বাতাস, সূর্যের আলো ছাড়াই শক্তি যোগাবে নতুন ব্যাটারি প্রযুক্তি

ব্যাটারি তৈরিতে তরল ইলেকট্রলাইটের বদলে ব্যবহার করা হয়েছে এক ধরনের কঠিন বা শক্ত উপাদান।

ছবি: ওআরএনএল

এবার বাড়িকে বাতাস ও সূর্যের আলো ছাড়া, এমনকি মেঘলা দিনেও শক্তি দেবে নতুন ব্যাটারি প্রযুক্তি — সাম্প্রতিক এক গবেষণায় এমনই দাবি করেছেন গবেষকরা।

বায়ু ও সৌর শক্তির মতো নবায়নযোগ্য বা পরিবেশবান্ধব শক্তি সঞ্চয়ের জন্য আরও ভাল ব্যাটারি তৈরিতে কাজ করছেন মার্কিন গবেষণাগার ‘ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি বা ওআরএনএল’-এর বিজ্ঞানীরা।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র সরকারের গোপনীয়তার আবরণে ঢাকা ম্যানহাটন প্রকল্পের প্রধান গবেষণাগার হিসাবে নির্মিত হয়েছিল ওক রিজ ল্যাবরেটরি। এখানেই তৈরি হয়েছে বিশ্বের প্রথম পারমাণবিক অস্ত্র।

ক্রমাগতভাবে বিদ্যুৎ তৈরি করতে পারে না নবায়নযোগ্য শক্তির বিভিন্ন উৎস। তাই বৈদ্যুতিক গ্রিডকে ভালভাবে চলিয়ে রাখার জন্য দীর্ঘমেয়াদি নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের উপায় বিকাশ করা গুরুত্বপূর্ণ।

বর্তমানে বাজারে পাওয়া যায় এমন বেশিরভাগ ব্যাটারি নির্ভর করে ‘ইলেক্ট্রোলাইট’ নামের এক ধরনের তরল পদার্থের উপর, যা আয়ন হিসাবে ব্যাটারিকে শক্তি সঞ্চয় ও ছেড়ে দিতে সাহায্য করে। এটি মূলত এক ধরনের ক্ষুদ্র চার্জযুক্ত কণা, যা ব্যাটারির ইলেকট্রড নামে পরিচিত দুটি অংশের মধ্যে চলাচল করে।

ওআরএনএল-এর গবেষকরা এমন একটি ব্যাটারি ডিজাইন করেছেন, যেখানে ব্যাটারি তৈরিতে তারা তরল ইলেকট্রলাইটের বদলে ব্যবহার করেছেন কঠিন এক উপাদান।

সোডিয়াম আয়ন ব্যবহার করে এ কঠিন ইলেকট্রলাইট তৈরি করেছেন গবেষকরা, যা আরও শক্তিশালী, টেকসই ও বেশি শক্তি সঞ্চয় করতে সক্ষম বলে প্রতিবেদনে লিখেছে বিজ্ঞানভিত্তিক সাইট নোরিজ।

এই নতুন উপায় ব্যাটারি প্রযুক্তিতে বিস্ময়কর অগ্রগতি দিলেও এখনও কিছু চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে এসব কঠিন প্রকৃতির ইলেকট্রলাইট নিয়ে। বিশেষ করে বেশি চাহিদার মতো পরিস্থিতিতে এগুলো কাজ করতে ব্যর্থ হতে পারে।

আরও জানতে এক শক্তিশালী এক্স-রে রশ্মি’সহ কণার বেগ বাড়িয়ে দিতে পারে এমন এক্সিলারেটর ব্যবহার করে ‘আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি’তে এসব কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটের ব্যাটারি পরীক্ষা করেছে ওআরএনএল-এর গবেষণা দলটি। ফলে বিজ্ঞানীরা দেখতে পান, হাই ভোল্টেজ বা উচ্চ মাত্রার কারেন্টের অধীনে ব্যাটারির ভিতরে আসলে কী হয়।

পরীক্ষায় দেখা যায়, কঠিন ইলেকট্রলাইটের মধ্যে ছোট বিভিন্ন ছিদ্রের মতো জড়ো হয়ে ক্ষুদ্র কাঠামো তৈরি করে সোডিয়াম আয়ন, যা শেষ পর্যন্ত ব্যাটারিতে তৈরি করে শর্ট সার্কিটের। আর এই সমস্যা কীভাবে ও কেন ঘটে তা বোঝার মাধ্যমে নতুন ব্যাটারি ডিজাইন ও এতে ব্যবহৃত বিভিন্ন উপাদান উন্নত করতে কাজ করেছেন বিজ্ঞানীরা।

“এ তথ্যই আমাদের কঠিন ইলেকট্রলাইট বিকাশে সহায়তা করেছে, যা দীর্ঘ সময়ের জন্য নবায়ণযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের মূল চাবিকাঠি হতে পারে,” বলেছেন ওআরএনএল-এর গবেষক মেঙ্গিয়া লি।

গবেষণাটি প্রকাশ পেয়েছে বিজ্ঞানভিত্তিক জার্নাল ‘ব্যাটারি অ্যান্ড সুপারক্যাপস’-এ।

ব্যাটারির উন্নয়নে সহায়তা করতে পারে গবেষণার এসব ফলাফল, যা নবায়নযোগ্য শক্তিকে বৈদ্যুতিক গ্রিডের জন্য আরও স্থিতিশীল ও নির্ভরযোগ্য উৎস করে তুলতে সহায়ক হবে বলে আশা করছেন গবেষকরা।