سمندری توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام کے لیے بیٹری ٹیکنالوجی میں پیشرفت

دیباچہ

جیسا کہ دنیا سبز توانائی کے حل کی طرف منتقل ہو رہی ہے، لیتھیم بیٹریوں نے زیادہ توجہ حاصل کی ہے۔ جبکہ الیکٹرک گاڑیاں ایک دہائی سے زیادہ عرصے سے اسپاٹ لائٹ میں ہیں، سمندری ترتیبات میں برقی توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کی صلاحیت کو نظر انداز کر دیا گیا ہے۔ تاہم، سٹوریج لتیم بیٹریوں کے استعمال کو بہتر بنانے اور کشتی کے مختلف ایپلی کیشنز کے لیے پروٹوکول چارج کرنے پر توجہ مرکوز کرنے والی تحقیق میں اضافہ ہوا ہے۔ اس معاملے میں لیتھیم آئن فاسفیٹ گہری سائیکل بیٹریاں ان کی اعلی توانائی کی کثافت، اچھی کیمیائی استحکام، اور میرین پروپلشن سسٹم کی سخت ضروریات کے تحت طویل سائیکل زندگی کی وجہ سے خاص طور پر پرکشش ہیں۔

جیسے جیسے سٹوریج لیتھیم بیٹریوں کی تنصیب تیز ہوتی ہے، اسی طرح حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے ضوابط کا نفاذ بھی ہوتا ہے۔ ISO/TS 23625 ایک ایسا ضابطہ ہے جو بیٹری کے انتخاب، تنصیب اور حفاظت پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ یہ نوٹ کرنا بہت ضروری ہے کہ جب لیتھیم بیٹریوں کے استعمال کی بات آتی ہے، خاص طور پر آگ کے خطرات کے حوالے سے، حفاظت سب سے اہم ہے۔

سمندری توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام

سمندری توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام سمندری صنعت میں تیزی سے مقبول حل بنتے جا رہے ہیں کیونکہ دنیا ایک زیادہ پائیدار اور ماحول دوست مستقبل کی طرف بڑھ رہی ہے۔ جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، یہ نظام سمندری ماحول میں توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں اور بحری جہازوں اور کشتیوں کو چلانے سے لے کر ہنگامی صورت حال میں بیک اپ پاور فراہم کرنے تک مختلف مقاصد کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

میرین انرجی سٹوریج سسٹم کی سب سے عام قسم لتیم آئن بیٹری ہے، اس کی اعلی توانائی کی کثافت، وشوسنییتا اور حفاظت کی وجہ سے۔ لتیم آئن بیٹریاں مختلف سمندری ایپلی کیشنز کی مخصوص بجلی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے بھی تیار کی جا سکتی ہیں۔

سمندری توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کے اہم فوائد میں سے ایک ڈیزل جنریٹرز کو تبدیل کرنے کی ان کی صلاحیت ہے۔ لتیم آئن بیٹریوں کو استعمال کرتے ہوئے، یہ سسٹم مختلف قسم کے ایپلی کیشنز کے لیے ایک قابل اعتماد اور پائیدار طاقت کا ذریعہ پیش کر سکتے ہیں۔ اس میں معاون بجلی، روشنی، اور جہاز یا برتن پر سوار دیگر برقی ضروریات شامل ہیں۔ ان ایپلی کیشنز کے علاوہ، سمندری توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کو بھی برقی پروپلشن سسٹمز کو طاقت دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو انہیں روایتی ڈیزل انجنوں کا ایک قابل عمل متبادل بناتا ہے۔ وہ خاص طور پر نسبتاً محدود علاقے میں کام کرنے والے چھوٹے برتنوں کے لیے موزوں ہیں۔

مجموعی طور پر، سمندری توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام سمندری صنعت میں زیادہ پائیدار اور ماحول دوست مستقبل کی طرف منتقلی کا ایک اہم جزو ہیں۔

لتیم بیٹریوں کے فوائد

ڈیزل جنریٹر کے مقابلے سٹوریج لیتھیم بیٹریاں استعمال کرنے کا سب سے واضح فائدہ زہریلی اور گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کی کمی ہے۔ اگر بیٹریوں کو صاف ذرائع جیسے سولر پینلز یا ونڈ ٹربائنز کا استعمال کرتے ہوئے چارج کیا جائے تو یہ 100% صاف توانائی بن سکتی ہے۔ وہ کم اجزاء کے ساتھ دیکھ بھال کے لحاظ سے بھی کم مہنگے ہیں۔ وہ بہت کم شور پیدا کرتے ہیں، جو انہیں رہائشی یا آبادی والے علاقوں کے قریب ڈاکنگ کے حالات کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

اسٹوریج لیتھیم بیٹریاں واحد قسم کی بیٹریاں نہیں ہیں جو استعمال کی جاسکتی ہیں۔ درحقیقت، سمندری بیٹری کے نظام کو پرائمری بیٹریوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے (جنہیں ری چارج نہیں کیا جا سکتا) اور ثانوی بیٹریاں (جنہیں لگاتار ری چارج کیا جا سکتا ہے)۔ مؤخر الذکر ایک طویل مدتی درخواست میں معاشی طور پر زیادہ فائدہ مند ہے، یہاں تک کہ جب صلاحیت میں کمی پر غور کیا جائے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں ابتدائی طور پر استعمال کی گئیں، اور اسٹوریج لیتھیم بیٹریوں کو نئی ابھرتی ہوئی بیٹریاں سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ وہ توانائی کی کثافت اور طویل زندگی فراہم کرتے ہیں، مطلب یہ کہ وہ طویل فاصلے کی ایپلی کیشنز، اور زیادہ بوجھ اور تیز رفتار مطالبات کے لیے بہتر موزوں ہیں۔

ان فوائد سے قطع نظر، محققین نے مطمئن ہونے کی کوئی علامت نہیں دکھائی ہے۔ سالوں کے دوران، متعدد ڈیزائنز اور مطالعات نے سٹوریج لیتھیم بیٹریوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے پر توجہ مرکوز کی ہے تاکہ ان کی سمندری ایپلی کیشن کو بہتر بنایا جا سکے۔ اس میں الیکٹروڈ کے لیے نئے کیمیائی مرکبات اور ترمیم شدہ الیکٹرولائٹس شامل ہیں تاکہ آگ اور تھرمل بھاگنے سے بچ سکیں۔

لتیم بیٹری کا انتخاب

سمندری سٹوریج لتیم بیٹری سسٹم کے لیے سٹوریج لیتھیم بیٹریوں کا انتخاب کرتے وقت متعدد خصوصیات پر غور کرنا ہے۔ سمندری توانائی کے ذخیرہ کے لیے بیٹری کا انتخاب کرتے وقت صلاحیت ایک اہم تصریح ہے جس پر غور کرنا چاہیے۔ یہ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ یہ کتنی توانائی ذخیرہ کر سکتی ہے اور اس کے بعد، اس کو ری چارج کرنے سے پہلے کتنی مقدار میں کام کیا جا سکتا ہے۔ سمندری سیاق و سباق میں، جہاں جگہ اکثر محدود ہوتی ہے، اعلی توانائی کی کثافت والی بیٹری تلاش کرنا ضروری ہے۔ اعلی توانائی کی کثافت والی بیٹریاں زیادہ کمپیکٹ اور ہلکی پھلکی ہوتی ہیں، جو خاص طور پر ان کشتیوں پر اہم ہوتی ہیں جہاں جگہ اور وزن ایک پریمیم پر ہو۔

سمندری توانائی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کے لیے سٹوریج لیتھیم بیٹریوں کا انتخاب کرتے وقت وولٹیج اور موجودہ درجہ بندی بھی اہم تصریحات ہیں جن پر غور کرنا چاہیے۔ یہ وضاحتیں اس بات کا تعین کرتی ہیں کہ بیٹری کتنی جلدی چارج اور ڈسچارج ہو سکتی ہے، جو ان ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے جہاں بجلی کی طلب تیزی سے مختلف ہو سکتی ہے۔

ایسی بیٹری کا انتخاب کرنا ضروری ہے جو خاص طور پر سمندری استعمال کے لیے بنائی گئی ہو۔ سمندری ماحول سخت ہیں، نمکین پانی، نمی اور انتہائی درجہ حرارت کی نمائش کے ساتھ۔ سٹوریج لیتھیم بیٹریاں جو سمندری استعمال کے لیے بنائی گئی ہیں ان میں عام طور پر واٹر پروفنگ اور سنکنرن مزاحمت کے ساتھ ساتھ دیگر خصوصیات جیسے وائبریشن ریزسٹنس اور شاک ریزسٹنس بھی ہوں گی تاکہ مشکل حالات میں قابل اعتماد کارکردگی کو یقینی بنایا جا سکے۔

آگ کی حفاظت بھی اہم ہے۔ سمندری ایپلی کیشنز میں، بیٹری ذخیرہ کرنے کے لیے جگہ کی ایک محدود مقدار ہوتی ہے اور آگ کے پھیلاؤ سے زہریلے دھوئیں کے اخراج اور مہنگے نقصانات ہو سکتے ہیں۔ پھیلاؤ کو محدود کرنے کے لیے تنصیب کے اقدامات کیے جا سکتے ہیں۔ RoyPow، ایک چینی لیتھیم آئن بیٹری بنانے والی کمپنی، ایک مثال ہے جہاں بیٹری پیک کے فریم میں بلٹ ان مائیکرو بجھانے والے آلات رکھے جاتے ہیں۔ یہ بجھانے والے آلات یا تو برقی سگنل یا تھرمل لائن کو جلانے سے چالو ہوتے ہیں۔ یہ ایک ایروسول جنریٹر کو چالو کرے گا جو کیمیکل طور پر کولینٹ کو ریڈوکس ری ایکشن کے ذریعے سڑتا ہے اور آگ کو پھیلنے سے پہلے اسے تیزی سے بجھانے کے لیے پھیلاتا ہے۔ یہ طریقہ تیز رفتار مداخلتوں کے لیے مثالی ہے، جو کہ سمندری ذخیرہ کرنے والی لتیم بیٹریوں جیسی تنگ جگہ کی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔

حفاظت اور ضروریات

سمندری ایپلی کیشنز کے لیے اسٹوریج لیتھیم بیٹریوں کا استعمال بڑھ رہا ہے، لیکن مناسب ڈیزائن اور تنصیب کو یقینی بنانے کے لیے حفاظت کو اولین ترجیح ہونا چاہیے۔ لیتھیم بیٹریاں تھرمل رن وے اور آگ کے خطرات کے لیے خطرے سے دوچار ہوتی ہیں اگر صحیح طریقے سے سنبھالا نہ جائے، خاص طور پر نمکین پانی کی نمائش اور زیادہ نمی والے سخت سمندری ماحول میں۔ ان خدشات کو دور کرنے کے لیے، ISO معیارات اور ضوابط قائم کیے گئے ہیں۔ ان معیارات میں سے ایک ISO/TS 23625 ہے، جو سمندری ایپلی کیشنز میں لیتھیم بیٹریوں کو منتخب کرنے اور انسٹال کرنے کے لیے رہنما اصول فراہم کرتا ہے۔ یہ معیار بیٹری کی پائیداری اور محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے بیٹری کے ڈیزائن، تنصیب، دیکھ بھال اور نگرانی کے تقاضوں کی وضاحت کرتا ہے۔ مزید برآں، ISO 19848-1 میرین ایپلی کیشنز میں بیٹریوں کی جانچ اور کارکردگی پر رہنمائی فراہم کرتا ہے، بشمول اسٹوریج لیتھیم بیٹریاں۔

ISO 26262 سمندری جہازوں کے ساتھ ساتھ دیگر گاڑیوں کے اندر برقی اور الیکٹرانک نظاموں کی فعال حفاظت میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ معیار یہ حکم دیتا ہے کہ بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) کو دیگر حفاظتی تقاضوں کے ساتھ ساتھ بیٹری کی طاقت کم ہونے پر آپریٹر کو بصری یا قابل سماعت انتباہات فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ اگرچہ ISO معیارات کی پابندی رضاکارانہ ہے، لیکن ان رہنما خطوط کی تعمیل بیٹری کے نظام کی حفاظت، کارکردگی اور لمبی عمر کو فروغ دیتی ہے۔

خلاصہ

سٹوریج لیتھیم بیٹریاں تیزی سے سمندری ایپلی کیشنز کے لیے انرجی سٹوریج کے ایک ترجیحی حل کے طور پر ابھر رہی ہیں کیونکہ ان کی اعلی توانائی کی کثافت اور مطالبہ حالات میں طویل عمر پائی جاتی ہے۔ یہ بیٹریاں ورسٹائل ہیں اور ان کو سمندری ایپلی کیشنز کی ایک رینج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، برقی کشتیوں کو طاقت دینے سے لے کر نیویگیشن سسٹم کے لیے بیک اپ پاور فراہم کرنے تک۔ مزید برآں، نئے بیٹری سسٹمز کی مسلسل ترقی ممکنہ ایپلی کیشنز کی حد کو بڑھا رہی ہے تاکہ گہرے سمندر کی تلاش اور دوسرے چیلنجنگ ماحول۔ سمندری صنعت میں اسٹوریج لیتھیم بیٹریوں کو اپنانے سے گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرنے اور رسد اور نقل و حمل میں انقلاب آنے کی توقع ہے۔