عصر باتری

از زمانی که بنجامین فرانکلین تعدادی شیشه حاوی لیدن دارای بار الکتریکی را به هم متصل کرد و با الهام از یک اصطلاح نظامی آن را «باتری» نامید بیش از دو و نیم قرن می‌گذرد. از زمانی که سونی نسخه تجاری باتری لیتیومی قابل شارژ را روانه بازار کرد، که هم‌اکنون در تعداد بی‌شماری تلفن همراه، لپ‌تاپ و دیگر وسایل قرار دارد، 25 سال می‌گذرد. در عصر روبات‌ها، پهپادها، هوش مصنوعی و واقعیت مجازی، باتری لیتیومی فاقد فریبندگی فوق‌مدرن است. نقص‌های آن هرروزه و آشکارند: تنها کافی است شاهد ازدحام افرادی باشید که در فرودگاه‌ها در محل شارژ باتری ایستاده‌اند. اما حوزه‌های بسیار معدودی در فناوری نوید تاثیری بزرگ در دوره‌ای چنین کوتاه را می‌دهند.
همچنان تعداد بیشتری باتری لیتیومی خریداری و وارد دستگاه‌های برقی، ماشین‌ها، خانه‌ها و حتی نیروگاه‌های برق می‌شود. خودروسازان در آمریکا، چین، و ژاپن به سوی ذخایر کمیاب لیتیوم هجوم می‌آورند تا آینده‌ای الکتریکی‌تر بسازند. این نوعی تقلا برای دستیابی به فلزی است که در هر باتری به مقدار بسیار کم به کار می‌رود و امروزه یکی از پرتقاضاترین کالاها در بازار جهانی است. قیمت کربنات لیتیوم وارداتی به چین در دو ماه پایانی سال 2015 بیش از دوبرابر شده است.تاکنون، محدودیت‌های استفاده از باتری ظرفیت ذخیره، هزینه و دفعات شارژ مجدد آن بوده است. اما تولید انبوه در حال غلبه بر این موانع است. آنچه در نمایشگاه خودرو دیترویت تمام توجهات را به سوی خود جلب کرد ماشین نبود، بلکه باتری شورولت بولت 2017 بود که به گفته ماری بارا رئیس شرکت جنرال‌موتورز توانسته رمز ترکیب عمر طولانی و قیمت مناسب را بشکند. شرکت تولید خودروهای برقی تسلا (Tesla) وعده می‌دهد که تولید انبوه باتری‌های لیتیومی را امسال در کارخانه‌ای عظیم در نوادا آغاز کند. رقیب چینی آنها، شرکت بی‌وای‌دی (BYD) درست پشت سر آنها قرار دارد. در 10 ماه از سال گذشته فروش خودروهای برقی شرکت‌های چینی بیش از فروش تسلا از سال 2008 تاکنون بوده است. تاکید بیشتر بر باتری‌ها بخش بزرگی از برنامه پنج‌ساله 2020-2016 چین است.

قدرت فزاینده
خودروهای برقی تنها منبع تقاضا نیستند. باتری‌ها هم‌اکنون نقشی بسیار مهم در ارائه انرژی پاک در شبکه‌های برق دارند. شرکت تسلا امسال در آفریقای جنوبی، استرالیا، آلمان و آمریکا شروع به فروش «دیوار برقی» (Powerwall). یک باتری لیتیومی بزرگ برای مصرف خانگی- با قیمت سه هزار دلار برای خانوارها می‌کند که برای ذخیره انرژی خورشیدی از روی پشت بام منزل استفاده می‌شود. کاربردهای این وسیله در حال افزایش است. این شرکت میلیون‌ها باتری لیتیومی را در نیروگاه‌های برق نصب می‌کند که ذخیره برق را در ساعات اوج مصرف و زمانی که به دلیل باد و انرژی خورشیدی متناوب دچار نوسان می‌شود تنظیم می‌کند. کالیفرنیا به شرکت‌های برق خود دستور داده تا 3 /1 گیگاوات ظرفیت ذخیره برق غیربرق‌آبی ایجاد کنند. این رقم در مقایسه با کل تولید برق آمریکا یعنی هزار گیگاوات ناچیز است اما هنوز هم بیش از دوبرابر 5 /0 گیگاوات باتری‌هایی است که هرروزه در سراسر جهان به شبکه برق وصل و قطع می‌شوند. در سال 2016 یک نیروگاه خورشیدی مجهز به باتری در هاوایی به راه می‌افتد که پس از غروب آفتاب برق را به قیمتی ارزان‌تر از برق تولیدشده با گازوئیل در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد.
هنوز هم راهی طولانی تا مقصد باقی مانده است. تاکنون باتری‌های لیتیومی ظرفیت ذخیره برق شبکه را برای بیش از چند ساعت نداشته‌اند. هزینه‌ها همچنان بالاست؛ و افزایش اخیر در قیمت لیتیوم محققان را بر آن خواهد داشت تا برای ساخت دیگر انواع باتری سخت کار کنند. اما هرچه باتری‌های بیشتری ساخته می‌شود، شناخت و عملکرد آنها بیشتر بهبود می‌یابد. افزایش تقاضا و قیمت‌های بالاتر در نهایت سبب تولید لیتیوم بیشتر می‌شود. نسبت لیتیوم به باتری به طور فزاینده‌ای در حال شبیه شدن به نسبت سیلیکون به نیمه‌هادی‌هاست: متداول‌تر می‌شود و به عنوان یک جایگزین ارزشمند محسوب می‌شود. باتری لیتیومی به هر شکلی که باشد، فناوری زمان ماست.
منبع: اکونومیست