হাইড্রোজেন অর্থনীতির চূড়ান্ত বাস্তবায়নের জন্য সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রযুক্তি অপরিহার্য, কারণ ধূসর হাইড্রোজেনের মতো নয়, সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদনের সময় প্রচুর পরিমাণে কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপন্ন করে না। সলিড অক্সাইড ইলেকট্রোলাইটিক সেল (SOEC), যা পানি থেকে হাইড্রোজেন নিষ্কাশনের জন্য নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহার করে, মনোযোগ আকর্ষণ করছে কারণ এগুলো কোনো দূষণকারী পদার্থ তৈরি করে না। এই প্রযুক্তিগুলোর মধ্যে, উচ্চ তাপমাত্রার সলিড অক্সাইড ইলেকট্রোলাইটিক সেলের উচ্চ দক্ষতা এবং দ্রুত উৎপাদন গতির মতো সুবিধা রয়েছে।
প্রোটন সিরামিক ব্যাটারি হলো একটি উচ্চ-তাপমাত্রার SOEC প্রযুক্তি, যা কোনো উপাদানের মধ্যে হাইড্রোজেন আয়ন স্থানান্তরের জন্য প্রোটন সিরামিক ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করে। এই ব্যাটারিগুলোতে এমন একটি প্রযুক্তিও ব্যবহার করা হয় যা এর কার্যকারী তাপমাত্রা ৭০০° সেলসিয়াস বা তার বেশি থেকে কমিয়ে ৫০০° সেলসিয়াস বা তার নিচে নিয়ে আসে। এর ফলে সিস্টেমের আকার ও দাম কমে এবং এর ক্ষয় বিলম্বিত হওয়ায় দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়। তবে, ব্যাটারি উৎপাদন প্রক্রিয়ার সময় তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রায় প্রোটিক সিরামিক ইলেকট্রোলাইট সিন্টারিং-এর জন্য দায়ী মূল কার্যপ্রণালীটি এখনও স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত না হওয়ায়, এর বাণিজ্যিকীকরণের পর্যায়ে যাওয়া কঠিন হয়ে পড়েছে।
কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির এনার্জি মেটেরিয়ালস রিসার্চ সেন্টারের গবেষক দল ঘোষণা করেছে যে, তারা এই ইলেকট্রোলাইট সিন্টারিং কৌশলটি আবিষ্কার করেছেন, যা এর বাণিজ্যিকীকরণের সম্ভাবনা বাড়িয়ে দিয়েছে: এটি এক নতুন প্রজন্মের উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন সিরামিক ব্যাটারি, যা আগে কখনও আবিষ্কৃত হয়নি।
গবেষণা দলটি ইলেকট্রোড সিন্টারিংয়ের সময় ক্ষণস্থায়ী দশার প্রভাবের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন মডেল পরীক্ষা ডিজাইন ও পরিচালনা করেছে। তারা প্রথমবারের মতো আবিষ্কার করেছে যে, ক্ষণস্থায়ী ইলেকট্রোলাইট থেকে অল্প পরিমাণে গ্যাসীয় সিন্টারিং সহায়ক উপাদান সরবরাহ করলে তা ইলেকট্রোলাইটের সিন্টারিংকে ত্বরান্বিত করতে পারে। গ্যাসীয় সিন্টারিং সহায়ক উপাদান বিরল এবং প্রযুক্তিগতভাবে পর্যবেক্ষণ করা কঠিন। তাই, প্রোটন সিরামিক কোষে ইলেকট্রোলাইটের ঘনত্ব বাষ্পীভূত সিন্টারিং এজেন্টের কারণে ঘটে—এই ধারণাটি আগে কখনও প্রস্তাব করা হয়নি। গবেষণা দলটি কম্পিউটেশনাল সায়েন্স ব্যবহার করে গ্যাসীয় সিন্টারিং এজেন্টটি যাচাই করেছে এবং নিশ্চিত করেছে যে এই বিক্রিয়াটি ইলেকট্রোলাইটের অনন্য বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলোর কোনো ক্ষতি করে না। সুতরাং, প্রোটন সিরামিক ব্যাটারির মূল উৎপাদন প্রক্রিয়া ডিজাইন করা সম্ভব।
গবেষকরা বলেছেন, “এই গবেষণার মাধ্যমে আমরা প্রোটন সিরামিক ব্যাটারির মূল উৎপাদন প্রক্রিয়া উদ্ভাবনের আরও এক ধাপ কাছাকাছি পৌঁছেছি। ভবিষ্যতে আমরা বৃহৎ-আয়তনের ও উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন প্রোটন সিরামিক ব্যাটারির উৎপাদন প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করার পরিকল্পনা করছি।”
পোস্ট করার সময়: ০৮-মার্চ-২০২৩