लेख – सोडियम बॅटऱ्या गेम चेंजर ठरणार?

>> शहाजी शिंदे

विद्युत वाहनांच्या वेगवान प्रसारामध्ये महागडय़ा लिथियम बॅटऱ्या हा एक मोठा अडसर ठरत आहे. लिथियम हे जमिनीखाली सापडणारे खनिज असून ते चीनमध्ये मोठ्या प्रमाणावर सापडत असल्याने चीनने याबाबत एक प्रकारची मत्तेदारी निर्माण करत भारतासारख्या देशांची काsंडी करण्याचे प्रयत्न सुरू केले आहेत. या पार्श्वभूमीवर अलीकडील काळात विकसित झालेली सोडियम बॅटरी हा पर्याय लाभदायक ठरणार आहे. या बॅटरीसाठी आवश्यक सोडियम हे समुद्राच्या पाण्यात असलेल्या मिठातून काढून घेतले जाते. चीनने या बॅटऱ्यांचा वापर करत ईव्हीची किंमत एक तृतीयांश टक्क्यांनी कमी केली आहे. आता भारतही या क्षेत्रात वेगाने पुढे येत आहे.

जगभरात कार्बन उत्सर्जन कमी करण्यासाठी युद्धपातळीवर प्रयत्न होत आहेत. जिवाश्म इंधनाचे ज्वलन करत वातावरण प्रदूषित करणारी वाहने या प्रयत्नांना खीळ बसवत आहेत आणि जागतिक तापमान वाढीचे संकट वाढवत आहेत. या पार्श्वभूमीवर इलेक्ट्रिक वाहनांचा पर्याय पर्यावरणपूरक म्हणून पुढे आला आहे. या वाहनांमुळे कार्बन फुटप्रिंट कमी होते. त्यामुळे इलेक्ट्रिक वाहने म्हणजेच ईव्ही वाहनांची लोकप्रियता वाढत आहे. बहुतांश विद्युत वाहनांमध्ये लिथियम आयन बॅटरीचा वापर होतो. चीनकडे लिथियमचा मोठा साठा आहे आणि त्यामुळे या श्रेणीतील बॅटरी निर्मितीत त्याची एकाधिकारशाही आहे. लिथियम दुर्मीळ खनिज श्रेणीत मोडते. चीनमध्ये इलेक्ट्रिक वाहनांची क्रांती झालेली असताना नैसर्गिक रूपात उपलब्ध असणारा विपुल प्रमाणातील लिथियमचा साठा या क्रांतीला मोलाचा हातभार लावत आहे. अमेरिका आणि युरोपदेखील लिथियम आयन बॅटरीसाठी चीनवर अवलंबून आहेत.

चीनमध्ये लिथियम आयन बॅटरीऐवजी सोडियम आयन बॅटरीवर चालणाऱ्या दुचाकी वाहनांची लोकप्रियता वाढत आहे. यासाठी आवश्यक सोडियम हे समुद्राच्या पाण्यात असलेल्या मिठातून काढून घेतले जाते. त्यास सी सॉल्ट असे म्हणतात. त्याचा वापर करूनच बॅटरीची निर्मिती केली जाते. समुद्रातील मीठ मिळवण्याचे काम लिथियमचे उत्खनन करण्यापेक्षा सुलभ आहे. एखाद्या देशाकडे नैसर्गिक रूपातून लिथियमचा साठा नसेल तर त्यांना प्रामुख्याने चीनवर अवलंबून राहावे लागते, पण सी सॉल्ट सहजपणे उपलब्ध होऊ शकते.

सोडियम आयन बॅटरीचा प्रयोग 30 वर्षांपूर्वीच झाला आहे. 1980-90 च्या दशकात एकीकडे लिथियम आयन बॅटरीला दर्जेदार करण्यासाठी प्रयोग केले जात असताना त्याच वेळी सोडियम आयन बॅटरीवरदेखील काम केले जात होते. मात्र तत्कालीन काळात लिथियम आयन बॅटरीला व्यावसायिक यश लवकर मिळाले. परिणामी सोडियम आयनचा प्रयोग मागे पडत गेला. लिथियम आयनवर केलेल्या प्रयोगाचे सकारात्मक परिणाम हाती पडले. गुंतवणूकदारांनीदेखील विश्वास व्यक्त केला. साहजिकच सोडियम आयन बॅटरीचा प्रयोग मंदावत गेला. कालांतराने 2010 नंतर सोडियम आयन बॅटरीचे प्रकल्प सक्रिय झाले आणि अनेक पेटंटची नोंद झाली. लिथियम आयनच्या तुलनेत त्याचा खर्चदेखील कमी होता. म्हणूनच अनेक कंपन्यांची त्यात रुची वाढली. ग्राहकांनादेखील लिथियम आयनला पर्याय हवा होता.

सध्या इलेक्ट्रिक वाहनांत सर्वात महागडा भाग म्हणजे बॅटरी आहे. एक लाख रुपये किमतीची ईव्हीची बॅटरी खराब झाली तर 60 ते 70 हजार रुपये खर्च करावे लागतात. लिथियम आयन बॅटरी खराब झाली तर वाहन बदलणे श्रेयस्कर राहू शकते. अशा वेळी ग्राहकाला स्वस्तात ईव्ही मिळत असेल आणि त्यास पाच वर्षांनंतर बदलण्याची गरज भासली तरी त्याची निवड करण्यास तो मागेपुढे पाहणार नाही. समुद्रातील मिठापासून तयार होणारे सोडियम हे जमिनीतून मिळणाऱ्या लिथियमच्या तुलनेत स्वस्त आहे. परिणामी सोडियमपासून तयार होणाऱ्या बॅटरीचा खर्च हा खूपच कमी राहतो. आतापर्यंत पारंपरिक रूपातील ईव्ही वाहनांत लिथियम आयन किंवा लीड ऑसिड बॅटरी फिट बसते. मात्र लिथियम महाग असल्याने त्याचा खर्चदेखील वाढतो आणि ग्राहकांना उपलब्ध होणाऱ्या वाहनांची किंमतही परवडणारी नसते. अर्थात ईव्ही महाग असल्याने पेट्रोल वाहनांची खरेदी होते. त्याच श्रेणीत ईव्ही वाहन मिळाले तर ग्राहक पेट्रोल गाडय़ांकडे वळणार नाहीत.

सोडियम आयन बॅटरी ही लिथियम आयनच्या तुलनेत अधिक पर्यावरणपूरक आहे. पर्यावरणाची हानी कमी राहते. सोडियम आयन बॅटरी लिथियम आयन बॅटरीच्या तुलनेत निम्म्याच किमतीत तयार होते. परिणामी स्कूटरच्या किमतीत फरक पडतो. भारतीय रुपयांच्या दृष्टीने विचार केला तर चीनमध्ये 35 ते 51 हजार रुपयांत ईव्ही स्कूटरची विक्री होत आहे. चीनने लोकसंख्येचे आकलन करत सोडियम आयनयुक्त बॅटरीच्या गाडय़ा बाजारात आणल्या. अर्थात त्याचे आयुष्य लिथियम बॅटरीएवढे नसले तरी 35 ते 50 हजार रुपयांत तीन ते चार वर्षे बॅटरी चालणे ग्राहकांसाठी हिताचे आहे. कारण पेट्रोलवरही चार पाच वर्षांत तेवढेच पैसे खर्च होतात.  लिथियम आयन बॅटरीयुक्त दुचाकीची किंमत एक ते दीड लाख रुपये असताना एकाच वेळी तेवढी रक्कम खर्च करणे मध्यमवर्गीय, नोकरदार अणि लहान व्यावसायिकांसाठी अडचणीचे राहू शकते.

मिठापासून तयार झालेली बॅटरी चार्ज होण्यातही फार वेळ घेत नाही. पंधरा ते वीस मिनिटांत 80 टक्क्यांपर्यंत बॅटरी चार्ज होते. सध्या लिथियम आयन बॅटरीला चार्ज होण्यासाठी किमान तीन तासांचा कालावधी लागतो. म्हणजेच चहापाणी घेण्याच्या वेळेत 70 ते 80 टक्के बॅटरी चार्ज होत असेल तर प्रवाशांना त्याच्या इच्छित स्थळी वेळेत पोहोचणे शक्य राहू शकते. आगामी काळात सोडियम बॅटरी चार्जचे दरदेखील कमी राहू शकतात. एका तासाच्या चार्ंजगवर दहा ते वीस रुपये शुल्क आकारले जात असेल तर ग्राहकांना फार काही अडचण येणार नाही.

चीनव्यतिरिक्त भारतासारख्या मध्यमवर्गीय आणि प्रचंड लोकसंख्या असलेल्या देशांत सोडियम बॅटरी वाहनांचा पर्याय अधिक उपयुक्त राहू शकतो. लिथियम आयन बॅटरी तयार करण्यासाठी लिथियमचे उत्खनन करावे लागते अणि आपल्याकडे त्याचा साठा नाही. याउलट समुद्राचे मीठ मिळवणे तर अधिकच सोपे आहे. भारताला मोठा समुद्रकिनारा लाभलेला असताना हा पर्याय भविष्यात अधिक उपयुक्त ठरणार आहे. सोडियम आयन बॅटरीत आग लागण्याची शक्यता ही लिथियम आयनच्या तुलनेत कमी आहे. कारण ती कमी प्रमाणात रिऑक्टिव्ह होते.

आजमितीस भारतात ईव्ही दुचाकी आणि मोटार लिथियम आयन बॅटरीवर आधारित आहेत. मात्र चीनमध्ये ज्या तंत्रज्ञानाच्या आधारे   सोडियम आयन बॅटरीची निर्मिती केली जात आहे, त्याच तंत्रज्ञानाचा प्रयोग भारतात सुरू आहे. अनेक कंपन्यादेखील त्या प्रकल्पावर काम करत आहेत. येत्या दोन-तीन वर्षांत सोडियम बॅटरीवर वाहन तयार करण्यात यश आले तर देशात ईव्ही वाहनांची किंमत कमी होईल आणि ईव्ही क्रांतीला नवा वेग येईल. जवाहरलाल नेहरू सेंटर फॉर अ‍ॅडव्हान्स्ड सायंटिफिक रिसर्चच्या अभ्यासकांनी यासंदर्भात केलेले प्रयोग उपयुक्त ठरणार आहेत.

प्रोफेसर प्रेमकुमार सेनगुट्टवन यांच्या नेतृत्वाखाली तयार केलेली सोडियम आयन बॅटरी केवळ सहा मिनिटांत 80 टक्क्यांपर्यंत चार्ज होते. भारतात तयार होणाऱ्या बॅटरीची चाचणीदेखील झाली आहे. चीनच्या कंपन्यांनीदेखील त्यांची बॅटरी पंधरा ते वीस मिनिटांतच 80 टक्क्यांपर्यंत चार्ज होत असल्याचे म्हटले आहे. मात्र भारतीय शास्त्रज्ञांनी त्यापेक्षा वेळ कमी केला आहे. आज मोबाईलमध्ये फास्ट चार्ंजगचा पर्याय असून ते दीड ते दोन तासांऐवजी 40 मिनिटांतच शंभर टक्के चार्ज होते. मात्र मोबाईलची बॅटरी लिथियमची असल्याने तीदेखील दहा ते पंधरा मिनिटांत पूर्ण चार्ज होत नाही.  त्याच वेळी दुचाकीसाठी भारतात विकसित सोडियम आयन बॅटरी जर केवळ सहा मिनिटांतच 80 टक्क्यांपर्यंत चार्ज होत असेल तर ती एक मोठी क्रांती ठरेल. एका अर्थाने ईव्ही चालकांचा वेळ वाचेल. आणखी एक फायदा भारतीय ईव्ही बाजाराला होऊ शकतो आणि तो म्हणजे युरोप, आफ्रिका आणि आशियाई देशांत ईव्हीचा  बाजार विकसित होत आहे. चिनी कंपन्यांच्या तुलनेत भारताचे तंत्रज्ञान अधिक सरस राहिले तर भारतीय ईव्हीला परदेशातही मागणी वाढेल.

(लेखक तंत्रज्ञान तज्ञ आहेत)