ভবিষ্যতে লিথিয়াম ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব বর্তমানের তুলনায় দেড় থেকে দুই গুণ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যার অর্থ হলো ব্যাটারিগুলো আরও ছোট হয়ে আসবে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দাম সর্বোচ্চ ১০% থেকে ৩০% পর্যন্ত কমানো সম্ভব। এর দাম অর্ধেক করা কঠিন।
স্মার্টফোন থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক গাড়ি পর্যন্ত, ব্যাটারি প্রযুক্তি ধীরে ধীরে জীবনের প্রতিটি ক্ষেত্রে প্রবেশ করছে। তাহলে, ভবিষ্যতের ব্যাটারি কোন দিকে বিকশিত হবে এবং সমাজে কী পরিবর্তন আনবে? এই প্রশ্নগুলো মাথায় রেখে, ফার্স্ট ফিনান্সিয়ালের একজন প্রতিবেদক গত মাসে জাপানি বিজ্ঞানী আকিরা ইয়োশিনোর সাক্ষাৎকার নিয়েছেন, যিনি এই বছর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য রসায়নে নোবেল পুরস্কার জিতেছেন।
ইয়োশিনোর মতে, আগামী ১০ বছরেও ব্যাটারি শিল্পে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিরই আধিপত্য থাকবে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং ইন্টারনেট অফ থিংস-এর মতো নতুন প্রযুক্তির বিকাশ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রয়োগের সম্ভাবনায় “অকল্পনীয়” পরিবর্তন আনবে।
অকল্পনীয় পরিবর্তন
যখন ইয়োশিনো ‘পোর্টেবল’ শব্দটি সম্পর্কে অবগত হলেন, তিনি উপলব্ধি করলেন যে সমাজের একটি নতুন ব্যাটারির প্রয়োজন। ১৯৮৩ সালে জাপানে বিশ্বের প্রথম লিথিয়াম ব্যাটারির জন্ম হয়। ইয়োশিনো আকিরা বিশ্বের প্রথম রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রোটোটাইপ তৈরি করেন এবং ভবিষ্যতে স্মার্টফোন ও বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উন্নয়নে তিনি এক অসামান্য অবদান রাখবেন।
গত মাসে, আকিরা ইয়োশিনো ‘নাম্বার ওয়ান ফিনান্সিয়াল জার্নালিস্ট’-কে দেওয়া এক বিশেষ সাক্ষাৎকারে বলেন যে, নোবেল পুরস্কার জেতার খবর জানার পর তাঁর “প্রকৃত কোনো অনুভূতি হচ্ছে না।” আকিরা ইয়োশিনো বলেন, “পরবর্তী পূর্ণাঙ্গ সাক্ষাৎকারগুলো আমাকে খুব ব্যস্ত করে তুলেছিল, এবং আমি খুব বেশি খুশি হতে পারিনি।” তিনি আরও বলেন, “কিন্তু ডিসেম্বরে পুরস্কার গ্রহণের দিনটি যতই ঘনিয়ে আসছে, এই পুরস্কারের বাস্তবতা ততই জোরালো হচ্ছে।”
বিগত ৩০ বছরে রসায়নে ২৭ জন জাপানি গবেষক নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন, কিন্তু তাদের মধ্যে আকিরা ইয়োশিনোসহ মাত্র দুজন কর্পোরেট গবেষক হিসেবে পুরস্কার পেয়েছেন। “জাপানে সাধারণত গবেষণা প্রতিষ্ঠান ও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরাই পুরস্কার পান, এবং শিল্পখাতের কর্পোরেট গবেষক খুব কমই পুরস্কার জিতেছেন,” আকিরা ইয়োশিনো ‘ফার্স্ট ফিনান্সিয়াল জার্নালিস্ট’কে বলেন। তিনি শিল্পখাতের প্রত্যাশার ওপরও জোর দেন। তিনি বিশ্বাস করেন যে কোম্পানির ভেতরে প্রচুর নোবেল-স্তরের গবেষণা রয়েছে, কিন্তু জাপানি শিল্পখাতকে তার নেতৃত্ব এবং কর্মদক্ষতা উন্নত করতে হবে।
ইয়োশিনো আকিরা বিশ্বাস করেন যে, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং ইন্টারনেট অফ থিংস-এর মতো নতুন প্রযুক্তির বিকাশ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রয়োগ সম্ভাবনায় “অচিন্তনীয়” পরিবর্তন আনবে। উদাহরণস্বরূপ, সফটওয়্যারের অগ্রগতি ব্যাটারির নকশা প্রণয়ন প্রক্রিয়া এবং নতুন উপকরণের বিকাশকে ত্বরান্বিত করবে এবং ব্যাটারির ব্যবহারকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে ব্যাটারিটি সর্বোত্তম পরিবেশে ব্যবহার করা সম্ভব হবে।
বৈশ্বিক জলবায়ু পরিবর্তন সমস্যা সমাধানে তার গবেষণার অবদান নিয়ে ইয়োশিনো আকিরাও খুব উদ্বিগ্ন। তিনি ‘ফার্স্ট ফিনান্সিয়াল জার্নালিস্ট’কে জানান যে, তাকে দুটি কারণে পুরস্কৃত করা হয়েছে। প্রথমটি হলো একটি স্মার্ট মোবাইল সমাজের উন্নয়নে অবদান রাখা; দ্বিতীয়টি হলো বৈশ্বিক পরিবেশ সুরক্ষার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় প্রদান করা। “ভবিষ্যতে পরিবেশ সুরক্ষায় অবদান আরও বেশি স্পষ্ট হয়ে উঠবে। একই সাথে, এটি একটি দারুণ ব্যবসায়িক সুযোগও বটে,” একজন আর্থিক প্রতিবেদককে বলেন আকিরা ইয়োশিনো।
মেইজো বিশ্ববিদ্যালয়ে এক বক্তৃতায় অধ্যাপক ইয়োশিনো আকিরা শিক্ষার্থীদের বলেন যে, বৈশ্বিক উষ্ণায়নের প্রতিষেধক হিসেবে নবায়নযোগ্য শক্তি ও ব্যাটারির ব্যবহার নিয়ে জনগণের উচ্চ প্রত্যাশার পরিপ্রেক্ষিতে, তিনি পরিবেশগত বিষয়াবলীসহ তাঁর নিজস্ব তথ্য উপস্থাপন করবেন।
ব্যাটারি শিল্পে কে আধিপত্য করবে
ব্যাটারি প্রযুক্তির বিকাশ একটি শক্তি বিপ্লবের সূচনা করেছিল। স্মার্টফোন থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক গাড়ি পর্যন্ত, ব্যাটারি প্রযুক্তি এখন সর্বত্র বিরাজমান এবং এটি মানুষের জীবনের প্রতিটি দিক বদলে দিচ্ছে। ভবিষ্যতের ব্যাটারি আরও শক্তিশালী ও কম খরচের হবে কি না, তা আমাদের প্রত্যেককেই প্রভাবিত করবে।
বর্তমানে, শিল্পটি ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব বৃদ্ধির পাশাপাশি এর নিরাপত্তা উন্নত করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। ব্যাটারির কর্মক্ষমতার এই উন্নতি নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহারের মাধ্যমে জলবায়ু পরিবর্তন মোকাবেলায়ও সহায়তা করে।
ইয়োশিনোর মতে, আগামী ১০ বছরেও ব্যাটারি শিল্পে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির আধিপত্য থাকবে, তবে নতুন প্রযুক্তির বিকাশ ও উত্থান এই শিল্পের মূল্যায়ন এবং সম্ভাবনাকে আরও শক্তিশালী করতে থাকবে। ইয়োশিনো আকিরা ফার্স্ট বিজনেস নিউজকে বলেন যে, ভবিষ্যতে লিথিয়াম ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব বর্তমানের তুলনায় দেড় থেকে দুই গুণ পর্যন্ত হতে পারে, যার অর্থ হলো ব্যাটারি আরও ছোট হবে। তিনি বলেন, “এতে উপাদান কমে যায় এবং ফলস্বরূপ খরচও কমে, কিন্তু উপাদানের খরচে উল্লেখযোগ্য কোনো হ্রাস ঘটবে না। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির খরচ সর্বোচ্চ ১০% থেকে ৩০% পর্যন্ত কমতে পারে। দাম অর্ধেক করতে চাওয়া আরও কঠিন।”
ভবিষ্যতে কি ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলো আরও দ্রুত চার্জ হবে? এর জবাবে আকিরা ইয়োশিনো বলেন যে, একটি মোবাইল ফোন ৫-১০ মিনিটে সম্পূর্ণ চার্জ হয়ে যায়, যা পরীক্ষাগারে অর্জন করা সম্ভব হয়েছে। কিন্তু দ্রুত চার্জিংয়ের জন্য উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়, যা ব্যাটারির আয়ু কমিয়ে দেবে। বাস্তব জীবনে অনেক ক্ষেত্রেই মানুষের হয়তো এত দ্রুত চার্জ করার প্রয়োজন হবে না।
প্রথম দিকের লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি থেকে শুরু করে টয়োটার মতো জাপানি কোম্পানিগুলোর প্রধান অবলম্বন নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারি এবং ২০০৮ সালে টেসলা রোস্টারে ব্যবহৃত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পর্যন্ত, গত দশ বছর ধরে প্রচলিত তরল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিই পাওয়ার ব্যাটারির বাজারে আধিপত্য বিস্তার করেছে। ভবিষ্যতে, শক্তি ঘনত্ব ও নিরাপত্তার প্রয়োজনীয়তা এবং প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তির মধ্যকার দ্বন্দ্ব ক্রমশ প্রকট হয়ে উঠবে।
বিদেশী সংস্থাগুলির পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং সলিড-স্টেট ব্যাটারি পণ্যের প্রতিক্রিয়ায় আকিরা ইয়োশিনো বলেছেন: “আমি মনে করি সলিড-স্টেট ব্যাটারি ভবিষ্যতের একটি দিক নির্দেশ করে এবং উন্নতির এখনও অনেক সুযোগ রয়েছে। আমি শীঘ্রই নতুন অগ্রগতি দেখতে আশা করি।”
তিনি আরও বলেন যে, সলিড-স্টেট ব্যাটারি প্রযুক্তির দিক থেকে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অনুরূপ। “প্রযুক্তির উন্নতির মাধ্যমে লিথিয়াম আয়নের গতি অবশেষে বর্তমান গতির প্রায় ৪ গুণ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারবে,” ফার্স্ট বিজনেস নিউজের একজন প্রতিবেদককে বলেন আকিরা ইয়োশিনো।
সলিড-স্টেট ব্যাটারি হলো এমন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি যা কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করে। যেহেতু প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে থাকা সম্ভাব্য বিস্ফোরক জৈব ইলেকট্রোলাইটের পরিবর্তে কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়, তাই এটি উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং উচ্চ নিরাপত্তা কর্মক্ষমতার দুটি প্রধান সমস্যার সমাধান করে। একই শক্তিতে ব্যবহৃত ইলেকট্রোলাইটের তুলনায় কঠিন ইলেকট্রোলাইটযুক্ত ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব বেশি হয় এবং একই সাথে এর ক্ষমতা ও ব্যবহারের সময়কালও দীর্ঘ হয়, যা পরবর্তী প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারির উন্নয়নের ধারা।
কিন্তু সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলোকেও কিছু চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হতে হয়, যেমন খরচ কমানো, কঠিন ইলেকট্রোলাইটের নিরাপত্তা উন্নত করা এবং চার্জিং ও ডিসচার্জিংয়ের সময় ইলেকট্রোড ও ইলেকট্রোলাইটের মধ্যে সংযোগ বজায় রাখা। বর্তমানে, বিশ্বের অনেক বড় গাড়ি নির্মাতা প্রতিষ্ঠান সলিড-স্টেট ব্যাটারির গবেষণা ও উন্নয়নে প্রচুর বিনিয়োগ করছে। উদাহরণস্বরূপ, টয়োটা একটি সলিড-স্টেট ব্যাটারি তৈরি করছে, কিন্তু এর খরচ প্রকাশ করা হয়নি। গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলো পূর্বাভাস দিয়েছে যে ২০৩০ সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী সলিড-স্টেট ব্যাটারির চাহিদা ৫০০ গিগাওয়াট-আওয়ারের কাছাকাছি পৌঁছাবে বলে আশা করা হচ্ছে।
আকিরা ইয়োশিনোর সাথে যৌথভাবে নোবেল পুরস্কার বিজয়ী অধ্যাপক হুইটিংহ্যাম বলেছেন যে, স্মার্ট ফোনের মতো ছোট ইলেকট্রনিক্সে প্রথম সলিড-স্টেট ব্যাটারি ব্যবহৃত হতে পারে। “কারণ বৃহৎ পরিসরের সিস্টেমে এর প্রয়োগের ক্ষেত্রে এখনও বড় সমস্যা রয়েছে,” অধ্যাপক হুইটিংহ্যাম বলেন।
পোস্ট করার সময়: ১৬-ডিসেম্বর-২০১৯