Sila Nano-ს ალქიმიკოსებს თვალი $31 მილიარდზე აქვთ დადგმული… და ლითიუმ-იონის ბატარეის ბაზარზე. სავსებით შესაძლებელია, ამ მზარდი ბაზრიდან მსუყე ულუფა ერგოთ.
Sila Nanotechnologies-ს ყურის ოლქის ტიპური სტარტაპისთვის დამახასიათებელი ყველა გარეგნული ნიშანი აქვს, იქნება ეს გაშლილი სამუშაო სივრცე, Atari-ს თამაშების სახელებიანი საკონფერენციო ოთახები თუ ჯანსაღი სასუსნავებით სავსე სამზარეულო. ბოსის კაბინეტს ორი პორტუგალიური წყლის ძაღლი, ანგსტრუმი და ლიუმენი, უვლიან.
მაგრამ საკმარისია, ცენტრალური კორიდორი გაიარო და კარი შეაღო, რომ ვერც სერვერ-კომპიუტერებს ნახავ და ვერც მაგიდის ფეხბურთის დანადგარებს. ნაცვლად ამისა, იქ ინდუსტრიული ლაბორატორია დაგხვდება, სუფთა ოთახი, სადაც თეთრ ხალათებში ჩაცმული ადამიანები მუშაობენ. ორლიტრიანი ღუმლები გაზსადენებთან, კომპიუტერებსა და ქიმიურ ინსტრუმენტებთანაა მიერთებული. მუშები დიდი, მისტიკური ცილინდრის შექმნაზე მუშაობენ.
ეს ყველაფერი ერთი უბადლოდ შავი ფხვნილის დახვეწასა და შემდეგ კომერციალიზებას ემსახურება – ფხვნილისა, რომელიც მინის ლარნაკში დევს და რომელიც კომპანიის თანადამფუძნებელსა და აღმასრულებელ დირექტორს, 34 წლის ჯინ ბერდიჩევსკის უჭირავს ხელში. რას წარმოადგენს უფრო კონკრეტულად ეს ფხვნილი? ეს საიდუმლოა, თუმცა შეგვიძლია, გითხრათ, რომ მასში გარკვეული რაოდენობით სილიკონია და, თუ ის იმას შეძლებს, რადაც არის კიდეც ჩაფიქრებული, მაშინ ლითიუმ-იონის ბატარეათა ენერგოეფექტიანობას 40%-ით გაზრდის.
“ვფიქრობ, რისი გაკეთებაც ჩვენ გვინდა ბატარეის ტექნოლოგიებში, დაახლოებით იგივეა, რაც Intel-მა გააკეთა ნახევარგამტარებისა და პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრიისთვის 90-იანებში”, – ამბიციურად აცხადებს ბერდიჩევსკი.
მას მიმდევრებიც ჰყავს. Sila-მ $100 მილიონზე მეტი მოიზიდა Samsung Ventures-ისგან, Bessemer Venture Partners-ისგან, In-Q-Tel-ისა და სხვებისაგან. ის თანამშრომლობს ჰონკონგში დაფუძნებულ Amperex Technology-სთან, რათა უკვე 2019-ში თავისი ფხვნილი მობილურ ტელეფონებსა და ისეთ ნივთებში მოაქციოს, როგორიც, მაგალითად, ჭკვიანი საათებია. Sila BMW-სთანაც თანამშრომლობს – მის მანქანებში თავისი პროდუქტის გამოყენების პოტენციალს განიხილავს 2020-იანების დასაწყისისთვის.
სასწორზე ბევრი რამ დევს. ბატარეები, რომლებიც მოცემულ სივრცეს მეტი ენერგიით გაავსებენ, უკეთესი დიაპაზონის მქონე ელექტრომანქანებსა და მობილურებს ნიშნავს, რომლებსაც აღარ დასჭირდებათ ასე ხშირი დამუხტვა. ათ წელიწადში, კვლევითი ფირმა IDTechEx-ის პროგნოზების თანახმად, ჯერ მარტო მანქანათა ბატარეების ბაზარი წელიწადში $125 მილიარდამდე ავა.
Sila-ს უამრავი მეტოქე ჰყავს. რამდენიმე ათეული კომპანია არსებობს, რომლებიც ბატარეებს ან, Sila-ს მსგავსად, ბატარეის კომპონენტებს უცვლიან სახეს, მათი დიდი ნაწილი სტარტაპებია, თუმცა გიგანტებსაც შეხვდებით, მათ რიცხვში, Toyota-სა და მტვერსასრუტების მწარმოებელ Dyson-ს. სავსებით შესაძლებელია, ბატარეის შეჯიბრი, საბოლოო ჯამში, მყარი ბატარეების გამარჯვებით დასრულდეს, რომლებიც დღევანდელი ბატარეებისთვის ტიპურ თხევად ელექტროლიტს გამოყოფენ. მაგრამ ამ ეტაპზე ეს კონკურენტული საფრთხე შორეული მომავალია.
Sila ლითიუმ-იონის ბატარეის ნაკლებამბიციურ ცვლილებაზე მუშაობს. მისი ფხვნილი უბრალოდ ჩაანაცვლებს გრაფიტს ბატარეის არსებულ ტექნოლოგიაში. “Sila-ს მნიშვნელოვანი პოზიცია აქვს მხოლოდ იმ ფაქტის გამო, რომ იოლი და სწრაფი საწარმოო პროცესის განხორციელებას გეგმავს”, – ამბობს Cairn Energy Research Advisors-ის მმართველი დირექტორი სემ ჯეფი.
ლითიუმ-იონის ბატარეათა უმეტესობა ანოდს იყენებს, რომელიც დიდწილად გრაფიტისგან არის დამზადებული – ნახშირბადის სახეობისგან, რომლის მოპოვებაც არის შესაძლებელი და სინთეზირებაც. როცა ბატარეა იცლება, ლითიუმის იონები ტოვებენ ანოდს და კათოდში გადადიან, რითაც ელექტრონულ ნაკადს ქმნიან თქვენი ტელეფონის ან მანქანის ძრავის გამოსაკვებად. როცა ბატარეა იმუხტება, იონები საპირისპირო გზას გადიან.
Sila-ს ფხვნილი გრაფიტს ჯაბნის, იმიტომ რომ სილიკონს მნიშვნელოვნად მეტი ლითიუმის იონის დატევა შეუძლია, ვიდრე გრაფიტს. ამასთან, სილიკონი, გრაფიტთან შედარებით, იაფი არის. მაგრამ პრობლემაც აქვეა ჩასაფრებული. როცა სილიკონი ლითიუმის იონებს ითვისებს, ოთხმაგად იბერება, როგორც გოფრირებული მილაკი. მოცულობის ცვლილებას კი შეუძლია, დრამატულად შეამციროს ბატარეის სიცოცხლისუნარიანობა.
ამ პრობლემის თავიდან ასაცილებლად, Sila მიკროსკოპულ “გალიას” ქმნის, – ძირითადად სილიკონისგან დამზადებულ ნანოკომპოზიტს, – რომელიც სილიკონს ისე ითვისებს, რომ გაფართოებისა და შეკუმშვისათვის საკმარის ადგილს ტოვებს. ეს საშუალებას იძლევა, ლითიუმის იონები შევიდეს და გამოვიდეს ანოდიდან და ამ პროცესში ბატარეა არ გაანადგუროს.
კომპიუტერის პროგრამისტებად ქცეული ელექტროინჟინრების ვაჟმა, ბერდიჩევკსიმ, 2001-ში, სტენფორდში, მთავარ საგნად მექანიკური ინჟინერია აირჩია, რადგან, მისი თქმით, “მშობლებს უნდოდათ, კომპიუტერული მეცნიერება მესწავლა, ჰოდა, დანამდვილებით ვიცოდი, რომ მას არ ვისწავლიდი”.
სტენფორდში მან ეერიკ ჰანტსუ (დღეს აღჭურვილობის ინჟინერიის დირექტორი Sila-ში) გაიცნო. დუეტმა მზის ენერგიაზე მომუშავე ორადგილიანი მანქანა შექმნა, რომელმაც ჩიკაგოდან ლოს–ანჯელესისკენ ათდღიან შეჯიბრში მიიღო მონაწილეობა. ამ გზის დაფარვას გაცილებით დიდი დრო დასჭირდებოდა, რომ არა ბერდიჩევსკის დახმარებით შექმნილი ბატარეა. 2004-ში მან სტენფორდი მიატოვა და Tesla-ს მეშვიდე თანამშრომლად იქცა.
სწორედ Tesla Roadster-ისთვის ლითიუმ-იონის სხვადასხვაგვარი ბატარეების სინჯებისას შენიშნა, რომ ბატარეების სფეროში ეფექტიანობის გაუმჯობესება შენელებულიყო. ბატარეის ბიზნესს ინოვაცია სჭირდებოდა.
ბერდიჩევსკი სტენფორდში დაბრუნდა და, მასალათმცოდნეობაზე ფოკუსირებულმა, 2010-ში მაგისტრის ხარისხი აიღო ინჟინერიაში. მოგვიანებით Sutter Hill Ventures-ის რეზიდენტი ანტრეპრენიორის რანგში, უკვე იმაზე დაიწყო ფიქრი, როგორ შეექმნა არა მხოლოდ უკეთესი ბატარეა, არამედ ბატარეის უკეთესი კომპანია. ეფექტური გამოსავალი, შესაძლოა, მთლიანი ბატარეის ნაცვლად, მისი კომპონენტის შექმნა ყოფილიყო.
Sutter Hill-ში, ბერდიჩევსკი არაერთ ტექნოლოგიას იკვლევდა, მაგრამ ერთ-ერთი, რომელმაც მისი ყურადღება მიიპყრო, გლებ იუშინს ეკუთვნოდა – რუს იმიგრანტს, რომელიც Georgia Tech-ში ნანოტექნოლოგიურ ლაბორატორიას თაოსნობდა. ალექს ჯეიკობსთან ერთად, მათ ატლანტაში, უნივერსიტეტის პატრონაჟით, Sila Nanotechnologies-ი დააფუძნეს. მომდევნო რამდენიმე წელი Sila-მ ანოდების დამზადებისთვის საჭირო რეცეპტების შემუშავებაში გაატარა და 30,000 სახეობის ტესტირება მოახდინა ისეთ სფეროებში, როგორიც ტემპერატურა და ენერგოუზრუნველყოფის მოწყობილობებია. 2014-ში კომპანია ალამედაში (კალიფორნია) გადავიდა.
ახლა წარმოების დროა. Sila პროდუქტის ახალი ხაზისთვის რამდენიმე რეაქტორის შექმნის პროცესშია, რომელიც, როგორც თავად იმედოვნებს, წელიწადში საკმარის ფხვნილს გამოიმუშავებს საიმისოდ, რომ 6 მილიონი ამპერ-საათის ტოლფას ბატარეებს ეყოს. ეს უდავოდ შავი მაგია იქნებოდა ტელეფონის 2.3 მილიონი ბატარეისათვის. თუ Sila თავის 40%-იანი ეფექტიანობის პირობას შეასრულებს, მაშინ ეს ბატარეები 14 ვატი-საათის ენერგიას უზრუნველყოფენ სივრცეში, რომელიც დღეს 10 ვატი-საათისგან შედგება. მაგრამ ბერდიჩევსკი აღიარებს: “უამრავი საინჟინრო და სააღსრულებლო შრომა გველის წინ”.
შესაბამისი ბაზარი იმგვარ ბატარეებს მიიღებს, რომლებიც ე.წ. ტარებად პროდუქტებზე (მაგალითად, ჭკვიან საათებზე) და ტელეფონებზე მიდის. Sila-ს განზრახული აქვს, ამ საქმიდან მიღებული ცოდნა და შემოსავლები უფრო წვნიანი ბიზნესისთვის გამოიყენოს. მანქანის ბატარეებს ვგულისხმობთ. “იოლი და სწრაფი წარმოების პროცესი ნიშნავს, რომ არ დაგვჭირდება მილიარდდოლარიანი Gigafactory-ს აშენება, – ამბობს ბერდიჩევსკი და Tesla-სა და ზოგიერთი ჩინური კომპანიის ამბიციური ექსპანსია აქვს მხედველობაში. – ჩვენ შეგვიძლია იმ ხალხთან მუშაობა, ვინც ამას ისედაც გააკეთებს”.
