লিথিয়াম ব্যাটারির রাজত্বে সোডিয়ামের উঁকি

Share

A pure source of power – যদি বলি বর্তমান সভ্যতা দাঁড়িয়ে আছে ব্যাটারির উপর, ব্যাপারটা মোটেই বাড়িয়ে বলা হবে না। ব্যাটারি আধুনিক জীবন এবং প্রযুক্তির একটি অপরিহার্য উপাদান । পোর্টেবল ডিভাইসগুলিকে শক্তি দেওয়া যেমন স্মার্টফোন, ল্যাপটপ, ট্যাবলেট এবং হ্যান্ডহেল্ড গেমিং কনসোলসহ পোর্টেবল ডিভাইসগুলো চালানোর জন্য ব্যাটারির মাধ্যমে প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করে৷ এই ডিভাইসগুলো আমাদের দৈনন্দিন জীবনের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে উঠেছে । আর এই ব্যাটারিগুলো রিচার্জেবেল লিথিয়াম প্রযুক্তি। এই রিচার্জেবল ব্যাটারিগুলোর আরেক নাম লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি। যার মূল উপাদান হলো লিথিয়াম । লিথিয়াম ব্যাটারি জনপ্রিয় কারণ তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, এটি আকারে ছোট এবং ওজনে হালকা উপরন্তু প্রচুর শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। ব্যবহারে না থাকলেও দীর্ঘ সময়ের জন্য এটি চার্জ ধরে রাখতে পারে। লিথিয়াম ব্যাটারি তাদের দীর্ঘায়ু জন্য পরিচিত। তবে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত লিথিয়াম কার্বোনেট, কোবাল্ট এবং নিকেল যার সবগুলোই অত্যন্ত দামি রাসায়নিক। বিশেষ করে কোবাল্ট, যার স্বাভাবিক জোগান বিশ্বে সীমিত বলে দামও প্রচুর, ১টন কোবাল্টের বর্তমান বাজার মূল্য ২০ থেকে ২২ লক্ষ টাকা। ফলে এই ব্যাটারির দামও অনেক বেশি হয়। দিন দিন যেভাবে ব্যাটারির ব্যবহার বাড়ছে তাতে যদি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির থেকে কম খরচের কোন ব্যাটারি আসে তাহলে সেটা আমাদের জন্য হবে আশির্বাদ। আর এই ভাবনা থেকেই তৈরি করা হচ্ছে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি।  পর্যায়সারণীতে লিথিয়াম আর সোডিয়াম একই গ্রুপের মৌল যাদের রাসায়নিক ধর্মে রয়েছে প্রচুর মিল।

লিথিয়াম ব্যাটারি (Lithium-ion Battery) এর তুলনায় সোডিয়াম (Sodium-ion Battery) ব্যাটারির অনেক সুবিধা রয়েছে, যদিও সেগুলো এখনও লিথিয়াম ব্যাটারির মতো ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত বা বিকশিত হয়নি। কয়েকটি সুবিধা আলোচনা করা যাক- কেন সোডিয়াম ব্যাটারি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলোতে লিথিয়াম ব্যাটারির চেয়ে ভাল হতে পারে।

সোডিয়ামের প্রাচুর্য: পৃথিবীর ভূত্বকের প্রায় ২.৩ শতাংশ হলো সোডিয়াম। যা প্রাকৃতিক ভাবে প্রাপ্ত সপ্তম সহজলভ্য মৌল। সেই হিসেবে সোডিয়াম হল লিথিয়ামের তুলনায় ১২০০ গুণ বেশি পাওয়া যায়, যা সোডিয়াম ব্যাটারিগুলিকে দীর্ঘমেয়াদে অর্থনৈতিকভাবে আরও কার্যকর করতে পারে।

কম খরচ: সোডিয়ামের প্রাচুর্যের কারণে, সোডিয়াম ব্যাটারির কাঁচামাল লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় অনেক সস্তা। উপরন্তু, লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় সোডিয়াম ব্যাটারি তৈরি করা সহজ হতে পারে, যা তাদের খরচ কমাতেও সাহায্য করতে পারে।

উচ্চ শক্তির ঘনত্ব: সোডিয়ামে লিথিয়ামের তুলনায় উচ্চ শক্তির ঘনত্ব রয়েছে, এর ফলে সোডিয়াম ব্যাটারিগুলো ওজন বা আয়তনের প্রতি ইউনিটে আরও বেশি শক্তি সঞ্চয় করতে পারে।

নিরাপত্তা : সোডিয়াম ব্যাটারি লিথিয়াম ব্যাটারির চেয়ে নিরাপদ হতে পারে কারণ তারা তরল ব্যাটারির পরিবর্তে একটি কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে। এটি আগুন এবং বিস্ফোরণের ঝুঁকি হ্রাস করে। এটি বেশ পরিবেশ বান্ধব ।

অপর দিকে লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় সোডিয়াম ব্যাটারির কিছু সম্ভাব্য ত্রুটি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ব্যাটারি লিথিয়াম ব্যাটারির মতো শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম নাও হতে পারে এবং সেগুলো দীর্ঘস্থায়ী নাও হতে পারে। এছাড়াও সোডিয়াম ব্যাটারিগুলি এখনও লিথিয়াম ব্যাটারির মতো উন্নত নয়, এগুলো কম ঘন এবং লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় কম স্টোরেজ ক্ষমতা রয়েছে।

তবে আশার সংবাদ হলো Washington State Univery (WSU) এর একটি দল Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) এর সহযোগিতায় একটি কার্যকর সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরি করেছেন যা বর্তমানে উপলব্ধ কিছু লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি রসায়নের মতো শক্তি রাখতে সক্ষম । গবেষণা দলের দাবি এই সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি কিছু লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মতো একই ক্ষমতা সরবরাহ করতে সক্ষম এবং এটি সফলভাবে রিচার্জ করতে পারে, ১,০০০ চার্জ চক্রের পরে তার চার্জিং ক্ষমতার ৮০% ধরে রাখে। Energy Storage for the Department of Energy’s Office of Electricity এর পরিচালক Dr. Imre Gyuk বলেন ‘এটি সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি বড় উন্নয়ন’। বিশ্ব খ্যাত Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) ইতিমধ্যেই তাদের প্রথম সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মডেল বাজারে এনেছে। যাতে প্রুসিয়ান হোয়াইট ক্যাথোড এবং হার্ড কার্বন অ্যানোড ব্যবহার করে লিথিয়াম-আয়রন ফসফেট ব্যাটারির মতোই প্রায় ১৬০ওয়াট-আওয়ার/কিলোগ্রাম শক্তি উৎপন্ন করা যাচ্ছে। বিশেষজ্ঞদের দাবি, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় এটি সস্তা হওয়ার পাশাপাশি তাতে ১ গিগা-ওয়াট/আওয়ার শক্তি উৎপন্ন করতে লিথিয়াম-আয়রন ফসফেট ব্যাটারির তুলনায় ৪১% কম খরচ হচ্ছে। জার্মানিসহ বিশ্বের একাধিক দেশে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরির কাজ অনেকটাই এগিয়ে গিয়েছে। তবে কি ভবিষ্যৎ বর্ধমান শক্তির চাহিদা পূরণে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি হতে পারে একটি নিরাপদ, সাশ্রয়ী ও নির্ভরযোগ্য বিকল্প? ভেবে দেখবেন!

Tanu Tanmoy Roy
Tanu Tanmoy Roy
শিক্ষানবিশ

Read more

Local News