کینیڈا اکیڈمی آف انجنیئرنگ، لیو انٹرنیشنل چیف سائنسدان ژانگ جیوجن: شمسی توانائی کی ذخیرہ کی ترقی کی اہمیت
Dec 08, 2017
8 دسمبر، 2017 کو، انجینئرنگ اینڈ لیوچ انٹرنیشنل چیف سائنسدان اکیڈمیڈن اکیڈمیسٹن جانانگ ججوون نے، شمسی توانائی کے بین الاقوامی فورم شینزین اور 12 ویں سالانہ اجلاس میں "شمسی توانائی کی توانائی ذخیرہ اور اس سے متعلق الیکٹرو کیمیکل انرجی ٹیکنالوجی" کی ایک تقریر کی. نئی توانائی ٹیکنالوجی تھیم اشتراک. مندرجہ ذیل ریکارڈ کا ریکارڈ ہے:
2016 میں، شمسی توانائی میں سرمایہ کاری 442 بلین تک پہنچ گئی
اس وقت، نئی توانائی کی ترقی دو بڑی ڈرائیونگ فورسز ہے. سب سے پہلے، انسانی ترقی اور پائیدار توانائی ہونا ضروری ہے اور نئی توانائی اور صاف توانائی ہونا ضروری ہے. دوسرا، انسانوں کو پائیدار ترقی کے لئے صاف ماحول ہونا چاہئے. شمسی توانائی سے ناقابل اعتماد، قدرتی اور بے مثال فوائد کے ساتھ نئی توانائی کے طور پر.
نئی توانائی کیوں تیار ہے؟ حقیقت میں اس کی پہلی ڈرائیونگ فورس کے پیچھے دو ڈرائیونگ قوتیں انسان کی ترقی اور استحکام کے حامل توانائی ہیں، اور یہ بھی نئی توانائی ہے، صاف توانائی. دوسرا، انسان کے لئے پائیدار ترقی حاصل کرنے کے لئے، ایک صاف ماحول ہونا لازمی ہے. آج کل، بہت سے شہروں میں ہوا کی آلودگی اتنا شدید ہے کہ یہ کام نہیں کرتا. ہمارے پانی کی کیفیت بھی سنجیدہ ہے. یہ ناگزیر ہے. لہذا، دو بڑی ڈرائیونگ فورسز ہیں جو زمین پر انسان کو نئی توانائی کی ترقی دے رہے ہیں.
توانائی کے ذرائع کیا ہیں؟ یہاں درج ذیل توانائی کی دو اہم اقسام ہیں. سب سے پہلے قابل تجدید توانائی ہے، جو یا تو پاک یا پائیدار ہے، بشمول ہائیڈرو، شمسی، بایوماس، ہوا، جیوتھرمل، اور اسی طرح. دوسری قسم کا فواسل توانائی ہے، جو غیر قابل تجدید توانائی ہے، جس میں قدرتی گیس، تیل، جوہری توانائی بھی شامل ہے.
اگر ہم نئے توانائی کے ذرائع کو فروغ دیتے ہیں تو، سب سے پہلے شمسی توانائی کی توانائی ہے، ہم شمسی توانائی کو دیکھتے ہیں کہ کس قسم کی صورت حال ہے، یہاں دنیا کے مختلف علاقوں میں، 2011 سے 2040 شمسی بجلی پیدا ہونے والی پیشن گوئی کی مختلف علاقوں میں درج ہے. ہم دیکھ سکتے ہیں کہ 2040 تک، زمین پر شمسی توانائی ہر سال 1 ٹریلین کلومیٹر بجلی کا عائد کرے گی، جس میں تین گرجز ہائیڈرو پاور پلانٹ کی بجلی کی پیداوار 10-12 بار ہے.
اس وقت مجموعی طور پر شمسی توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے. ہمارا موجودہ شمسی پینل کا استعمال تقریبا 18٪ -23٪ تبادلوں کی کارکردگی ہے، یقینا کچھ لیبارٹریز زیادہ کام کرسکتے ہیں.
2016 میں، قابل تجدید توانائی کی ٹیکنالوجیوں کے آر اینڈ ڈی میں عالمی سرمایہ کاری بہت بڑی ہے، شمسی توانائی، ہوا کی توانائی اور bioenergy سمیت. شمسی توانائی کی سرمایہ کاری کے شعبے میں 442 بلین یوآن تک پہنچ گئی، جو ایک بہت بڑی تعداد ہے. چین کا شمسی فی الحال دنیا کی شمسی توانائی کا 40 فیصد حصہ ہے.
ہمیں موجودہ انرجی ذرائع کے مطابق موجودہ توانائی کے ذرائع کے مطابق اکاؤنٹ کی تلاش میں توانائی کی مجموعی رقم ملاحظہ فرمائی گئی ہے، یہاں میں چند افراد کی فہرست دیکھتا ہوں، یہاں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ موجودہ جلانے والی توانائی کا 26 فی صد قدرتی گیس ہے، 36٪ تیل اور 8 فیصد ایٹمی ہے. توانائی، جس میں شمسی توانائی سے 20 فی صد تک اکاؤنٹس اور پائیدار توانائی صرف 9 فیصد ہے. ایک چھوٹا سا حصہ ہے. فی الحال، ہماری شمسی توانائی کی اکاؤنٹس مجموعی توانائی کا صرف 2 فیصد ہے، لہذا یہ ایک بہت کم حصہ ہے.
ہم جانتے ہیں کہ شمسی توانائی ایک مستقل توانائی کا ذریعہ ہے. ترقی بہت سست کیوں ہے؟ ہم دیکھ سکتے ہیں یہاں کچھ بڑے چیلنج ہیں. سب سے پہلے یہ ہے کہ شمسی توانائی یا ہوا کی توانائی غیر مستحکم ہے. مثال کے طور پر، جب سورج موجود ہو تو یہ بجلی پیدا ہوسکتا ہے، جب سورج کم ہے تو روشنی کی شدت ایک ہی نہیں ہے. بجلی بھیجتا ہے بہت آسان نہیں ہے. روایتی توانائی کی نسل کے برعکس، پیدا شدہ بجلی ایک ہی ہے. شمسی توانائی کی پیداوار وقت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے اور شور کی طرح ہوتی ہے، اسی طرح، اگر آپ اسے صاف نہ کریں تو یہ بجلی کی برباد ہے. یہ بات یہ ہے کہ یہ ناقابل اعتماد اور کافی قابل اعتماد نہیں ہے. دوسرا چیلنج بجلی کی تقسیم ہے، نقل و حمل بھی بہت مشکل ہے. دو پچھلے سوالات کی وجہ سے، تیسری چیلنج یہ ہے کہ بجلی جب گرڈ پر جاتا ہے تو، اگر یہ آسان نہ ہو تو وہ آپ کو اندر جانے نہیں دے گا. چوتھا چیلنج، شمسی توانائی کے پلانٹ کی سرمایہ کاری بڑی ہے، سرمایہ کاری پر واپسی کا نسبتا کم ہے، طویل وقت کے لئے سرمایہ کاری پر واپسی.
ان چار نکات پر قابو پانے کے لئے، ہمیں انرجی سٹوریج ٹیکنالوجی تیار کرنا لازمی ہے جو شمسی اور ہوا پیدا ہوا توانائی کو ایک توانائی کا ذریعہ بنائے اور اسے استعمال میں ذخیرہ کرے. اندرونی طور پر کھونے کے لئے ایک مناسب بجلی کی توانائی کا واحد راستہ. لہذا، توانائی کی اسٹوریج کو تیار کیا جانا چاہئے. توانائی کی اسٹوریج فی الحال شمسی توانائی یا ہوا کی طاقت کے میدان میں ضروری ہے.
کونسی توانائی کا ذخیرہ کرنے کا طریقہ انتخاب کرنا ہے؟
موجودہ توانائی اسٹوریج ٹیکنالوجی کیا ہے؟ یہاں بہت کچھ درج کیا گیا ہے، سب سے پہلے الیکٹرک کیمیکل توانائی کی اسٹوریج ہے، فون میں لتیم آئن بیٹری توانائی کو ذخیرہ کرنے کا طریقہ ہے. لیڈ ایسڈ بیٹریاں، لتیم بیٹریاں، جس میں الیکٹررو کیمیکل ٹیکنالوجی کہا جاتا ہے، بیٹری ریزرو میں شمسی توانائی، جب آپ کو بجلی کی رہائی کی ضرورت ہوتی ہے تو یہ رہائی بہت آسان ہے. دوسرا مکھی پہیوں ہے، یہ بہت زیادہ نہیں کہنا ہے، اور تیسرا کمپریس ہوا ہوا ہے، ایک گہری زیر زمین کی جگہ پر ہوا کا دباؤ، جب اسے جاری کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تو، میکانی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے، یہ کارکردگی بہت کم ہے. چوتھائی جب بجلی کی ضرورت نہیں ہے تو بجلی کی ضرورت نہیں ہے، بلکہ پانی کی بجلی کے بال کے ذریعے اندر ذیلی ریزروائر میں داخل ہوجاتا ہے، اور پھر بجلی پیدا ہونے پر. ان طریقوں میں، الیکٹرو کیمیکل توانائی اسٹوریج سب سے زیادہ قابل اعتماد طریقہ ہے، اور یہ سب سے مؤثر طریقہ ہے.
ہم الیکٹرو کیمیکل اسٹوریج ہیں جس میں الیکٹرو کیمیکل اسٹوریج موجود ہیں، میں نے 10 طریقوں کی الیکٹرک کیمیکل اسٹوریج کو دیکھ لیا، میں حقیقت میں ان 10 پرجاتیوں تک محدود نہیں، جس میں لتیم بیٹریاں، لیڈ ایسڈ بیٹریاں، ایندھن کے خلیات، الیکٹروائزڈڈ پانی وغیرہ شامل ہیں. . بڑی گرڈ کے اندر، مستقبل کے ہوشیار گرڈ، بیٹری کو ایک بنیادی یونٹ بننے کے لئے. اب مائکرو گرڈ کی ترقی میں، جو زیادہ اہم الیکٹرو کیمیکل عناصر ہے.
یہ ایک ایسی کتاب ہے جس نے میں نے گزشتہ 10 سالوں میں اپنے پوسٹ ڈاٹکس، اساتذہ، دوست اور ساتھیوں کے ساتھ مل کر رکھی ہے. یہ تمام الیکٹرو کیمیکل توانائی کے ذرائع اس کتاب میں شامل ہیں. ہر کتاب ایک ایسی ٹیکنالوجی پر مشتمل ہوتا ہے جہاں سب کو لگتا ہے اگر آپ دلچسپی رکھتے ہیں تو، آپ انٹرنیٹ کو سرفراز کرسکتے ہیں اور 20 کتابیں پڑھ سکتے ہیں.
میں بیٹریاں، اور اس کے مسائل کے فوائد کے نیچے تفصیل سے گفتگو کروں گا. فی الحال سب سے پہلے ترقی کے سب سے اوپر ہے، لیکن ابھی تک تجارتی نہیں ہے، مائع ایلومینیم بیٹری ہے، جو الیکٹروائٹی کے اندر توانائی کو اسٹور کرتا ہے، یہ خود مختار طور پر اس کے الیکٹروائٹی، الیکٹرویٹ کے اندر الیکٹرروکیمیکل فعال مواد کو بڑھا سکتا ہے، بیٹری کے اندر نہیں. اس کے فوائد ہیں. اس کی موجودہ ترقی بہت تیزی سے ہے، اس علاقے میں اہم ریسرچ سمت نئی مواد کی ترقی ہے جس میں الیکٹرروائٹ مواد، الیکٹروڈ مواد، جھلی مواد، توانائی کی کثافت میں اضافے اور اس کی زندگی کی توقع میں اضافہ، اور پھر نظام کو بہتر بنایا جائے گا. مواد کی قیمت، جو مائع الیمینیم بیٹری ہے.
دوسرا ایک ایلومینیم آئن بیٹری ہے. اس وقت، بہت زیادہ ایلومینیم آئن بیٹریاں جو آٹوموبائل میں استعمال نہیں کیے جا سکتے ہیں اب بھی کم از کم 70٪ یا 70٪ توانائی اسٹوریج کے لئے استعمال ہوتے ہیں. ایلومینیم آئن بیٹریاں کے فوائد توانائی کی کثافت اور فعال کثافت ہے، توانائی کی اسٹوریج کے لئے اس کی زندگی کی توقع بہت اچھی ہے، لیکن اس کے ساتھ بھی اس کی مشکلات ہوتی ہیں، اگر کار کے اندر استعمال کیا جاتا ہے تو یہ زندگی کافی نہیں ہے، دوسرا ہے سیکورٹی مسئلہ، اب ہم ایک مائع ایلومینیم آئن بیٹری استعمال کررہے ہیں، لہذا جب ہم ایسا کرتے ہیں تو، مائع الکولرو کا استعمال ہوتا ہے، خاص طور پر جب اعلی موجودہ مادہ اعلی بخار پیدا کرسکتا ہے، تو گرمی باہر نہیں آسکتا ہے، دھماکے خاص طور پر، ہمیں اب تک ایک بنیادی نظام تیار کرنا ہوگا. ٹیریری نظام کی سرگرمی بہت زیادہ ہے. اگر کچھ بھی بہت فعال ہے تو اس کی استحکام غریب ہو گی. اس وقت، یہ نئی توانائی کے گاڑیاں میں سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے، یقینا اب استعمال میں بہت سے توانائی ذخیرہ موجود ہیں. اہم ریسرچ سمت، اب ایلومینیم آئن بیٹری کی توانائی کی کثافت ایک معقول حد تک پہنچ گئی ہے، اس کی توانائی کے کثافت کو کس طرح بڑھانا، اس کی زندگی کو بڑھانے کے لئے کس طرح، بلکہ نئی مواد کے مزید ترقی کے ساتھ ساتھ الیکٹروڈ کی اصلاح پرت، جو ایلومینیم آئن بیٹری ہے.
یہاں کچھ کام ہے جو ہم نے ایلومینیم آئن بیٹریاں کے ساتھ کیا تھا، جس میں ایلومینیم آئن بیٹریاں کے لئے کیتھڈ مواد کے طور پر کچھ نانومیٹیکلز کو سنبھالایا گیا تھا.
تیسری لیڈ ایسڈ بیٹریاں ہے، اب بیٹری لیوچ انٹرنیشنل کا بنیادی کاروبار ہے، لیڈ ایسڈ بیٹریاں سب سے زیادہ قابل اعتماد ہوتے ہیں، سب سے زیادہ تجارتی طور پر دستیاب توانائی اسٹوریج، بڑے پیمانے پر، درمیانے پیمانے پر، چھوٹے پیمانے پر قابل اعتماد ہیں، یہ لیڈ ایسڈ بیٹریاں کے بہت سے فوائد ہیں، سب سے پہلے سستی ہے، اب ہم اب بھی کسی بھی بیٹری کو تیار نہیں ہیں لیڈ ایسڈ بیٹریاں سستی نہیں ہیں، دوسرا حفاظت ہے، یہ ایلومینیم آئن بیٹریاں سے زیادہ محفوظ ہے، آپ نے اس کے بارے میں نہیں سنا ہے. لیڈ ایسڈ بیٹریاں آگ پر یا ایلومینیم آئن بیٹری کے دھماکے گرنے کے بعد زمین پر، شاید پھٹنے لگے، لیکن کس طرح لیڈ ایسڈ بیٹریاں گر نہیں جائیں گے، تو یہ محفوظ ہے. تیسری یہ ہے کہ مجموعی طور پر لیڈ ایسڈ بیٹری مواد مکمل طور پر ری سائیکل ہوسکتی ہے، بیٹری کی کمی، میں دوبارہ واپس استعمال کرنے کے لئے واپس آسکتا ہے، یہ فائدہ یہ ہے کہ دیگر بیٹریاں نہیں کرسکتی ہیں.
لہذا، لیڈ ایسڈ بیٹریاں فی الحال اسٹوریج میں موجود سب سے زیادہ کامیاب اور قابل اعتماد طریقہ ہیں، خاص طور پر نئی توانائی اسٹوریج میں. ہم لیڈ ایسڈ بیٹریاں تیار کرنے کے لئے نئی انرجی سٹوریج کی ترقی میں ہیں، لیڈ ایسڈ بیٹریاں کس طرح کی ترقی کرتے ہیں؟ کئی پہلوؤں ہیں، اس کی توانائی کثافت کافی زیادہ نہیں ہے، لہذا سب سے پہلے اجزاء الیکٹروڈ، فعال اجزاء کو بہتر بنانے، کچھ کاربن وغیرہ شامل کریں. دوسرا یہ ہلکا پھلکا بنانے، لیڈ کی مقدار کو کم کرنے کے لۓ ہے. کاربن نیٹ ورک. تیسری ایک الیکٹروڈ کو دور کرنے کے لئے ہے، اس طرح تین لیڈ ایسڈ بیٹری تحقیق ہے. اگر لیڈ ایسڈ بیٹریاں تقریبا 80 توانائی کی کثافت تک پہنچ سکتی ہیں تو، ہم بہت بیٹریاں تبدیل کرسکتے ہیں.
دوسرا ایک سپر کیپاسٹر ہے، جس میں توانائی کی اسٹوریج کا طریقہ بھی ہے، ہم نے سپر ساکیکاسٹر کے بارے میں سنا ہے، اس کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ چارج اور خارج ہونے والا وقت خاص طور پر تیز ہے، آپ سیکنڈ میں ختم کرسکتے ہیں، یہ بجلی کی کثافت بہت زیادہ ہے، لیکن توانائی کی کثافت بہت کم ہے، لہذا سپرکارپاسٹر کو بھی ترقی کی ضرورت ہے. ایک غریب زندگی کے لئے اسے استعمال کرنا ہے. دوسرا ایک اس کی اعلی صنعتی کثافت ہے، جو توانائی کی کثافت کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے.
ایک اور سمت پانی کی الیکٹروائسیسیس ہے، شمسی توانائی کی طرف سے جذب شدہ بجلی، پانی کو ہائیڈروجن کو ختم کرنے میں، ہائڈروجن خود توانائی کی نگرانی ہے، ہم ایندھن سیل کے ذریعہ بجلی میں بجلی کا ذخیرہ کرنے کے ذریعہ ہائیڈروجن گیس کا استعمال کرتے ہیں. تاہم، اس کی توانائی کی کارکردگی نسبتا کم ہے، اور اس کی ٹیکنالوجی اب بھی نسبتا بالغ ہے. لہذا، یہ توانائی کی اسٹوریج کے لئے ایک گرم جگہ بھی ہے.
اس کے علاوہ، مجھے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور الیکٹرو کیمیکل کمی کے بارے میں بات کرنے دو، اور اب ہمارے پاس بہت کاربن ڈائی آکسائیڈ قطار ہے، جو کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ذریعہ الیکٹررو کیمیکل طریقوں کے ذریعہ، بجلی کے ذریعہ، مفید چھوٹے انوولوں میں، فارمیڈ ایسڈ، مییتانول، وغیرہ میں کر سکتے ہیں. توانائی کو ذخیرہ کرنے کا اثر حاصل کرنے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ اخراج کو کم کرنے کا ایک اور مقصد حاصل کرنے کے لئے. اس وقت، کینیڈا اس علاقے میں بہت زیادہ کام کر رہی ہے. اب چیلنج یہ ہے کہ اتپریوتیوں کا ایک مختصر زندگی کی توقع ہے. اس وقت، یہ ہمارے تحقیق کا مرکز بھی ہے اور اس وقت تحقیق جو چین کے سائنس اور ٹیکنالوجی کی وزارت کی طرف سے حمایت کرتا ہے. یہ طویل مدتی اسٹریٹجک امکانات کا ایک طریقہ ہے.
آخر میں توانائی سٹوریج مارکیٹ کتنا ہے؟
توانائی کی اسٹوریج کا موجودہ مارکیٹ کا سائز کیا ہے؟ ہم یہاں کچھ درج ذیل ہیں، ایک مائع ایلومینیم بیٹری ہے، پھر ایلومینیم آئن بیٹری، لیڈ ایسڈ بیٹریاں اور سپر capacitors ہیں، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ 2025 تک مجموعی مارکیٹ کی صورت حال، مائع ایلومینیم بیٹریاں شاید 38 بلین تک پہنچ جائیں گے. ڈالر، ایلومینیم آئن بیٹری 26 ارب امریکی ڈالر تک پہنچ سکتی ہے، لیڈ ایسڈ بیٹری مارکیٹ اب بھی مارکیٹ میں تقریبا 40 بلین امریکی ڈالر تک ہے، سپر کیپیکٹر نسبتا چھوٹا ہے، لیکن مائع ایلومینیم بیٹری کی طرح.
لہذا، ہم شمسی توانائی کی اسٹوریج مارکیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ایک بہت بڑی صلاحیت ہے، لہذا ہم صرف شمسی توانائی کو فروغ دینے کے لئے نہ صرف بلکہ توانائی کی اسٹوریج کی ترقی کو فروغ دیتے ہیں.
