আশ্চর্যজনকভাবে, এমন একটি পদ্ধতি আছে যা জল-ভিত্তিক ব্যাটারিকে ১০ গুণ বেশি সময় ধরে চালাতে পারে এবং এর খরচও আকাশছোঁয়া।

সৌদি আরবের গবেষকরা সম্প্রতি একটি আকর্ষণীয় আবিষ্কারের কথা ঘোষণা করেছেন, যা পানি-ভিত্তিক ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে সাহায্য করে। এই ব্যাটারিগুলোকে লিথিয়াম ব্যাটারির চেয়ে নিরাপদ ও টেকসই বিকল্প হিসেবে বিবেচনা করা হয় এবং এগুলো বেশ সাশ্রয়ীও বটে।

লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় জল-ভিত্তিক ব্যাটারি এখন একটি নিরাপদ ও টেকসই বিকল্প হিসেবে বিবেচিত হয় - ছবি: হেনো হোয়াং

সৌদি আরবের কিং আব্দুল্লাহ ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির (KAUST) একদল বিজ্ঞানী সম্প্রতি জলীয় ব্যাটারির (যেগুলোতে দ্রাবক হিসেবে পানি ব্যবহৃত হয়) কর্মক্ষমতা ও আয়ুষ্কাল দ্রুত হ্রাস পাওয়ার মূল কারণটি আবিষ্কার করেছেন: ‘মুক্ত পানির’ অণুগুলো পার্শ্ব-বিক্রিয়া ঘটায়, যা অ্যানোডকে ক্ষতিগ্রস্ত করে।

এবং জিঙ্ক সালফেটের মতো স্বল্পমূল্যের সালফেট লবণের সামান্য পরিমাণ ব্যবহার করে গবেষক দলটি কার্যকরভাবে এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠেছে, যার ফলে ব্যাটারির স্থায়িত্ব ১০ গুণেরও বেশি হয়েছে।

গবেষক দলের মতে, ‘মুক্ত জল’ বলতে ব্যাটারির সেইসব জলের অণুকে বোঝায় যা অন্য আয়নের সাথে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে না। এই অবস্থার কারণে জল ইলেকট্রোডের উপাদানগুলোর সাথে আরও বেশি সক্রিয় হয়ে ওঠে, যার ফলে শক্তির অপচয় এবং উপাদানের ক্ষয় হয়।

যখন সালফেট লবণ যোগ করা হয়, তখন সালফেট আয়নগুলো "পানির অণুর আঠা" হিসেবে কাজ করে, যার ফলে পানি আণবিক কাঠামোর মধ্যে আরও দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে এবং ক্ষতিকর পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

KAUST-এর CREST সেন্টার ফর রিনিউয়েবল এনার্জি অ্যান্ড স্টোরেজ টেকনোলজির প্রধান গবেষক ও পরিচালক অধ্যাপক হুসাম আলশরীফ বলেছেন, "এই আবিষ্কারটি দেখায় যে ব্যাটারির রসায়নে পানির গঠন একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, কিন্তু পূর্বে এই বিষয়টি উপেক্ষা করা হয়েছিল।"

যদিও বেশিরভাগ পরীক্ষায় জিঙ্ক সালফেট ব্যবহার করা হয়েছে, প্রাথমিক ফলাফল থেকে বোঝা যায় যে সালফেট আয়নের 'হাইড্রোজেন কলোয়েড' প্রভাব অন্যান্য অনেক ধরনের ধাতব অ্যানোডের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। এটি সব ধরনের জলীয় ব্যাটারির আয়ুষ্কাল বাড়ানোর জন্য একটি সার্বজনীন, সহজ এবং কার্যকর সমাধান তৈরির সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

গবেষক ইউনপেই ঝু, যিনি অধিকাংশ পরীক্ষা-নিরীক্ষা সরাসরি পরিচালনা করেছেন, তিনি বলেন: "সালফেট লবণ সস্তা, সহজলভ্য এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, যা আমাদের সমাধানটিকে বৈজ্ঞানিকভাবে ও অর্থনৈতিকভাবে উভয় দিক থেকেই বাস্তবসম্মত করে তোলে।"

গ্রিড-সংযুক্ত সৌর বিদ্যুৎ সঞ্চয়ের মতো বৃহৎ পরিসরের নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য লিথিয়াম ব্যাটারির চেয়ে জল-ভিত্তিক ব্যাটারিকে এখন একটি নিরাপদ ও অধিক টেকসই বিকল্প হিসেবে বিবেচনা করা হয়। ২০৩০ সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী জল-ভিত্তিক ব্যাটারির বাজার ১০ বিলিয়ন ডলার ছাড়িয়ে যাবে বলে অনুমান করা হচ্ছে।

গবেষণাটি ‘সায়েন্স অ্যাডভান্সেস’ জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে, এবং এতে KAUST-এর অধ্যাপক ওমর মোহাম্মদ, ওমর বকর, জিশিয়াং ঝাং এবং মণি সারথির অবদান রয়েছে।

মূল প্রসঙ্গে ফিরে আসা যাক।

ভিএনএ

উৎস: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm