অ্যাপার্টমেন্টগুলি ভবিষ্যতের বিশাল ব্যাটারি হতে পারে

(ড্যান ট্রাই) - আগামীকালের শহরটি "শ্বাস-প্রশ্বাসযোগ্য" এবং "প্রতিক্রিয়াশীল" কংক্রিট ব্লক দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে, যেখানে ভবনটি নিজেই বিশ্বব্যাপী সবুজ শক্তি নেটওয়ার্কের অংশ হয়ে ওঠে।

কংক্রিট শিল্প যুগের অন্যতম প্রতীক। এখন, ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি) এটিকে শক্তির একটি নতুন উৎসে "পুনরায় সংজ্ঞায়িত" করছে।

^{১ বর্গমিটার} কংক্রিট ২ কিলোওয়াট ঘন্টা বিদ্যুৎ সঞ্চয় করতে পারে, যা একটি রেফ্রিজারেটর ২৪ ঘন্টা চালানোর জন্য যথেষ্ট। এই অর্জন ভবিষ্যতের ভবনগুলির সম্ভাবনা উন্মোচন করে যা নিজস্ব বিদ্যুৎ উৎপাদন, সঞ্চয় এবং সরবরাহ করতে পারে।

নির্মাণ সামগ্রী থেকে শুরু করে শক্তি সঞ্চয়ের যন্ত্র পর্যন্ত

কংক্রিট এমন একটি উপাদান যা ঘরবাড়ি, সেতু থেকে শুরু করে উঁচু ভবন পর্যন্ত সকল নির্মাণের সাথে সম্পর্কিত।

এমআইটি টিম এটিকে একটি "শক্তি যন্ত্র" হিসেবে রূপান্তরিত করছে। নতুন কংক্রিট, যার নাম ec3, যা ইলেকট্রন-পরিবাহী কার্বন কংক্রিটকে বোঝায়, সিমেন্ট, জল এবং কার্বন ব্ল্যাক দিয়ে তৈরি, যা অত্যন্ত পরিবাহী উপাদান।

প্রচলিত কংক্রিটের বিপরীতে, ec3 একটি সুপারক্যাপাসিটর হিসেবে কাজ করতে পারে। মিশ্রিত, ঢালাই এবং নিরাময়ের পরে, কংক্রিট ব্লকটি একটি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে ডুবানো হয় যা চার্জিত আয়নগুলিকে কার্বন নেটওয়ার্কে প্রবেশ করতে দেয়।

নতুন ধরণের কংক্রিটকে বলা হয় ec3, যা ইলেকট্রন পরিবাহী কার্বন কংক্রিটকে বোঝায় (ছবি: MIT)।

একটি পাতলা অন্তরক স্তর দ্বারা পৃথক করা দুটি ec3 ইলেকট্রোড বিদ্যুৎ সঞ্চয় করতে সক্ষম একটি কাঠামো তৈরি করবে।

দুই বছর ধরে অপ্টিমাইজেশনের পর, গবেষণা দলটি ২০২৩ সালে ঘোষিত প্রথম সংস্করণের তুলনায় ec3 এর স্টোরেজ ক্ষমতা প্রায় ১০ গুণ বৃদ্ধি করেছে। ^{১ বর্গমিটার} উপাদান এখন ২ কিলোওয়াট ঘন্টারও বেশি ধারণ করতে পারে, যা একটি রেফ্রিজারেটরকে পুরো দিন চালানোর জন্য যথেষ্ট।

স্টোরেজ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য মূল ন্যানোস্ট্রাকচারের ডিকোডিং

এই ফলাফল অর্জনের জন্য, MIT-এর বিজ্ঞানীরা FIB SEM টমোগ্রাফি নামক একটি মাইক্রোস্কোপি কৌশল ব্যবহার করেছেন, যা অত্যন্ত উচ্চ ত্রিমাত্রিক রেজোলিউশনে কংক্রিটের ভিতরে ন্যানোকার্বন নেটওয়ার্ক পর্যবেক্ষণের অনুমতি দেয়।

এটি তাদের আরও ভালোভাবে বুঝতে সাহায্য করেছে যে কীভাবে কার্বন কালো কণা সিমেন্টের সাথে আবদ্ধ হয় এবং একটি পরিবাহী ব্যবস্থা তৈরি করে। ন্যানোস্কেলে পরিশোধিত হলে, পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায়, যার ফলে উপাদানটি আরও বেশি চার্জ ধরে রাখতে পারে।

দলটি বিভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণও পরীক্ষা করেছে। একটি কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম লবণ এবং পরিবাহী দ্রাবক অ্যাসিটোনিট্রাইলের সংমিশ্রণ একটি স্থিতিশীল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিবেশ তৈরি করেছে, যার ফলে শক্তির ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।

প্রক্রিয়াজাতকরণ ছাড়াই স্টোরেজ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য পুরু ইলেকট্রোড যুক্ত করা হয়।

অনুমান করা হয় যে ec3 এর শক্তি ঘনত্ব বর্তমানে প্রায় 200Wh/ ^m3 , যা প্রচলিত নির্মাণ সামগ্রীর তুলনায় অনেক বেশি। এই দক্ষতার সাথে, একটি অ্যাপার্টমেন্টে ec3 দেয়ালের মাত্র কয়েকটি ব্লক স্বল্পমেয়াদী জীবনযাপনের জন্য বিদ্যুৎ সঞ্চয় করার জন্য যথেষ্ট।

যখন কংক্রিট অনুভব করতে এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে

বিদ্যুৎ সঞ্চয় করার পাশাপাশি, ec3 পরিবেশকে "অনুভূতি" এবং প্রতিক্রিয়া জানাতেও পারে। একটি পরীক্ষায়, বিজ্ঞানীরা ec3 দিয়ে একটি ছোট গম্বুজ মডেল তৈরি করেছিলেন, যা একটি 9V LED জ্বালানোর জন্য যথেষ্ট বিদ্যুৎ।

কেবল বিদ্যুৎ সঞ্চয়ই নয়, ec3 পরিবেশকে "অনুভূতি" এবং প্রতিক্রিয়া জানাতেও পারে (ছবি: MIT)।

যখন তারা একটি লোড প্রয়োগ করত, তখন আলোর আউটপুট প্রয়োগকৃত বলের সাথে পরিবর্তিত হত, যা নির্দেশ করে যে ভোল্টেজ সেই অনুযায়ী ওঠানামা করত।

ec3 গবেষণা কেন্দ্রের সহ-পরিচালক ডঃ অ্যাডমির মাসিক বলেন, যদি একটি পূর্ণ-স্কেল ec3 গম্বুজটি তীব্র বাতাস বা অস্বাভাবিক লোডের দ্বারা আঘাতপ্রাপ্ত হয়, তবে এর বিদ্যুৎ উৎপাদন ওঠানামা করবে। সেই সংকেতটি বাস্তব সময়ে কাঠামোর স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই প্রযুক্তি এমন ভবনের সম্ভাবনা উন্মোচন করে যা ফাটল, কম্পন বা অতিরিক্ত বোঝাই হলে সতর্ক হতে পারে। প্রতিটি কাঠামো কেবল কংক্রিটের একটি স্থির ব্লক হবে না, বরং একটি "স্মার্ট" উপাদান ব্যবস্থা হবে যা পরিবেশের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে।

পরিষ্কার শক্তি এবং টেকসই অবকাঠামোর জন্য এগিয়ে যাওয়া পদক্ষেপ

ec3 এর আগমন এমন এক সময়ে এসেছে যখন বিশ্বে নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের সমাধানের তীব্র প্রয়োজন। লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি অত্যন্ত দক্ষ কিন্তু ব্যয়বহুল, পুনর্ব্যবহার করা কঠিন এবং বিরল ধাতুর উপর নির্ভরশীল।

এদিকে, কংক্রিট সস্তা, টেকসই, ব্যাপকভাবে পাওয়া যায় এবং পরিবেশের উপর বড় প্রভাব না ফেলেই ব্যাপকভাবে উৎপাদন করা যায়।

এমআইটি আশা করে যে সৌর প্যানেল এবং বায়ু টারবাইন থেকে বিদ্যুৎ সঞ্চয় করার জন্য ec3 কে বাড়ির ভিত্তি, দেয়াল, ফুটপাত বা রাস্তার বিছানায় একত্রিত করা যেতে পারে।

যখন অতিরিক্ত শক্তি থাকে, তখন সিস্টেমটি তা সংরক্ষণ করে এবং চাহিদা বেশি হলে তা ছেড়ে দেয়। জাপানে, শীতকালীন বরফ গলানোর জন্য সাপ্পোরোতে ফুটপাত উত্তপ্ত করার জন্য প্রযুক্তিটি পরীক্ষা করা হয়েছে।

বাণিজ্যিকীকরণ করা হলে, ec3 সমগ্র নগর অবকাঠামোকে একটি বিতরণযোগ্য ব্যাটারি নেটওয়ার্কে পরিণত করতে পারে, যা জাতীয় গ্রিড স্থিতিশীল করতে এবং জীবাশ্ম শক্তির উপর নির্ভরতা হ্রাস করতে অবদান রাখতে পারে।

এমআইটি স্বীকার করে যে ec3 এখনও শক্তির ঘনত্বের দিক থেকে বাণিজ্যিক ব্যাটারির সাথে মেলে না, তবে এটি এমন একটি ভবিষ্যতের দরজা খুলে দেয় যেখানে কংক্রিট কেবল একটি ভারবহনকারী উপাদান নয় বরং শক্তি ব্যবস্থার একটি অংশও হবে।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/chung-cu-co-the-la-khoi-pin-khong-lo-trong-tuong-lai-20251014080130790.htm