রিচার্জেবল এয়ার ব্যাটারি-র প্রক্রিয়া। গ্রাফিকঃ উত্তরাপথ

উত্তরাপথঃ একটি যুগান্তকারী উন্নয়নে, জাপানি বিজ্ঞানীদের একটি দল একটি অভিনব, শক্ত, রিচার্জেবল এয়ার ব্যাটারি তৈরি করে ব্যাটারি প্রযুক্তির ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি ঘটিয়েছে ৷ এই উদ্ভাবনের সাফল্য শক্তির সঞ্চয় ব্যবস্থায় বিপ্লব ঘটানোর সম্ভাবনা তৈরি করেছে । এই ব্যাটারি বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগে আরও দীর্ঘস্থায়ী এবং উন্নত পরিষেবা প্রদান করবে ।

প্রচলিত ব্যাটারি প্রযুক্তি তরল বা জেল ইলেক্ট্রোলাইটের উপর নির্ভর করে, যা ক্ষমতার দিক থেকে সীমিত এবং নিরাপত্তা  বিষয়ে অনেক ক্ষেত্রে উদ্বেগ তৈরি করতে পারে। এরপর ১৯৮৬ তে সলিড-স্টেট ব্যাটারির বিকাশ এই সীমাবদ্ধতাগুলি অনেকটা কাটিয়ে উঠেছে। এখন, জাপানি বিজ্ঞানীরা সফলভাবে একটি কঠিন, রিচার্জেবল এয়ার ব্যাটারি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে যা পার্শ্ববর্তী বায়ু থেকে অক্সিজেনকে এর একটি বিক্রিয়াক হিসেবে ব্যবহার করবে।জাপানের এয়ার ব্যাটারির আবিস্কার শক্তির সঞ্চয় ব্যবস্থায় একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ।

নতুন বিকশিত সলিড-স্টেট এয়ার ব্যাটারিতে একটি অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট রয়েছে। সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলির সঞ্চালনের অনুমতি দেয়, যখন বিক্রিয়কগুলির মিশ্রণ রোধ করে। এই নকশাটি একটি তরল বা জেল ইলেক্ট্রোলাইটের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, ব্যাটারিকে নিরাপদ, আরও স্থিতিশীল  করার প্রবণতা তৈরি করে।

ব্যাটারির ক্যাথোড বায়ুমণ্ডল থেকে অক্সিজেন ব্যবহার করে, যা অ্যানোডের সাথে বিক্রিয়া করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। এই অনন্য বৈশিষ্ট্যটি সাধারণত ঐতিহ্যবাহী ব্যাটারিতে ব্যবহৃত ভারী এবং ভারী ধাতু অক্সাইড যৌগের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। বিক্রিয়াক হিসেবে বায়ুর ব্যবহার ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, এর সামগ্রিক কর্মক্ষমতা বাড়ায়।

এই  রিচার্জেবল এয়ার ব্যাটারির বিকাশ বর্তমানে আমাদের ব্যবহৃত ব্যাটারি প্রযুক্তির তুলনায় বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে:

 যেহেতু এই নতুন প্রযুক্তির ব্যাটারিতে তরল বা জেল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়নি তাই এটি ব্যাটারির সামগ্রিক নিরাপত্তা এবং স্থিতিশীলতা বাড়ায়, বিস্ফোরন হওয়ার সম্ভাবনা হ্রাস করে।

পার্শ্ববর্তী বায়ু থেকে অক্সিজেন ব্যবহার করে, ব্যাটারি উচ্চ শক্তির ঘনত্ব অর্জন করে, সেই করনে এটি দীর্ঘস্থায়ী এবং আরও শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতার সম্ভাবনা রয়েছে।

 সলিড-স্টেট এয়ার ব্যাটারি তৈরিতে ক্ষতিকারক ভারী ধাতুগুলি ব্যবহার করা হয় না,যা এটিকে শক্তি সঞ্চয়ের জন্য আরও টেকসই বিকল্প করে তোলে।

অভিনব ব্যাটারিতে বৈদ্যুতিক যানবাহন, বহনযোগ্য ইলেকট্রনিক্স, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম এবং গ্রিড-স্তরের শক্তি সঞ্চয় সহ বিস্তৃত সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছ।

যদিও একটি সলিড-স্টেট এয়ার ব্যাটারির বিকাশ, ব্যাটারি তৈরির জগতে এক উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি। তবু এর বাণিজ্যিকীকরণ এবং ব্যাপকভাবে এটিকে গ্রহণের আগে এখনও এই নতুন প্রযুক্তির সামনে বেশ কিছু চ্যালেঞ্জ রয়েছে। বিজ্ঞানীরা বর্তমানে ব্যাটারির কর্মক্ষমতাকে আরও উন্নত করার জন্য কাজ করছেন, যেমন এর শক্তি দক্ষতা এবং সাইকেল লাইফ বাড়ানো।

সেই সাথে ভবিষ্যতে বিভিন্ন শিল্পের চাহিদা মেটাতে উৎপাদন প্রক্রিয়াকে অপ্টিমাইজ করতে, খরচ কমাতে এবং উৎপাদন বাড়াতে আরও গবেষণা প্রয়োজন। এই প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তির বিকাশ এবং বাণিজ্যিকীকরণ চালানোর জন্য একাডেমিয়া, শিল্প এবং নীতিনির্ধারকদের মধ্যে সহযোগিতা গুরুত্বপূর্ণ ।

বিস্তারিত জানতেঃ Angew. Chem.Int. Ed. 2023, 62, e2023043.