চীনের আয়রন ব্যাটারির যুগান্তকারী আবিষ্কার শক্তি সঞ্চয়ের খরচ কমাতে পারে
চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের বিজ্ঞানীরা একটি স্থিতিশীল সম্পূর্ণ-লোহার ফ্লো ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করেছেন যা ধারণক্ষমতা হ্রাস ছাড়াই ৬,০০০-এরও বেশি চার্জ-ডিসচার্জ চক্র সম্পন্ন করতে পারে। সহজলভ্য এবং সস্তা লোহা ব্যবহার করে, এই প্রযুক্তিটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় একটি নিরাপদ এবং প্রায় ৮০ গুণ সস্তা বিকল্প হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে, যা উন্নত নিরাপত্তা ও দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে এবং বৃহৎ পরিসরে নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনার সম্ভাবনা রাখে। এই আবিষ্কারটি পূর্ববর্তী স্থায়িত্বজনিত বাধা কাটিয়ে শক্তি নিরাপত্তা এবং সাশ্রয়ী পরিচ্ছন্ন শক্তি সংযোগে সহায়ক।
মূল তথ্য
- চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস (CAS)-এর গবেষকরা সম্পূর্ণ লোহার ফ্লো ব্যাটারির জন্য একটি নতুন ধরনের ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেম তৈরি করেছেন।
- ব্যাটারিটি ধারণক্ষমতা বা স্থিতিশীলতার কোনো খরচ ছাড়াই ৬,০০০-এরও বেশি চার্জ-ডিসচার্জ চক্র চালাতে সক্ষম, যেমন অধঃক্ষেপণ বা উপজাত গঠনের সমস্যা নেই।
- অল-আয়রন ফ্লো ব্যাটারিতে উভয় ইলেকট্রোডে সক্রিয় পদার্থ হিসেবে লোহা ব্যবহৃত হয় এবং জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট থাকে, যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে অদাহ্য এবং নিরাপদ।
- লোহা প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়, সস্তা এবং সহজলভ্য; এর কাঁচামালের খরচ লিথিয়ামের থেকে প্রায় ৮০ গুণ কম, ফলে এই ব্যাটারিগুলো বিশেষত বৃহৎ পরিসরে শক্তি সঞ্চয়ে সাশ্রয়ী।
- এই প্রযুক্তিটি গ্রিড-স্কেল শক্তি সঞ্চয়ের জন্য উন্নত হয়েছে, যা সৌর ও বায়ু শক্তির মতো নবায়নযোগ্য উৎসগুলোর সহায়ক হবে।
পটভূমি ও প্রেক্ষাপট
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সস্তা নয় এবং দাহ্য জৈব ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য নিরাপত্তাজনিত ঝুঁকি রয়েছে। এগুলোর উপর নির্ভরতা কমানোর জন্য বিকল্প ব্যাটারি প্রযুক্তি দরকার।
অল-আয়রন ফ্লো ব্যাটারি (AIFB) লোহার একাধিক অক্সিডেশন অবস্থা এবং নিরাপদ জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে একটি আকর্ষণীয় বিকল্প, যদিও আগে স্থায়িত্বের সমস্যার কারণে জনপ্রিয়তা কম ছিল।
চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের গবেষকরা আণবিক স্তরে ‘‘সমন্বিত নকশা’’ প্রবর্তনের মাধ্যমে সমস্যাগুলো সমাধান করেছেন। একটি নতুন আয়রন কমপ্লেক্স ডিজাইন করা হয়েছে যা আয়রনকে হাইড্রোক্সাইড আয়নের আক্রমণ থেকে রক্ষা করে এবং মেমব্রেন জুড়ে পদার্থের অনাকাঙ্ক্ষিত অতিক্রম প্রতিরোধ করে।
পরীক্ষায় প্রাসঙ্গিকতা / কেন গুরুত্বপূর্ণ
- টেকসই শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিতে উদ্ভাবন প্রদর্শন করে, যা বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সংক্রান্ত পরীক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ।
- চীনের বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি ও নবায়নযোগ্য শক্তি প্রযুক্তিতে নেতৃত্ব তুলে ধরে, যা বৈশ্বিক বৈজ্ঞানিক অবদান সম্পর্কিত প্রশ্নের জন্য প্রাসঙ্গিক।
- পদার্থ প্রাচুর্য ও খরচের গুরুত্ব বোঝায়, যা সম্পদ ব্যবস্থাপনা ও পরিবেশ সংরক্ষণ বিষয়ক সাধারণ শিক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
- লিথিয়াম নির্ভরতা থেকে নিরাপদ, সাশ্রয়ী বিকল্পের দিকে পাথেয়, যা আধুনিক শক্তি ও পরিবেশ অধ্যয়নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
মনে রাখার বিষয়
- এই সফলতা চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের গবেষকরা অর্জন করেছেন।
- অল-আয়রন ফ্লো ব্যাটারি এখন ৬,০০০-এর বেশি চার্জ-ডিসচার্জ চক্র সম্পন্ন করতে সক্ষম, স্থায়িত্ব বজায় রেখে।
- লোহা প্রচুর ও সস্তা, কাঁচামালের দাম লিথিয়ামের থেকে প্রায় ৮০ গুণ কম।
- জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট অদাহ্য হওয়ার কারণে ব্যাটারি নিরাপদ।
- নতুন নকশা আয়রন হাইড্রোক্সাইড অধঃক্ষেপণ এবং পদার্থের মিশ্রণ প্রতিরোধ করে, স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করে।
- এই প্রযুক্তি বৃহৎ পরিসরের শক্তি সঞ্চয়ের জন্য উপযুক্ত, যা সৌর ও বায়ু শক্তির মতো পরিবর্তনশীল নবায়নযোগ্য উৎসের সাথে সমন্বয় সহজ করবে।