ভারতীয় বিজ্ঞানীরা স্বল্পমূল্যের জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছেন

মূল তথ্য

• জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারিতে অ্যানোড হিসেবে জিঙ্ক এবং ক্যাথোড বিক্রিয়ক হিসেবে বাতাস থেকে অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়, যা জিঙ্কের জারণ এবং অক্সিজেনের বিজারণের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।
• SASTRA ডিমড ইউনিভার্সিটির গবেষকরা সিলিকা এবং জিঙ্ক অক্সাইড ন্যানোপার্টিকেল সমৃদ্ধ একটি ন্যানোফ্লুইড ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করেছেন, যা পরীক্ষাগারের পরিবেশে তিন মাসেরও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীল ছিল (২০২৪)।
• সেই একই SASTRA দলটি একটি তামা-ডোপড ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড অনুঘটকও তৈরি করেছে এবং বাতিল ওয়াটার-ফিল্টার কার্বন ও সার্জিক্যাল ফেস মাস্কের মতো বর্জ্য কার্বন উৎসগুলোকে ব্যাটারিতে ব্যবহারের উপযোগী কার্বন উপাদানে রূপান্তরিত করেছে।
• ডঃ অরবিন্দ কুমার চন্দিরানের (২০২৪) নেতৃত্বে আইআইটি মাদ্রাজে বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য যান্ত্রিকভাবে রিচার্জযোগ্য জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি তৈরি করা হচ্ছে।
• ২০২৪ সালের ৯ই অক্টোবর, হিন্দুস্তান জিঙ্ক লিমিটেড জল-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে এবং কোনো দাহ্য পদার্থ ছাড়াই ১ কিলোওয়াট-আওয়ার (kWh) ক্ষমতাসম্পন্ন একটি বৈদ্যুতিকভাবে রিচার্জেবল জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারির প্রোটোটাইপ তৈরির জন্য আইআইটি মাদ্রাজের সাথে একটি সমঝোতা স্মারক (MoU) স্বাক্ষর করেছে।
• ২০২৫ সালের ২৬শে এপ্রিল, অধ্যাপক অনিন্দ জে ভট্টাচার্য সহ ইন্ডিয়ান ইন্সটিটিউট অব সায়েন্স (IISc)-এর গবেষকরা এমন একটি জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি সিস্টেম তৈরি করেছেন যা একই সাথে হাইড্রোজেন পারক্সাইড উৎপাদন এবং বিষাক্ত টেক্সটাইল ডাই নিষ্ক্রিয় করতে সক্ষম।
• ২০২৫ সালের ২৮ নভেম্বর, বেঙ্গালোরের সেন্টার ফর ন্যানো অ্যান্ড সফট ম্যাটার সায়েন্সেস (CeNS)-এর একটি দল জিঙ্ক-আয়ন ব্যাটারির সক্রিয়করণের একটি পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছে।
• জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারির আনুমানিক খরচ প্রতি kWh প্রায় ১৫০ মার্কিন ডলার, যেখানে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির খরচ প্রতি kWh ২০০-২৫০ মার্কিন ডলার; ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা খরচ প্রতি kWh ১০০ মার্কিন ডলারের নিচে নামিয়ে আনতে পারে।
• লক্ষ্যপ্রাপ্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলোর মধ্যে রয়েছে দুইচাকার যান, তিনচাকার যান, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং দীর্ঘস্থায়ী স্থির শক্তি সঞ্চয়।
• এ ব্যাটারিতে ব্যবহৃত জল-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইট সাধারণত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত জৈব ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় কম দাহ্য, যা নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে।
• হিন্দুস্তান জিঙ্ক লিমিটেড ভারতের বৃহত্তম জিঙ্ক উৎপাদক এবং জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি প্রযুক্তির উন্নয়নে সহায়তা করে।

পটভূমি ও প্রেক্ষাপট

জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি মেটাল-এয়ার ব্যাটারির একটি শ্রেণি, যেখানে ধাতুর জারণ এবং অক্সিজেনের বিজারণের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয়। জিঙ্কের প্রাচুর্য এবং উচ্চ তাত্ত্বিক শক্তি ঘনত্বের কারণে জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি সম্ভাবনাময় বিকল্প, বিশেষত স্থির শক্তি সঞ্চয় এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের ক্ষেত্রে। ভারতীয় গবেষকরা, DST-এর সমর্থনে, ইলেকট্রোলাইট গঠন, অনুঘটক উন্নয়ন এবং ব্যাটারির রিচার্জ পদ্ধতির মতো জিঙ্ক-এয়ার প্রযুক্তির বিভিন্ন দিক উন্নত করেছেন। পুনর্ব্যবহারযোগ্য বর্জ্য উপকরণের সংযোজন ব্যাটারি উপাদান সংগ্রহে বৃত্তাকার অর্থনীতির ধারণা প্রয়োগের উদাহরণ। শিক্ষা ও শিল্পক্ষেত্রের সহযোগিতার মাধ্যমে সাশ্রয়ী, নিরাপদ এবং সম্প্রসারণযোগ্য জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি প্রোটোটাইপ তৈরির লক্ষ্যে কাজ করা হচ্ছে যা ভারতের টেকসই শক্তি উদ্দেশ্যের সাথে সমন্বিত।

পরীক্ষার জন্য এর গুরুত্ব / পরীক্ষার প্রাসঙ্গিকতা

দেশীয় ব্যাটারি প্রযুক্তির উন্নয়ন বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি, সাম্প্রতিক ঘটনা ও শক্তি উদ্ভাবন বিষয়ক প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এর মধ্যে জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারির তড়িৎরাসায়ন, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় এর সুবিধা, SASTRA, IIT মাদ্রাজ, IISc, DST-এর ভূমিকা, হিন্দুস্তান জিঙ্ক লিমিটেডের মতো শিল্প অংশীদারিত্ব, গুরুত্বপূর্ণ তারিখ (যেমন ৯ অক্টোবর ২০২৪-এ MoU, ২৬ এপ্রিল ২০২৫-এ হাইড্রোজেন পারক্সাইড উদ্ভাবন) এবং এর ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলি অন্তর্ভুক্ত। খরচের তুলনা এবং পরিবেশগত উপকারিতা শক্তি সুরক্ষা ও টেকসই প্রযুক্তি সম্পর্কিত প্রশ্নের জন্য প্রাসঙ্গিক তথ্য সরবরাহ করে।

মনে রাখার মতো বিষয়সমূহ

• জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি জিঙ্ককে অক্সিডাইজ করে ও বাতাস থেকে অক্সিজেনকে রিডিউস করে শক্তি উৎপন্ন করে।
• সিলিকা এবং জিঙ্ক অক্সাইড ন্যানোপার্টিকেল ব্যবহার করে স্থিতিশীল ন্যানোফ্লুইড ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করা হয়েছে, যা ব্যাটারির পুনঃচার্জযোগ্যতা এবং আয়ু বাড়ায়।
• তামা-ডোপড ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড অনুঘটক এবং পুনর্ব্যবহৃত কার্বন উপাদান ব্যাটারির কর্মদক্ষতা ও টেকসইতা বৃদ্ধি করে।
• বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য যান্ত্রিকভাবে রিচার্জযোগ্য ব্যাটারি তৈরির কাজ চলছে।
• গবেষণাকেন্দ্র এবং শিল্পের মধ্যে সহযোগিতা, যেমন ২০২৪ সালে হিন্দুস্তান জিঙ্ক ও IIT মাদ্রাজের MoU, প্রোটোটাইপ উন্নয়নের জন্য অপরিহার্য।
• জিঙ্ক-এয়ার ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় নিরাপদ, সস্তা এবং টেকসই বিকল্প হতে পারে; উৎপাদনের বৃদ্ধির ফলে খরচের লক্ষ্য ১০০ মার্কিন ডলারের নিচে নামানো।
• উদ্ভাবনগুলোর মধ্যে আছে বহুমুখী ব্যাটারি সিস্টেম যা হাইড্রোজেন পারক্সাইড উৎপাদন এবং দূষণকারী পদার্থ নিষ্ক্রিয় করে।
• জল-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটের কারণে দাহ্যতার ঝুঁকি কমে, যা লিথিয়াম-আয়ন কোষের জৈব ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় উন্নত নিরাপত্তা প্রদান করে।
• ব্যবহারিক ক্ষেত্রে রয়েছে দুইচাকার যান, তিনচাকার যান, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং দীর্ঘস্থায়ী শক্তি সঞ্চয়।