ویتنامی سائنسدان ریچارج ایبل بیٹریاں بنانے کے لیے چاول کی بھوسی کا استعمال کرتے ہیں۔

Việt Nam•03/08/2023

چاول کی بھوسیوں کو استعمال کرتے ہوئے، ایسوسی ایٹ پروفیسر ڈاکٹر لی مائی لون پھنگ کی قیادت میں تحقیقی ٹیم نے کم لاگت لی آئن بیٹریاں بنانے کے لیے ایک مواد تیار کیا۔

تحقیق کی قیادت Assoc نے کی۔ پروفیسر ڈاکٹر لی مائی لون پھنگ، فیکلٹی آف سائنس ، ویتنام نیشنل یونیورسٹی ہو چی منہ سٹی (APCLab) اور 2020 سے ان کے ساتھی۔

اس نے وضاحت کی کہ چاول کی بھوسی میں تقریباً 10.6 فیصد کا اوسط سلکا (SiO2) مواد ہوتا ہے۔ یہ ایک اہم جزو ہے جسے لی-آئن ریچارج ایبل بیٹریاں بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ گروپ نے تجویز پیش کی، اور Vingroup Innovation Fund (VinIF) سے فنڈنگ حاصل کی، تاکہ چاول کی بھوسیوں سے الیکٹروڈ مواد کی ترکیب کے لیے بٹن سیل اور پاؤچ سیل کی شکلوں میں آزمائشی 4V Li-ion rechargeable بیٹریاں تیار کرنے کے عمل کی تحقیق کی جا سکے۔ بٹن سیل بیٹریاں گھڑیاں، ہارٹ ریٹ مانیٹر، پرسنل کمپیوٹرز، اور پاؤچ بیٹریاں فون اور دیگر کمپیکٹ الیکٹرانک آلات میں استعمال ہوتی ہیں۔

ڈاکٹر پھنگ ایک ویکیوم چیمبر میں بٹن سیل بیٹریاں جمع کرتے ہوئے کام کرتے ہیں۔ تصویر: انٹرویو لینے والے کے ذریعہ فراہم کردہ۔

تحقیقی ٹیم نے ٹین ٹرو ڈسٹرکٹ (لانگ این صوبہ) سے چاول کی بھوسی حاصل کی، انہیں دھو کر خشک کیا، پھر گیس کی غیر فعال حالتوں میں ایک گھنٹے تک گرم کیا۔ انہیں چاول کی بھوسی کی راکھ میں باریک پیس کر ٹھوس پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ (KOH) کے ساتھ ملایا گیا۔ اس مکسچر کو پھر گیس کے غیر فعال حالات میں دوبارہ گرم کیا گیا، گراؤنڈ کیا گیا اور دھویا گیا۔ خشک ہونے کے بعد، حتمی مصنوعہ ایک گہرا سرمئی خشک پاؤڈر ہے، جسے کاربن سلیکیٹ (C/SiO2) جامع مواد بھی کہا جاتا ہے۔

ٹیم نے ایک ترکیب کا عمل تیار کیا جو 1 کلو چاول کی بھوسی سے 350 گرام C/SiO2 مواد تیار کر سکتا ہے، جس کی فروخت کی قیمت تقریباً $50/1000 گرام ہے۔ دو سال کی تجرباتی پیداوار کے بعد، تحقیقی ٹیم نے چاول کی بھوسی سے C/SiO2 مواد کا استعمال کرتے ہوئے مکمل بٹن سیل اور پاؤچ بیٹریاں جمع کرنے کی ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کر لی ہے۔

*سلکا مواد کی تعمیر کے عمل کا خاکہ۔ تصویر: ریسرچ ٹیم*

ایسوسی ایٹ پروفیسر پھنگ نے وضاحت کی کہ سلکا مواد میں ایک غیر محفوظ ڈھانچہ ہوتا ہے جو لتیم آئنوں کو ڈھانچے کے اندر منتقل ہونے اور آپس میں جڑنے کی اجازت دیتا ہے تاکہ برقی توانائی میں تبدیل ہو سکے۔ APCLab مختلف ریچارج ایبل بیٹری ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ڈھانچہ ڈیزائن کرنے کے لیے مواد کی اس خاصیت کو استعمال کرتا ہے۔ ہر بیٹری کی توانائی کی قسم پر منحصر ہے، مواد کو مطلوبہ مقدار کا حساب لگانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ عام طور پر، ہر بٹن سیل کی بیٹری کو صرف چند دس ملی گرام چاول کی بھوسی کی ضرورت ہوتی ہے، جب کہ بڑی بیٹریوں کو تقریباً 10-20 گرام کی ضرورت ہوتی ہے۔

فی الحال، مارکیٹ میں زیادہ تر ریچارج ایبل بیٹریاں گریفائٹ سے بنی ہیں، جو کوئلے کی دھات سے نکالا اور بہتر کیا جاتا ہے۔ اس مواد کی قیمت تقریباً $100 فی 100 گرام ہے، اور سورسنگ کا عمل ماحولیاتی آلودگی کا سبب بن سکتا ہے۔

ڈاکٹر پھنگ نے اندازہ لگایا کہ سیلیکا مواد لاگت، کارکردگی، اور ماحولیاتی تحفظ کے لحاظ سے گریفائٹ مواد کو مکمل طور پر تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ یہ چاول کی بھوسیوں کے لیے ممکنہ طور پر منافع بخش مارکیٹ کو وسعت دیتا ہے اور کسانوں کو نمایاں منافع لاتا ہے۔

مستقبل میں، ریسرچ ٹیم اقتصادی لاگت کی بنیاد پر مصنوعات کو بہتر بنانے کا ارادہ رکھتی ہے۔ موجودہ تخمینوں کے مطابق، چاول کی بھوسیوں سے بنی بٹن بیٹریاں ہر ایک $7-8 میں اور پاؤچ بیٹریاں $30 میں فروخت ہوسکتی ہیں۔

*چاول کی بھوسی سے بٹن کی بیٹریاں آزمائشی بنیادوں پر تیار کی جارہی ہیں۔ تصویر: ریسرچ ٹیم*

ایسوسی ایٹ پروفیسر ڈاکٹر Nguyen Dinh Quan، یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی، ویتنام نیشنل یونیورسٹی ہو چی منہ سٹی میں بائیو فیول اور بایوماس لیبارٹری کے سربراہ، نے اندازہ لگایا کہ سلیکا بیٹری کی صلاحیت کو کئی گنا بڑھانے کی صلاحیت کی وجہ سے لی-آئن ریچارج ایبل بیٹری الیکٹروڈ کے لیے ایک اضافی کے طور پر جانا جاتا ہے۔ اس کی خرابی یہ ہے کہ الیکٹروڈ حجم کی توسیع کا شکار ہیں، لیکن نینو سائز کے سلیکا ذرات کے استعمال سے اس پر قابو پایا جا سکتا ہے۔ APCLab نے دنیا بھر میں اسی طرح کی تحقیق کو اپنایا ہے تاکہ چاول کی بھوسیوں سے بیٹری الیکٹروڈ ایڈیٹیو کے طور پر استعمال ہونے والی شکل والی سلکا کو استعمال کیا جا سکے۔ چاول کی بھوسیوں میں سلیکا کم کثافت پر منتشر ہوتا ہے۔ جب چاول کی بھوسی تھرمل طور پر گل جاتی ہے، تو وہ نینو سائز کے سلکا کے ساتھ کاربنائزڈ کاربن کا مرکب بناتے ہیں۔

ڈاکٹر کوان نے کہا کہ "یہ طریقہ آسان ہے لیکن انتہائی موثر ہے، اور یہ ویتنام جیسے چاول پیدا کرنے والے پاور ہاؤس میں تحقیقی منصوبہ کامیاب ہونے کی صورت میں اہم اضافی قدر پیدا کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔"

اعداد و شمار کے مطابق، ویتنام دنیا کا دوسرا سب سے بڑا چاول پیدا کرنے والا ملک ہے، جس کی تخمینہ اوسط پیداوار تقریباً 44 ملین ٹن سالانہ ہے، اور بھوسی کا مواد تقریباً 20-22%، یا تقریباً 9 ملین ٹن ہے۔

ایسوسی ایٹ پروفیسر ڈاکٹر لی مائی لون پھنگ نے چھ سال فرانس میں ریچارج ایبل بیٹریوں کے شعبے میں مطالعہ اور تحقیق میں گزارے اور نو سال الیکٹرو کیمیکل بیٹریوں سے متعلق منصوبوں پر کام کیا۔ انہیں پیسیفک نارتھ ویسٹ نیشنل لیبارٹری (یو ایس اے) میں انسٹی ٹیوٹ آف میٹریل کیمسٹری اینڈ انجینئرنگ – کیوشو یونیورسٹی، جاپان میں بیٹریوں کے لیے الیکٹرولائٹس اور بیٹریوں کے لیے جدید مواد کی ترقی (کنسورشیم بیٹری میٹریل ریسرچ) پر تحقیق میں حصہ لینے کے لیے مدعو کیا گیا تھا۔ خاتون ڈاکٹر نے نو تحقیقی منصوبوں میں حصہ لیا اور ان کی قیادت کی، 80 بین الاقوامی اور 60 ملکی مضامین شائع کیے، اور ممتاز اداروں سے متعدد قیمتی ایوارڈز اور اسکالرشپ حاصل کیں۔

vnexpress.net