ผู้ชนะรางวัล VinFuture ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้นำที่ก้าวหน้ากว่ายุคสมัย

ผลงานการสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนช่วยให้ศาสตราจารย์ Stanley Whittingham ได้รับรางวัลใหญ่จาก VinFuture แต่ในช่วงเวลาที่เขาประดิษฐ์สิ่งนี้ เขาไม่ได้รับการตอบรับดีนักเนื่องจากผลิตภัณฑ์ยังใหม่เกินไป

ศาสตราจารย์สแตนลีย์ วิททิงแฮม (อายุ 82 ปี) มหาวิทยาลัยบิงแฮมตัน มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ 4 คนที่ได้รับรางวัล VinFuture Grand Prize มูลค่า 3 ล้านเหรียญสหรัฐ (เทียบเท่า 73,000 ล้านดอง) โดยสิ่งประดิษฐ์ของเขาสร้างรากฐานที่ยั่งยืนสำหรับพลังงานสีเขียวผ่านการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และการกักเก็บด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ศาสตราจารย์สแตนลีย์ วิททิงแฮม เป็นผู้คิดค้นหลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และระบุถึงบทบาทของไอออนลิเธียมในฐานะตัวพาประจุที่มีประสิทธิภาพ การมีส่วนร่วมของเขาเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงแล็ปท็อปและรถยนต์ไฟฟ้า

ก่อนการถือกำเนิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่สองประเภทที่พบมากที่สุดในโลกคือแบตเตอรี่กรดและแบตเตอรี่อัลคาไลน์ ข้อจำกัดของแบตเตอรี่เหล่านี้คือเอาต์พุตพลังงานต่ำ แบตเตอรี่อัลคาไลน์และนิกเกิลมีพิษร้ายแรงถึงขนาดที่ปัจจุบันไม่ได้มีการใช้ในพื้นที่สาธารณะอีกต่อไป แม้ว่าแบตเตอรี่กรดจะมีพิษน้อยกว่า แต่การรีไซเคิลและการนำกลับมาใช้ใหม่ทำได้ยาก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีพื้นที่เล็กกว่าแต่ให้พลังงานมากกว่า 5 เท่า และสามารถรีไซเคิลได้ 99 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งนี่คือความแตกต่าง

อย่างไรก็ตาม ในราวปี พ.ศ. 2518 สแตนลีย์ วิททิงแฮมและทีมวิจัยของเขาได้สร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรุ่นแรกที่สามารถกักเก็บพลังงานได้ อย่างไรก็ตาม “มันไม่ได้รับการตอบรับที่ดีนัก อาจเป็นเพราะผลิตภัณฑ์ของเราเกิดเร็วเกินไป เร็วเกินควร” เขากล่าว และเปิดเผยว่าเขาต้องหยุดผลิตไป 8-10 ปี เพราะเขา “ไม่ได้รับความสนใจ”

เขาพูดตรงๆ ว่าในตอนแรกแบตเตอรี่ประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้ในกล่องดำและนาฬิกาบางประเภท ต่อมาผู้ผลิตหลักบางรายพบว่ามันเป็นเทคโนโลยีที่จำเป็น เนื่องจาก Sony ต้องการใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อบูรณาการเข้ากับผลิตภัณฑ์ของตนและติดต่อเขา จึงทำให้แบตเตอรี่ประเภทนี้เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น

ประธานาธิบดี Vo Van Thuong (ซ้าย) มอบรางวัลให้แก่ผู้ชนะรางวัล VinFuture 2023 Main Prize ทั้ง 4 ราย ซึ่งได้แก่ ศาสตราจารย์ Stanley Whittingham (กลาง) ภาพโดย : เจียง ฮุย — ประธานาธิบดี Vo Van Thuong (ซ้าย) มอบรางวัลให้แก่ผู้ชนะรางวัล VinFuture 2023 Main Prize ทั้ง 4 ราย ซึ่งได้แก่ ศาสตราจารย์ Stanley Whittingham (กลาง) ภาพโดย : *เจียง ฮุย*

ผลงานของเขาคือการค้นพบว่าการกักไอออนลิเธียมไว้ระหว่างแผ่นไททาเนียมซัลไฟด์จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยให้สามารถนำพลังงานมหาศาลของลิเธียมมาใช้เพื่อปลดปล่อยอิเล็กตรอนชั้นนอกได้ ศาสตราจารย์สแตนลีย์อธิบายว่ากุญแจสำคัญของเทคโนโลยีแบตเตอรี่คือการกักเก็บพลังงานและชาร์จอย่างรวดเร็ว นี่คือคุณสมบัติที่ทุกคนต้องการ กลไกของเทคโนโลยีแบตเตอรี่นี้เข้าใจได้ง่ายๆ ว่าเป็นเหมือนแซนวิชที่มีหลายชั้น ตรงกลางเป็นสารประกอบลิเธียม เมื่อคุณต้องการชาร์จ ลิเธียมจะถูกดูดออกมาเพื่อชาร์จ จากนั้นก็ถูกผลักกลับเข้าไปในชั้นต่างๆ เหล่านั้น

เขาเป็นผู้ริเริ่มแนวคิดของการแทรกอิเล็กโทรด เขายังเน้นการปรับปรุงเสถียรภาพของโครงสร้างและจำนวนรอบของแบตเตอรี่ผ่านการประยุกต์ใช้ปฏิกิริยาการแทรกซึมของอิเล็กตรอนหลายตัวเพื่อเพิ่มเสถียรภาพและความจุของแบตเตอรี่

จากสมาชิกหลักชุดแรก 6-8 คน กลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์ค่อยๆ ขยายตัวเป็นเกือบ 30 คน รวมถึงผู้ร่วมงานจากนักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุด้วย แต่นายสแตนลีย์กล่าวว่าเส้นทางการวิจัยไม่ได้ราบรื่นเสมอไป และเคยมีช่วงเวลาหนึ่งที่การวิจัยแบตเตอรี่ไม่ใช่หัวข้อที่ได้รับความสนใจอีกต่อไป

แต่ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาประยุกต์ใช้กับทุกสิ่งที่ต้องใช้แบตเตอรี่ในการทำงาน ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์ นาฬิกา คอมพิวเตอร์ ยานพาหนะ หรือบริษัทขนาดใหญ่ที่ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และลม "ผมควรจะเกษียณตั้งแต่ 20 ปีที่แล้ว แต่ไม่เคยคิดว่าจะมานั่งอยู่ที่นี่วันนี้ เห็นรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่มากขึ้นเรื่อยๆ เช่น VinFast ที่ใช้รถยนต์ไฟฟ้า รถโดยสารไฟฟ้า และมอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า" เขากล่าว

สแตนลีย์ วิททิงแฮม ภาพ: มูลนิธิวินฟิวเจอร์ — สแตนลีย์ วิททิงแฮม ภาพโดย : *เฟื่อง วาน*

ศาสตราจารย์ Stanley Whittingham ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2019 สำหรับงานพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมตัวแรกของเขา โดยได้รับรางวัลนี้ร่วมกับศาสตราจารย์ John Goodenough (มหาวิทยาลัยเท็กซัส) และศาสตราจารย์ Akira Yoshino (มหาวิทยาลัย Meijo) ตามรายงานของมูลนิธิโนเบล แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ปฏิวัติชีวิตมนุษย์นับตั้งแต่เข้าสู่ตลาดในปี 1991 โดยวางรากฐานสำหรับสังคมไร้สายและปลอดเชื้อเพลิงฟอสซิล การพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังทำให้ยานพาหนะไฟฟ้าเป็นไปได้ ขณะเดียวกันก็กระตุ้นการเติบโตของการสื่อสารไร้สายด้วย

เขาพูดตลกว่าเขาไม่มีเวลาเพียงพออีกต่อไปที่จะทดสอบว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเป็น "ฮีโร่ที่ช่วยโลก" จากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ซองกล่าวว่าเขาสนใจเรื่องความยั่งยืนในด้านแบตเตอรี่และสิ่งแวดล้อมตลอดอาชีพทางวิทยาศาสตร์ของเขา ไม่ว่าแบตเตอรี่จะผลิตขึ้นมาอย่างไร ก็ต้องใช้พลังงานน้อยลง และการขนส่งแบตเตอรี่หลายพันไมล์จากประเทศหนึ่งไปยังอีกประเทศหนึ่งก็ใช้พลังงานจำนวนมากเช่นกัน ดังนั้นเขาจึงหวังว่าภูมิภาคและประเทศต่างๆ จะสามารถผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมของตัวเองได้

เมื่อถูกถามเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้โลหะหายากซึ่งอาจหมดลงได้ ศาสตราจารย์สแตนลีย์ วิททิงแฮมกล่าวว่า พวกเขาตั้งเป้าที่จะหลีกเลี่ยงการใช้โลหะที่ขุดได้โดยใช้แรงงานเด็ก เนื่องจากนิกเกิลยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย ฟอสเฟตจึงมีความหนาแน่นพลังงานต่ำแต่มีราคาถูกกว่า จึงมีการโปรโมต เขายังชี้ให้เห็นข้อเท็จจริงว่าหากใช้เซมิคอนดักเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ ก็จะต้องใช้แบตเตอรี่น้อยลง “เมื่อ 10 ปีก่อน เมื่อเราใช้คอมพิวเตอร์ เราจะเห็นเครื่องร้อนขึ้นบ่อยๆ แต่ปัจจุบัน เราแทบไม่เห็นปรากฏการณ์นี้แล้ว เนื่องจากเซมิคอนดักเตอร์ในคอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น” เขากล่าว

ปัจจุบัน Stanley Whittingham เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Binghamton ซึ่งเขาดำรงตำแหน่งนี้มาตั้งแต่ปี 1988 กลุ่มวิจัยที่เขาทำงานด้วยนั้นมีนักวิทยาศาสตร์อาวุโสและกำลังมองหาผู้วิจัยรุ่นเยาว์ที่เขาหวังว่าจะสามารถเชื่อมโยงกันได้ ในการเยือนเวียดนามเป็นครั้งที่สาม เขาได้ให้คำแนะนำสองประการแก่นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ นั่นคือ จงค้นคว้าเกี่ยวกับสิ่งที่คุณสนใจและหลงใหลอยู่เสมอ และอย่ามุ่งเน้นเรื่องเงินมากเกินไป ประการที่สอง คุณต้องเต็มใจที่จะลงทุนในพื้นที่ที่ยากลำบาก โดยมีทัศนคติที่ยอมรับความเสี่ยงได้ และไม่ควรอนุรักษ์นิยมมากเกินไป

นู๋กวินห์

ลิงค์ที่มา