Birincilik ödülünü kazanan VinFuture, zamanının ötesinde olduğu gerekçesiyle başlangıçta pek iyi karşılanmadı.

Profesör Stanley Whittingham'ın lityum iyon piller yaratma konusundaki çalışmaları ona yakın zamanda VinFuture'da ana ödülü kazandırdı, ancak icadı sırasında ürünü çok yeni olduğu için pek rağbet görmedi.

ABD'deki New York Eyalet Üniversitesi'ne bağlı Binghamton Üniversitesi'nden Profesör Stanley Wittingham (82 yaşında), lityum iyon piller kullanarak güneş hücreleri üretimi ve depolama yoluyla yeşil enerji için sürdürülebilir bir temel oluşturan icadı nedeniyle 3 milyon dolar (73 milyar VND'ye eşdeğer) değerindeki VinFuture Büyük Ödülü'nü alan dört bilim insanından biri oldu.

Profesör Stanley Wittingham, lityum iyon pillerin çalışma prensibini icat etti ve lityum iyonlarının verimli bir yük taşıyıcı olarak rolünü belirledi. Katkıları, cep telefonlarından dizüstü bilgisayarlara ve elektrikli araçlara kadar her şeyde kullanılan lityum iyon pillerin geliştirilmesi için çok önemliydi.

Lityum iyon pillerin ortaya çıkışından önce, dünya çapında en yaygın iki pil türü asit bazlı ve alkali bazlı pillerdi. Bu pillerin sınırlamaları düşük enerji çıkışlarıydı. Alkali ve nikel bazlı piller son derece zehirliydi, öyle ki artık kamusal alanlarda kullanılmıyorlar. Asit bazlı piller daha az zehirli olsa da, geri dönüştürülmesi ve yeniden kullanılması zordu. Öte yandan lityum iyon piller daha az yer kaplıyor ancak beş kat daha fazla enerji sağlıyor ve %99 oranında geri dönüştürülebiliyor – bu önemli bir fark.

Ancak, 1974 civarında Stanley Wittingham ve araştırma ekibi, enerji depolayabilen ilk lityum iyon pilini geliştirdi. Fakat "pek iyi karşılanmadı; belki de ürünümüz çok erkendi, zamanının çok ilerisindeydi," diye anlattı ve "fark edilmediği" için 8-10 yıl ara verdiğini ekledi.

Açıkça anlattı ki, başlangıçta bu tür piller ağırlıklı olarak elektronik cihazlarda ve bazı saat türlerinde kullanılıyordu. Daha sonra bazı büyük üreticiler bunu gerekli bir teknoloji olarak kabul etti. Örneğin, Sony bu teknolojiyi ürünlerine entegre etmek istedi ve kendisiyle iletişime geçti; o zamandan beri bu tür piller daha yaygın olarak bilinir hale geldi.

Cumhurbaşkanı Vo Van Thuong (solda), VinFuture 2023 Ana Ödülü'nün dört kazananına ödüllerini takdim ediyor; Profesör Stanley Whittingham (ortada). Fotoğraf: Giang Huy

Onun katkısı, lityum iyonlarını titanyum sülfür plakaları arasında tutmanın elektrik üreteceğini ve böylece lityumun muazzam enerjisini kullanarak dış katmandan elektronları serbest bırakacağını keşfetmesiydi. Profesör Stanley, pil teknolojisinin anahtarının enerjiyi depolama ve hızlı şarj etme yeteneği olduğunu açıkladı. Bu, herkesin istediği bir özelliktir. Bu pil teknolojisinin mekanizması, ortasında lityum bileşiği bulunan katmanlı bir sandviç olarak basitçe anlaşılabilir. Şarj gerektiğinde, lityum şarj olmak üzere dışarı çekilir, ardından bu katmanlara geri itilir.

Elektrot ara katmanlama kavramını araştırmada öncüydü. Ayrıca, pillerin yapısal stabilitesini ve çevrim sayısını iyileştirmek için çok elektronlu ara katmanlama reaksiyonlarının uygulanmasına odaklandı; bu sayede stabilite ve kapasitelerini artırdı.

Profesörün araştırma ekibi, başlangıçta 6-8 kişilik bir çekirdek kadrodan, fizikçiler ve malzeme bilimcileri de dahil olmak üzere yaklaşık 30 kişiye kadar genişledi. Ancak Stanley, araştırma yolunun her zaman sorunsuz olmadığını ve pil araştırmasının artık popüler bir konu olmadığı zamanlar olduğunu söyledi.

Ancak şimdi lityum iyon piller, telefonlardan, saatlerden ve bilgisayarlardan araçlara ve hatta güneş ve rüzgar enerjisi üreten büyük şirketlere kadar çalışması için pile ihtiyaç duyan her şeyde kullanılıyor. "20 yıl önce emekli olmalıydım, ama beklenmedik bir şekilde bugün hala buradayım ve VinFast gibi elektrikli otomobilleri, elektrikli otobüsleri ve elektrikli motosikletleri olan giderek daha fazla elektrikli aracın pil kullandığını görüyorum," dedi.

Stanley Whittingham. Fotoğraf: Phuoc Van

Lityum iyon pilin geliştirilmesindeki çalışmaları sayesinde Profesör Stanley Whittingham, 2019 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü ve ödülü Profesör John Goodenough (Teksas Üniversitesi) ve Profesör Akira Yoshino (Meijo Üniversitesi) ile paylaştı. Nobel Vakfı'na göre, lityum iyon piller 1991 yılında piyasaya sürüldüğünden beri insan yaşamında devrim yaratarak kablosuz ve fosil yakıtsız bir toplumun temellerini attı. Lityum iyon pillerin geliştirilmesi ayrıca elektrikli araçları mümkün kıldı ve kablosuz iletişimin büyümesini hızlandırdı.

Şaka yollu, lityum pillerin gerçekten de "dünyayı çevresel sorunlardan kurtaran kahramanlar" olup olmadığını test etmek için artık yeterli zamanı olmadığını söyledi. Bununla birlikte, bilimsel kariyerinin büyük bir bölümünü piller ve çevre alanlarında sürdürülebilirliğe adadığını belirtti. Pillerin daha az enerji tüketecek şekilde üretilmesi gerektiğine ve bunların bir ülkeden diğerine binlerce kilometre taşınmasının çok fazla enerji tükettiğine inanıyor; bu nedenle, tüm bölgelerin ve ülkelerin kendi lityum pillerini üretebilmelerini umuyor.

Birçok nadir metal kullanan lityum pillerin yakıtının tükenip tükenmeyeceği sorusuna ilişkin olarak Profesör Stanley Whittingham, çocuk işçiliği kullanılarak çıkarılan metallerin kullanımını ortadan kaldırmayı hedeflediklerini söyledi. Nikel hala yaygın olarak kullanılırken, daha düşük enerji yoğunluğuna sahip ancak daha ucuz olan fosfatın geliştirilmesine öncelik veriliyor. Ayrıca, yarı iletkenlerin daha verimli kullanılması durumunda daha az pile ihtiyaç duyulacağını belirtti. "On yıl önce, bilgisayarların çok ısındığını sık sık görüyorduk; şimdi bunu nadiren görüyoruz çünkü bilgisayarlardaki yarı iletkenler çok daha verimli çalışıyor," dedi.

Stanley Whittingham, 1988'den beri sürdürdüğü Binghamton Üniversitesi'nde profesör olarak görev yapmaktadır. Araştırma grubu, deneyimli bilim insanlarından oluşmakta ve aynı zamanda bağlantı kurmayı umduğu genç araştırmacıları da aramaktadır. Vietnam'a yaptığı üçüncü ziyarette genç bilim insanlarına iki önemli tavsiyede bulundu: Birincisi, her zaman sizi ilgilendiren ve heyecanlandıran konuları araştırın ve paraya çok fazla odaklanmayın; ikincisi, risk alma zihniyetiyle zorlu alanlara yatırım yapmaya istekli olun ve aşırı muhafazakar olmaktan kaçının.

Nhu Quynh

Kaynak bağlantısı: https://vnexpress.net/chu-nhan-giai-chinh-vinfuture-tung-khong-duoc-don-nhan-vi-di-truoc-thoi-dai-4690011.html