জ্বালানি হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম, শক্তির ঘনত্ব হাইড্রোজেনের চেয়ে ৮ গুণ বেশি

পিটার গোডার্টের (প্রাক্তন নাসা) ফাউন্ড এনার্জি ১২ মিলিয়ন ডলার তহবিল সংগ্রহ করেছে এবং আগামী বছরের শুরুর দিকে সিস্টেমটি ইনস্টল করার জন্য প্রস্তুত। এই দ্রবণটি স্ক্র্যাপ অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করে ১৫.৮ এমজে/কেজি তাপ এবং ৩৬.৩ এমজে/লিটার হাইড্রোজেন উৎপন্ন করে, যার লক্ষ্য কার্বন-মুক্ত শক্তি।

২০২২ সালে নাসার প্রাক্তন বিজ্ঞানী পিটার গোডার্ট কর্তৃক প্রতিষ্ঠিত একটি স্টার্টআপ, ফাউন্ড এনার্জি, অ্যালুমিনিয়ামকে কার্বন-মুক্ত তাপ এবং হাইড্রোজেনের উৎসে পরিণত করার জন্য একটি দ্রবণ বাণিজ্যিকীকরণ করছে। প্রকাশিত তথ্য অনুসারে, অ্যালুমিনিয়াম প্রতি কিলোগ্রামে ১৫.৮ মেগাজুল তাপ নির্গত করতে পারে এবং প্রতি লিটারে ৩৬.৩ মেগাজুল শক্তি ঘনত্বের হাইড্রোজেন তৈরি করতে পারে, যা তরল হাইড্রোজেনের প্রায় আট গুণ, যা আয়তনের দিক থেকে প্রতি লিটারে ৭.২ মেগাজুল। কোম্পানিটি ১২ মিলিয়ন ডলারের একটি বীজ সংগ্রহ করেছে এবং আগামী বছরের শুরুতে দক্ষিণ-পূর্বে একটি সরঞ্জাম উৎপাদন সুবিধায় তার প্রথম সিস্টেম ইনস্টল করার পরিকল্পনা করছে, যেখানে ইনপুট হিসেবে সাইটে অ্যালুমিনিয়াম স্ক্র্যাপ ব্যবহার করা হবে।

বাণিজ্যিকীকরণের উন্নয়ন এবং অবস্থা

ফাউন্ড এনার্জির ল্যাব অক্টোবরের শেষের দিকে বলেছিল যে তারা তাপ এবং হাইড্রোজেনের জন্য তাদের প্রথম শিল্প গ্রাহক ইনস্টল করার প্রস্তুতি নিচ্ছে। সমাধানটির জন্য কোনও মূল্য নির্ধারণের তথ্য বা বাণিজ্যিক ছাড় এখনও পাওয়া যায়নি; এখন ফোকাস করা হচ্ছে পরের বছরের শুরুতে প্রথম সিস্টেমটি পরীক্ষা, প্রদর্শন এবং স্থাপনের উপর।

প্রযুক্তি প্ল্যাটফর্ম এবং মূল তথ্য

• অ্যালুমিনিয়াম জারিত হলে নির্গত তাপ: ১৫.৮ MJ/কেজি।
• উৎপাদিত হাইড্রোজেনের শক্তি ঘনত্ব ৩৬.৩ MJ/লিটার পর্যন্ত; তুলনামূলকভাবে, তরলীকৃত হাইড্রোজেন ৭.২ MJ/লিটারে পৌঁছায়।
• অ্যালুমিনিয়াম-জল বিক্রিয়া অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড উৎপন্ন করে এবং তাপ ও ​​হাইড্রোজেন নির্গত করে; হাইড্রোজেন সাইটে উৎপন্ন হয়, গ্যাস বা তরল সঞ্চয়ের ঝুঁকি এড়ানো যায়।
• ঐতিহ্যবাহী বাধা হল পৃষ্ঠতলের অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড স্তর যা গভীর বিক্রিয়াকে বাধা দেয়; ফাউন্ড এনার্জি একটি তরল ধাতব অনুঘটক ব্যবহার করে যা মাইক্রোস্ট্রাকচারে প্রবেশ করে, অক্সাইড স্তরটি খুলে ফেলে যাতে বিক্রিয়াটি "বয়লার" এর মতো অবিচ্ছিন্নভাবে এগিয়ে যায়।

কোম্পানির ল্যাবে ফাউন্ড এনার্জির প্রতিষ্ঠাতা এবং সিইও পিটার গোডার্ট। ছবি: এমআইটি

ঐতিহাসিক তুলনা এবং বিশেষজ্ঞ মতামত

জ্বালানি হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহারের ধারণাটি কয়েক দশক ধরেই অন্বেষণ করা হচ্ছে। জিওফ স্ক্যাম্যানস (ব্রুনেল বিশ্ববিদ্যালয় লন্ডন) ১৯৮০-এর দশকে যানবাহনের জ্বালানি হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম নিয়ে গবেষণা করেছিলেন কিন্তু অ্যালুমিনিয়াম-জল বিক্রিয়া যথেষ্ট দক্ষ না হওয়ায় ব্যর্থ হন। পিটার গোডার্ট স্বীকার করেন যে অক্সাইড বাধা "মানুষকে অনেকবার এই ধারণাটি ত্যাগ করার চেষ্টা করেছে", তবে তিনি বিশ্বাস করেন যে একটি ক্ষয়কারী তরল ধাতু অনুঘটকই বিক্রিয়াটি টিকিয়ে রাখার ক্ষেত্রে যুগান্তকারী সাফল্য।

অনুঘটক-প্রক্রিয়াজাত অ্যালুমিনিয়াম পেলেট (বাম দিকে কাচের বাক্স) এবং কাঁচা অ্যালুমিনিয়াম ফ্লেক্স (ডানদিকে)। ছবি: এমআইটি

প্রবণতা এবং পরিস্থিতি বিশ্লেষণ

স্বল্পমেয়াদে, ফাউন্ড এনার্জির লক্ষ্য হল উৎপাদন সুবিধাগুলিতে শিল্প তাপ এবং হাইড্রোজেন সরবরাহ করা, যা প্রাথমিকভাবে দক্ষিণ-পূর্বে একটি সরঞ্জাম কারখানা। মাঝারি মেয়াদে, যদি এটি স্থিতিশীল থাকে এবং প্রসারিত হয়, তবে মডেলটি একই সাথে দুটি বাধা সমাধান করতে পারে: সিমেন্ট এবং ইস্পাত শিল্পে নির্গমন হ্রাস করা এবং প্রচুর পরিমাণে "নোংরা" অ্যালুমিনিয়াম স্ক্র্যাপ প্রক্রিয়াজাতকরণ যা পুনর্ব্যবহার করা কঠিন।

কাঁচামালের চাহিদা ও সরবরাহ ক্ষমতা

সূচক	ভর	উৎস
সংগৃহীত অ্যালুমিনিয়ামের টুকরো প্রতি বছর পুনর্ব্যবহার করা হয় না	৩,০০০,০০০ টনেরও বেশি	আন্তর্জাতিক অ্যালুমিনিয়াম ইনস্টিটিউট
অ্যালুমিনিয়াম আবর্জনার সাথে সংগ্রহ বা পোড়ানো হয় না।	৯,০০০,০০০ টন/বছর	আন্তর্জাতিক অ্যালুমিনিয়াম ইনস্টিটিউট
সমস্ত শিল্প তাপীয় চাহিদা মেটাতে "ক্লোজড লুপ" মডেলের জন্য অ্যালুমিনিয়ামের প্রয়োজন	৩০০,০০০,০০০ টন (মজুদের ≈৪%)	কোম্পানির হিসাব অনুযায়ী

বস্তুগত চক্রের পরিপ্রেক্ষিতে, কোম্পানিটি চুল্লি থেকে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড পুনরুদ্ধার করার এবং পরিষ্কার বিদ্যুৎ ব্যবহার করে ধাতব অ্যালুমিনিয়ামে পরিণত করার পরিকল্পনা করেছে, যার ফলে একটি "বন্ধ লুপ" ইনপুট তৈরি হবে। অভ্যন্তরীণভাবে অনুমান করা হলে, চক্রে প্রবেশকারী অ্যালুমিনিয়ামের পরিমাণ প্রায় 300,000,000 টন হবে, যা পৃথিবীর অ্যালুমিনিয়াম মজুদের প্রায় 4% এর সমান।

সংশ্লিষ্ট শিল্পের উপর সম্ভাব্য প্রভাব

• ভারী শিল্প: কার্বন-মুক্ত তাপ উৎস সিমেন্ট এবং ইস্পাত শিল্পে নির্গমন কমাতে পারে।
• অ্যালুমিনিয়াম পুনর্ব্যবহার বাজার: "নোংরা" অ্যালুমিনিয়াম গ্রহণের ক্ষমতা পুনর্ব্যবহারযোগ্য কঠিন বর্জ্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি পথ খুলে দেয়, যা উপাদানের জীবনচক্রের দক্ষতা উন্নত করে।
• হাইড্রোজেন: অ্যালুমিনিয়াম-জল বিক্রিয়ার মাধ্যমে সাইটে হাইড্রোজেন উৎপাদন গ্যাসীয় বা তরল হাইড্রোজেন সংরক্ষণের ঝুঁকি এড়ায়।

পর্যবেক্ষণের জন্য ভেরিয়েবল

• অনুঘটকের গঠন সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য প্রকাশ করা হয়নি।
• বাণিজ্যিকভাবে খরচ, কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতার কোনও তথ্য নেই।
• প্রথম সিস্টেম স্থাপন এবং ফিল্ড অপারেশনাল ফিডব্যাক আগামী বছরের শুরুতে নির্ধারিত।

একটি ল্যাব প্রদর্শনীতে, গোডার্ট বলেছিলেন যে অ্যালুমিনিয়াম যোগ করার সাথে সাথেই জল ফুটিয়ে তোলার জন্য প্রতিক্রিয়া দেখায়, শক্তি নির্গত হওয়ার গতি তুলে ধরে: "আপনার চুলায় জল ফুটাতে এর চেয়ে বেশি সময় লাগবে।"

সূত্র: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html