षण किए हैं। परिणाम दर्शाते हैं कि बैटरी मानक प्रयोगात्मक परिस्थितियों में लगभग 3 वोल्ट का स्थिर वोल्टेज उत्पन्न कर सकती है, जो डिजिटल घड़ियों, सेंसरों या STEM शैक्षिक मॉडलों जैसे छोटे विद्युत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त है," ट्रांग ने कहा।

पृष्ठ आगे बताता है कि समूह द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक MFC है। कॉफ़ी के अवशेषों वाले वातावरण में, सूक्ष्मजीव कार्बनिक यौगिकों का विघटन करते हैं और इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं, जिससे दो इलेक्ट्रोडों के बीच इलेक्ट्रॉनों के आवागमन से विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

यह "दो-में-एक" दृष्टिकोण अक्सर लागत कम करता है, कृषि अपशिष्ट का उपयोग करता है, और पर्यावरण प्रदूषण को कम करने में योगदान देता है, जिससे वियतनाम में स्पष्ट तकनीकी, आर्थिक और सामाजिक मूल्यों के साथ नवीकरणीय ऊर्जा के लिए एक नई दिशा खुलती है।

शोध दल द्वारा कॉफी ग्राउंड से बैटरी उत्पाद - फोटो: एनवीसीसी

जब "गैर-उद्योग" लोग शोध करते हैं

शोध दल के अधिकांश सदस्य अर्थशास्त्र, व्यवसाय प्रशासन, विपणन से हैं... इंजीनियरिंग से नहीं।

जैसे, प्रबंधन विषय में स्नातक छात्र दोआन आन्ह बिन्ह इस परियोजना के संचालन और विश्लेषण के प्रभारी हैं। बिन्ह ने बताया कि ज़्यादातर छात्र आर्थिक-वित्तीय क्षेत्र से आते हैं, लेकिन परियोजना शुरू करते समय ही उन्होंने यह तय कर लिया था कि यह एक विज्ञान-प्रौद्योगिकी परियोजना है, इसलिए उन्होंने रसायन विज्ञान और विद्युत रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांतों का सक्रिय रूप से अध्ययन किया, और साथ ही शोध के प्रत्येक चरण में सटीकता सुनिश्चित करने के लिए इंजीनियरिंग और सामग्री के शिक्षकों और वरिष्ठों से संपर्क और परामर्श किया।

शुरुआत में, समूह को भी कई कठिनाइयों का सामना करना पड़ा, खासकर जब उन्हें अंग्रेजी में विशेष दस्तावेज़ पढ़ने या इलेक्ट्रोड संरचनाओं और जैविक प्रतिक्रियाओं को गहराई से समझने की ज़रूरत थी। हालाँकि, छोटे-छोटे हिस्सों में बँटने, खुले विज्ञान स्रोतों के माध्यम से स्व-अध्ययन और व्याख्याताओं के मार्गदर्शन के कारण, छात्रों को धीरे-धीरे बेहतर समझ आने लगी और वे अपने शुरुआती प्रयोगात्मक मॉडल खुद तैयार करने में सक्षम हो गए।

"दरअसल, चूँकि हम अर्थशास्त्री हैं, इसलिए हमें व्यवहार्यता विश्लेषण, बाज़ार और व्यावसायीकरण मॉडल के बारे में सोचने में बढ़त हासिल है। जहाँ तक इंजीनियरिंग का सवाल है, हम इसे अपनी क्षमता बढ़ाने और भविष्य की परियोजनाओं में इंजीनियरिंग के छात्रों के साथ जुड़ने के एक अवसर के रूप में देखते हैं," बिन्ह ने कहा।

इसके अलावा, परियोजना के विपणन के प्रभारी अंतरराष्ट्रीय व्यापार प्रमुख न्हू वु दुय ने कहा कि समूह ने परियोजना के परिणामों की विश्वसनीयता को सत्यापित करने और बढ़ाने के लिए हनोई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय में अनुसंधान इकाइयों के साथ सक्रिय रूप से सहयोग किया है।

विशेष रूप से, सक्रिय कार्बन इलेक्ट्रोड की विद्युत चालकता के पदार्थ विश्लेषण और परीक्षण की प्रक्रिया अंतर्राष्ट्रीय स्कूल की प्रयोगशाला और प्राकृतिक विज्ञान विश्वविद्यालय की कुछ विशेष प्रयोगशालाओं में की गई।

टीम को सामग्री और नवीकरणीय ऊर्जा के क्षेत्र के व्याख्याताओं और विशेषज्ञों से पेशेवर सहायता भी मिली, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि परीक्षण के परिणाम वैज्ञानिक आधार पर हों और अनुसंधान प्रक्रियाओं के अनुरूप हों।

"वर्तमान में, परीक्षण केवल प्रयोगशाला स्तर पर ही किए जा रहे हैं, जिनमें वोल्टेज, ऊर्जा घनत्व और जैवनिम्नीकरणीयता को मापना शामिल है। आने वाले समय में, हम अधिक गहन परीक्षण के लिए राष्ट्रीय विश्वविद्यालय की प्रमुख प्रयोगशालाओं के साथ समन्वय जारी रखने की योजना बना रहे हैं, जिससे डेटा का मानकीकरण हो सके और उत्पाद के व्यावसायीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय मानकों का लक्ष्य प्राप्त किया जा सके," छात्र गुयेन आन्ह खोआ ने कहा।

हरित जीवन का संदेश

छात्र समूह के अनुसार, इस परियोजना के हरित जीवन के कई अर्थ हैं। अंतर्राष्ट्रीय व्यापार, वित्तीय प्रबंधन और विश्लेषण में स्नातक छात्रा गुयेन थी नु क्विन ने कहा कि समूह को उम्मीद है कि पाठक प्रकृति के साथ सामंजस्य बिठाकर जीने की गहरी भावना का अनुभव करेंगे, और यह जानेंगे कि जो कुछ त्यागा हुआ लगता है, उसकी सराहना कैसे करें और उसे पुनर्जीवित कैसे करें।

"सुबह की एक कप कॉफ़ी के बाद एक चम्मच कॉफ़ी का अवशेष सिर्फ़ बच नहीं जाता, बल्कि यह एक ऊर्जा सेल बन सकता है जो भविष्य में इलेक्ट्रिक वाहनों, घरेलू उपकरणों या यहाँ तक कि एक हरित शहर के संचालन में योगदान देता है। यह प्रत्येक व्यक्ति और प्रत्येक व्यवसाय के संचलन और ज़िम्मेदारी का दर्शन है जो छोटी-छोटी चीज़ों को समुदाय और पृथ्वी के लिए बड़े बदलावों में बदल सकता है," क्विन्ह ने कहा।

बहुत सारी संभावनाएं

डॉ. हा मान हंग - इंटरनेशनल स्कूल के एप्लाइड साइंसेज के संकाय के उप प्रमुख और समूह के प्रशिक्षक - ने कहा कि जैविक बैटरी का उत्पादन करने के लिए कॉफी के मैदान का उपयोग करने का विचार वियतनाम में एक अपेक्षाकृत नई शोध दिशा है, जिसमें पर्यावरण और सतत विकास के लिए कई निहितार्थ हैं।

उन्होंने छात्रों के समूह की सीखने की भावना की बहुत सराहना की, हालांकि वे तकनीकी पृष्ठभूमि से नहीं थे, लेकिन उन्होंने उत्पाद को पूरा करने के लिए शोध करने, विशेष दस्तावेजों को देखने और हनोई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय की प्रयोगशालाओं के साथ सक्रिय रूप से जुड़ने में बहुत समय लगाया।

डॉ. हंग के अनुसार, हालांकि उत्पाद अभी केवल प्रयोगशाला परीक्षण के चरण में है, प्रारंभिक परिणाम विकास की उत्साहजनक संभावनाएं दर्शाते हैं, विशेषकर यदि भविष्य में समूह को आगे के अनुसंधान चरणों को जारी रखने के लिए अतिरिक्त निवेश प्राप्त होता है।

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स्रोत: https://tuoitre.vn/sinh-vien-lam-pin-tu-ba-ca-phe-20251015000709668.htm