Ўзбекистонда энергетика соҳасида муҳим илмий-технологик ютуқ қайд этилди. Илк бор маҳаллий хом-ашё асосида замонавий ванадий оқим аккумулятори технологияси ишлаб чиқилди. Ушбу ишланма қайта тикланувчи энергия манбаларидан олинадиган электр энергияни катта ҳажмда ва узоқ муддат сақлаш имкониятини бериши билан стратегик аҳамиятга эга.

Мазкур инновацион технология Ўзбекистон Республикаси Фанлар академияси Ион-плазма ва лазер технологиялари институтининг Амалий нанотехнологиялар лабораторияси олимлари томонидан яратилди. Мутахассисларнинг таъкидлашича, бу ишланма нафақат илмий нуқтаи назардан, балки мамлакатнинг энергетик мустақиллигини таъминлаш ва “яшил энергетика”ни ривожлантириш йўлида муҳим амалий қадам ҳисобланади.

Бугунги кунда дунёда қайта тикланувчи энергия манбалари — қуёш, шамол ва гидроэнергия улуши жадал суратда ортиб бормоқда. Бироқ уларни ишлаб чиқиш табиат шароитларига боғлиқлиги туфайли узлуксиз энергия таъминотида узилишларни келтириб чиқармоқда. Шу сабабли катта ҳажмда энергияни самарали сақлаш технологиялари асосий устувор йўналишлардан бирига айланмоқда.

Институт катта илмий ходими Шуҳрат Искандаровнинг таъкидлашича, яқин келажакда ванадий оқим аккумуляторлари катта ҳажмли энергияни сақлаш учун энг истиқболли технологиялардан бири ҳисобланади. Унинг сўзларига кўра, ушбу технологиянинг энг муҳим янгилиги маҳаллий иккиламчи хом-ашёни қайта ишлаб, ундан энергия сақлаш тизимлари учун юқори сифатли электролит тайёрлаш имконияти яратилганидадир.

Маҳаллий хом-ашё асосида юқори сифатли электролит тайёрланди

Шуҳрат Искандаровнинг таъкидлашича, сульфат кислота ишлаб чиқариш жараёнида ишлатиладиган ванадий асосидаги катализаторлардан қайта фойдаланиш орқали арзон ва экологик хавфсиз электролит олиш мумкин. Бу эса бир вақтнинг ўзида саноат чиқиндиларини камайтириш, атроф-муҳит муҳофазасини таъминлаш ва энергия сақлаш тизимлари таннархини пасайтириш имконини беради.

Тадқиқот жараёнида маҳаллий саноат чиқиндиларидан олинган ванадий (V2O5) оксиди асосида электролит ишлаб чиқилган.  

Лаборатория таҳлиллари натижасида қайта ишланган вавдий беш (V2O5) оксиднинг тозалиги 99,6 фоиз тозаликкача эришилди. Бу натижа маҳаллий хом-ашё асосида ҳам юқори технологик талабларга жавоб берадиган материал тайёрлаш мумкинлигини исботлайди.

Мутахассисларга кўра, одатда ванадий оқим аккумуляторлари учун жуда юқори тозаликка эга қиммат материаллар ишлатилади. Маҳаллий қайта ишланган хом-ашёдан фойдаланиш эса мазкур технологияни иқтисодий жиҳатдан анча самарали қилади.

Яратилган технология асосида, лаборатория шароитида бир ячейкали ванадий оқим аккумуляторининг тажриба модели тайёрланган ва амалда синовдан ўтказилган. Синов натижалари технологиянинг юқори самарадорликка эга эканини тасдиқлаган.  

Жумладан, аккумулятор 300 цикл давомида барқарор ишлаган, энергия самарадорлиги 90 фоизни ташкил қилган, сиғими 28 mAh/g даражасида қайд этилган. Бу кўрсаткичлар эса маҳаллий хом-ашё асосида яратилган энергия сақлаш технологияси амалий жиҳатдан ишончли ва самарали эканини кўрсатади.

Шуҳрат Искандаровнинг таъкидлашича, ванадий оқим аккумуляторлари анъанавий аккумуляторлардан тубдан фарқ қилади. Улар энергияни қаттиқ электродларда эмас, балки суюқ электролит таркибида сақлайди. Бу эса аккумуляторнинг хизмат муддатини сезиларли даражада узайтиради. Унинг айтишича, бундай аккумуляторлар 20-25 йилгача хизмат қилиши ва 10000-15000 заряд-разряд циклига эга.

Мазкур технологиянинг яна бир муҳим афзаллиги – шу тур аккумуляторларини асосий ташкил этувчи электролит, электрод ва протон алмашинувчи мембраналарни маҳаллийлаштириш имкониятидир. Бу келажакда шу тур энергия сақлашда ишлатиладиган маҳсулотларни мамлакат ичида ишлаб чиқариш ва импортга бўлган қарамликни камайтиришга хизмат қилади.

Ванадий оқим аккумуляторлари қуёш ва шамол электр станцияларида, электр тармоқлари барқарорлигини таъминлашда, саноат корхоналарида энергия сарфини оптималлаштириш ҳамда касалхоналар, маълумотлар марказлари ва стратегик объектларда захира энергия манбаи сифатида қўлланилиши мумкин.

Мутахассисларнинг таъкидлашича, ушбу технология қайта тикланувчи энергия манбаларининг улуши ортиб бораётган бир шароитда алоҳида аҳамият касб этади. Чунки, у энергияни ортиқча ишлаб чиқарилган пайтда сақлаб, талаб юқори бўлган вақтда қайта узатиш имконини беради.

Илмий ишланмадан саноат технологиясигача

Ҳозирги вақтда мазкур технологиянинг лаборатория прототипи яратилган бўлиб, уни янада такомиллаштириш бўйича илмий тадқиқотлар давом этмоқда. Мутахассисларнинг фикрича, келажакда ушбу технологияни саноат миқёсида жорий этиш имконияти мавжуд.

Дунёда эса бу технологияга қизиқиш жадал ўсмоқда. Хусусан, бир қатор давлатларда ванадий оқим аккумуляторлари асосида йирик энергия сақлаш тизимлари аллақачон ишга туширилган. Ўзбекистонда ҳам маҳаллий ресурслар асосида ушбу технологияни ривожлантириш катта иқтисодий ва технологик имкониятлар яратади.

Таъкидлаш жоиз, Ион-плазма ва лазер технологиялари институти олимлари томонидан маҳаллий хом-ашё асосида ванадий оқим аккумулятори технологиясининг яратилиши Ўзбекистон илм-фани учун муҳим ютуқ ҳисобланади. Ушбу ишланма маҳаллий саноат чиқиндиларини юқори қийматли технологик маҳсулотга айлантириш, энергия сақлаш тизимларини маҳаллийлаштириш ва қайта тикланувчи энергия манбаларидан самарали фойдаланиш имкониятини очиб беради.

Қолаверса, мазкур ишланма Ўзбекистонда катта ҳажмли энергия сақлаш соҳасида, миллий илмий мактаб шаклланаётганини ва мамлакат замонавий энергетика технологияларини яратувчи давлатлар қаторига кириш салоҳиятига эга эканини кўрсатади.

Бу эса нафақат илмий ютуқ, балки мамлакатнинг энергетик хавфсизлиги, технологик мустақиллиги ва барқарор келажагини таъминлаш йўлидаги муҳим стратегик ҳаракатдир.  

М.Эшмирзаева, ЎзА