अब हवाई जहाजों को भी बिजली से चलाने की योजना पर काम

सेल का दूसरा महत्वपूर्ण घटक साधारण हवा है, जो ऑक्सीजन परमाणुओं का स्रोत प्रदान करती है। इन दोनों के बीच, ठोस सिरेमिक सामग्री की एक परत इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करती है, जिससे सोडियम आयन स्वतंत्र रूप से गुजर सकते हैं। एक छिद्रपूर्ण, हवा-सामने वाला इलेक्ट्रोड सोडियम को ऑक्सीजन के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करने और बिजली उत्पन्न करने में मदद करता है।

शोधकर्ताओं ने अपने प्रोटोटाइप डिवाइस के साथ कई प्रयोग किए, जिसमें यह प्रदर्शित हुआ कि यह ईंधन सेल आज के अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग होने वाली लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में प्रति यूनिट वजन में तीन गुना अधिक ऊर्जा धारण कर सकता है। प्रोफेसर येट-मिंग चियांग, जो इस शोध में शामिल हैं, बताते हैं कि वास्तविक इलेक्ट्रिक एविएशन के लिए लगभग 1,000 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम की आवश्यकता होती है। आज की लिथियम-आयन बैटरी लगभग 300 की सीमा तक ही पहुँच पाती हैं। हालांकि 1,000 वाट प्रति घंटा अभी भी ट्रांसकॉन्टिनेंटल या ट्रांस-अटलांटिक उड़ानों के लिए पर्याप्त नहीं होगा, यह क्षेत्रीय इलेक्ट्रिक एविएशन को सक्षम करने के लिए एक महत्वपूर्ण सफलता होगी, जो घरेलू उड़ानों का लगभग 80 फीसद और विमानन उत्सर्जन का 30 फीसद हिस्सा है।

यह प्रक्रिया पूरी तरह से स्वतःस्फूर्त है, और यदि अंतिम उत्पाद, सोडियम बाइकार्बोनेट, समुद्र में समाप्त होता है, तो यह पानी को अम्लीय होने से बचाने में मदद कर सकता है, जो ग्रीनहाउस गैसों के हानिकारक प्रभावों में से एक का मुकाबला करता है।

यह नया ईंधन सेल पारंपरिक बैटरी से अलग है क्योंकि इसे रिचार्ज करने के बजाय, इसे जल्दी से फिर से भरा जा सकता है। इस प्रणाली में, मुख्य ईंधन तरल सोडियम धातु है, जो सस्ता और प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है।

चियांग बताते हैं कि कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग महंगा है, लेकिन इस ईंधन सेल में, यह एक उपोत्पाद है, जो अनिवार्य रूप से मुफ्त में पर्यावरणीय लाभ प्रदान करता है।

हालांकि सोडियम धातु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और नमी के संपर्क में आने पर स्वतः ही प्रज्वलित हो सकती है, शोधकर्ताओं का कहना है कि यह नया ईंधन सेल कई अन्य बैटरियों की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक सुरक्षित है। इसमें एक तरफ केवल हवा होती है, जो पतली और सीमित होती है, जिससे दो केंद्रित अभिकारकों के एक-दूसरे के ठीक बगल में होने का जोखिम कम हो जाता है।

यह डिवाइस अभी एक छोटे, एकल-सेल प्रोटोटाइप के रूप में मौजूद है, लेकिन चियांग का कहना है कि सिस्टम को व्यावसायीकरण के लिए व्यावहारिक आकारों में स्केल करना काफी सरल होना चाहिए। शोध दल के सदस्यों ने पहले ही इस तकनीक को विकसित करने के लिए प्रोपेल एयरो नामक एक कंपनी का गठन कर लिया है, जो वर्तमान में एमआईटी के स्टार्टअप इनक्यूबेटर, द इंजन में स्थित है।

टीम की योजना शुरुआत में एक ईंट के आकार का ईंधन सेल बनाने की है जो लगभग 1,000 वाट-घंटे की ऊर्जा दे सके, जो एक बड़े ड्रोन को चलाने के लिए पर्याप्त है। वे अगले साल के भीतर ऐसा प्रदर्शन तैयार करने की उम्मीद करते हैं। इस शोध में एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रक्रिया में नमी का महत्व थी। शोधकर्ताओं ने पाया कि हवा में नमी की मात्रा विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को कुशल बनाने के लिए महत्वपूर्ण थी, जिससे सोडियम अपने डिस्चार्ज उत्पाद को ठोस के बजाय तरल रूप में बनाता है, जिससे उन्हें सिस्टम के माध्यम से हवा के प्रवाह द्वारा हटाना बहुत आसान हो जाता है।