আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি: তারা কিভাবে কাজ করে?
ব্যাটারি খুব ভারী হতে পারে। এই অসুবিধাটি ব্যাটারিকে অনেক বিভিন্ন উপকরণ ও প্রয়োগে শক্তি উৎস হিসেবে ব্যবহার থেকে বাধা দেয়, যেখানে হালকা ওজন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি এই সমস্যাটি দূর করে। এটি বাতাসকে ক্যাথোড হিসেবে ব্যবহার করে, যার ফলে এর ওজন বেশি কমে যায়।
একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি-তে আলুমিনিয়াম এনোড হিসেবে ব্যবহৃত হয়, এবং বাতাস (বাতাসের অক্সিজেন) ক্যাথোড হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এর ফলে এর শক্তি ঘনত্ব – অর্থাৎ ব্যাটারির প্রতি ইউনিট ওজনে উৎপাদিত শক্তি – অন্যান্য ঐতিহ্যগত ব্যাটারি তুলনায় অনেক বেশি হয়।
তবুও, একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদিত হয় না, মূলত এনোডের উচ্চ উৎপাদন খরচ এবং বাতাসের কার্বন ডাইঅক্সাইডের কারণে আলুমিনিয়াম এনোডের করোজনের সমস্যার কারণে। এর ফলে, এই ব্যাটারির ব্যবহার মূলত সামরিক প্রয়োগে সীমাবদ্ধ থাকে।
আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির উচ্চ শক্তি ঘনত্ব বৈশিষ্ট্য এর বৈদ্যুতিক গাড়িতে ব্যবহারের উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে।
একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি তৈরি করা খুব সহজ – এবং এটি সাধারণ গৃহস্থালী পণ্য ব্যবহার করে করা যায়। আমরা একটি DIY (Do It Yourself) গাইড অনুসরণ করে একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি তৈরি করার প্রক্রিয়া দেখব।
আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি পরীক্ষা
এই পরীক্ষার জন্য আমাদের প্রয়োজন,
আলুমিনিয়াম ফোইল।
পানি এবং লবণের সম্পূর্ণ দ্রবণ
ব্লোটিং কাগজ
সূক্ষ্ম কয়লার ধূলিকণা।
দুটি ছোট তার এবং
একটি আলোক উৎপাদক ডায়োড (LED)।
সহজ আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি তৈরির প্রক্রিয়া
একটি আলুমিনিয়াম ফোইল নিয়ে টেবিলে ছড়িয়ে দিন। একটি পাত্রে পানি এবং লবণের সম্পূর্ণ দ্রবণ তৈরি করুন। একটি ব্লোটিং কাগজ নিন। ব্লোটিং কাগজটি সম্পূর্ণ দ্রবণে ভিজিয়ে নিন।
তারপর ভিজে ব্লোটিং কাগজটি আলুমিনিয়াম ফোইলের উপর ছড়িয়ে দিন। এখন কয়লার সূক্ষ্ম ধূলিকণা ব্লোটিং কাগজের উপর ছড়িয়ে দিন। একটি অনারক্ত তার লিড কয়লার ধূলিকণার উপর রাখুন, এরপর একই আকারের লবণ দ্রবণে ভিজে ব্লোটিং কাগজ দিয়ে ঢেকে দিন। এখন সম্পূর্ণ জিনিসটি এমনভাবে সুষমভাবে রোল করুন যাতে কয়লার ধূলিকণা সরাসরি আলুমিনিয়াম ফোইল স্পর্শ না করে এবং তারের অনারক্ত অংশ রোলের এক প্রান্ত থেকে বের হয়। এখন আরেকটি তার নিয়ে তারের অনারক্ত অংশটি আলুমিনিয়াম ফোইলের সাথে সংযুক্ত করুন। এখন যদি আমরা এই দুটি লিড (একটি কয়লা থেকে এবং অন্যটি আলুমিনিয়াম ফোইল থেকে) দিয়ে একটি কম রেটেড আলো উৎপাদক ডায়োড (LED) সংযুক্ত করি এবং রোলটি আমাদের আঙুল দিয়ে চাপ দিই, তাহলে LED জ্বলে উঠবে।
আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির কাজের নীতি
ছবিতে দেখা যাচ্ছে, একটি আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির একটি বাতাস ক্যাথোড রয়েছে যা সিলভার ভিত্তিক কাটালিস্ট দিয়ে তৈরি হতে পারে এবং এটি CO2 কে ব্যাটারিতে প্রবেশ করতে বাধা দেয়, কিন্তু O2 কে ইলেকট্রোলাইটে প্রবেশ করতে দেয়। তারপর এই অক্সিজেন H2O-তে বিক্রিয়া করে এবং ইলেকট্রোলাইট দ্রবণ থেকে ইলেকট্রন নেয় এবং OH– আয়ন তৈরি করে। এই আয়নগুলি পরে আলুমিনিয়াম এনোডের সাথে সংযুক্ত হয় এবং Al(OH)3 তৈরি করে এবং ইলেকট্রন মুক্ত করে। এই ইলেকট্রনগুলি তারপর বহিরাগত পথ দিয়ে বাতাস ক্যাথোড থেকে আলুমিনিয়াম এনোডে প্রবাহিত হয়, ক্যাথোড হ্রাস বিক্রিয়ার ফলে ইলেকট্রোলাইট দ্রবণে ইলেকট্রনের অভাব পূরণ করতে।
আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির রাসায়নিক বিক্রিয়া
চারটি আলুমিনিয়াম পরমাণু 3টি অক্সিজেন অণু এবং 6টি পানি অণুর সাথে বিক্রিয়া করে এবং 4টি আলুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড তৈরি করে।
আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির সমীকরণ
এনোড অক্সিডেশন (অর্ধ-বিক্রিয়া),
ক্যাথোড হ্রাস (অর্ধ-বিক্রিয়া),
মোট বিক্রিয়া,
ফিনার্জি, একটি পরিচিত ইসরায়েলি উন্নয়ন কোম্পানি, যা আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারি এবং জিঙ্ক এয়ার ব্যাটারি মতো ধাতু এয়ার ব্যাটারির ব্যবহার উপর ফোকাস করে। এই ধাতু এয়ার ব্যাটারির বৈশিষ্ট্য হল তারা পরিবেশের বাতাস থেকে অক্সিজেন নেয়। আলুমিনিয়াম এয়ার ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব খুব উচ্চ, এটি প্রতি পাউন্ড আলুমিনিয়ামে 300 Wh পর্যন্ত হতে পারে।
