সামুদ্রিক শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য ব্যাটারি প্রযুক্তির অগ্রগতি

ভূমিকা

যেহেতু বিশ্ব সবুজ শক্তির সমাধানের দিকে চলে যাচ্ছে, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি বর্ধিত মনোযোগ পেয়েছে। বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলি এক দশকেরও বেশি সময় ধরে স্পটলাইটে রয়েছে, সামুদ্রিক সেটিংসে বৈদ্যুতিক শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমের সম্ভাবনাকে উপেক্ষা করা হয়েছে। যাইহোক, বিভিন্ন বোট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারির ব্যবহার এবং চার্জিং প্রোটোকলগুলিকে অপ্টিমাইজ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে গবেষণায় বৃদ্ধি পেয়েছে। এই ক্ষেত্রে লিথিয়াম-আয়ন ফসফেট গভীর চক্র ব্যাটারিগুলি তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং সামুদ্রিক প্রপালশন সিস্টেমের কঠোর প্রয়োজনীয়তার অধীনে দীর্ঘায়িত চক্র জীবনের কারণে বিশেষভাবে আকর্ষণীয়।

স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারির ইনস্টলেশন যেমন গতি লাভ করে, তেমনি নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য প্রবিধান বাস্তবায়নও করে। ISO/TS 23625 হল এমনই একটি প্রবিধান যা ব্যাটারি নির্বাচন, ইনস্টলেশন এবং নিরাপত্তার উপর ফোকাস করে। লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহারের ক্ষেত্রে বিশেষ করে আগুনের ঝুঁকির ক্ষেত্রে নিরাপত্তার বিষয়টি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে করা গুরুত্বপূর্ণ।

সামুদ্রিক শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম

সামুদ্রিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলি সামুদ্রিক শিল্পে একটি ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় সমাধান হয়ে উঠছে কারণ বিশ্ব আরও টেকসই এবং পরিবেশ-বান্ধব ভবিষ্যতের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। নাম অনুসারে, এই সিস্টেমগুলি একটি সামুদ্রিক পরিবেশে শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং জাহাজ এবং নৌকাগুলিকে চালিত করা থেকে শুরু করে জরুরী পরিস্থিতিতে ব্যাকআপ পাওয়ার প্রদান পর্যন্ত বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে।

উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তার কারণে সবচেয়ে সাধারণ ধরনের সামুদ্রিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা হল একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি বিভিন্ন সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনের নির্দিষ্ট শক্তি প্রয়োজনীয়তা মেটাতেও তৈরি করা যেতে পারে।

সামুদ্রিক শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমের মূল সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল তাদের ডিজেল জেনারেটর প্রতিস্থাপন করার ক্ষমতা। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করে, এই সিস্টেমগুলি বিভিন্ন ধরণের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য এবং টেকসই শক্তির উত্স সরবরাহ করতে পারে। এর মধ্যে একটি জাহাজ বা জাহাজে অক্জিলিয়ারী পাওয়ার, আলো এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক চাহিদা রয়েছে। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি ছাড়াও, সামুদ্রিক শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমগুলিকে বৈদ্যুতিক প্রপালশন সিস্টেমগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে, যা এগুলিকে প্রচলিত ডিজেল ইঞ্জিনগুলির একটি কার্যকর বিকল্প করে তোলে। এগুলি তুলনামূলকভাবে সীমিত এলাকায় চালিত ছোট জাহাজের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।

সামগ্রিকভাবে, সামুদ্রিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলি সামুদ্রিক শিল্পে আরও টেকসই এবং পরিবেশ-বান্ধব ভবিষ্যতের রূপান্তরের একটি মূল উপাদান।

লিথিয়াম ব্যাটারির সুবিধা

ডিজেল জেনারেটরের তুলনায় স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহারের সবচেয়ে স্পষ্ট সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল বিষাক্ত এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের অভাব। যদি সৌর প্যানেল বা বায়ু টারবাইনের মতো পরিষ্কার উত্স ব্যবহার করে ব্যাটারিগুলি চার্জ করা হয় তবে এটি 100% পরিষ্কার শক্তি গঠন করতে পারে। কম উপাদান সহ রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রে এগুলিও কম ব্যয়বহুল। তারা অনেক কম শব্দ তৈরি করে, আবাসিক বা জনবহুল এলাকার কাছাকাছি ডকিং পরিস্থিতির জন্য তাদের আদর্শ করে তোলে।

স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারিই একমাত্র ব্যাটারি নয় যা ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, সামুদ্রিক ব্যাটারি সিস্টেমগুলিকে প্রাথমিক ব্যাটারি (যা রিচার্জ করা যায় না) এবং সেকেন্ডারি ব্যাটারি (যা ক্রমাগত রিচার্জ করা যায়) এ ভাগ করা যায়। পরেরটি দীর্ঘমেয়াদী প্রয়োগে অর্থনৈতিকভাবে আরও বেশি উপকারী, এমনকি যখন ক্ষমতার অবনতি বিবেচনা করে। লিড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি প্রাথমিকভাবে ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিকে নতুন উদীয়মান ব্যাটারি হিসাবে বিবেচনা করা হয়। যাইহোক, গবেষণায় দেখা গেছে যে তারা উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং দীর্ঘ জীবন প্রদান করে, যার অর্থ তারা দীর্ঘ-সীমার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এবং উচ্চ লোড এবং উচ্চ-গতির চাহিদার জন্য আরও উপযুক্ত।

এই সুবিধাগুলি নির্বিশেষে, গবেষকরা আত্মতুষ্টির কোনো লক্ষণ দেখাননি। বছরের পর বছর ধরে, অসংখ্য ডিজাইন এবং অধ্যয়ন তাদের সামুদ্রিক প্রয়োগ উন্নত করতে স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উন্নত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। এতে ইলেক্ট্রোডের জন্য নতুন রাসায়নিক মিশ্রণ এবং পরিবর্তিত ইলেক্ট্রোলাইটগুলি রয়েছে যাতে আগুন এবং তাপীয় পলাতক থেকে রক্ষা পাওয়া যায়।

লিথিয়াম ব্যাটারি নির্বাচন

একটি সামুদ্রিক স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি নির্বাচন করার সময় বিবেচনা করার একাধিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সামুদ্রিক শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারি নির্বাচন করার সময় ক্যাপাসিটি একটি গুরুত্বপূর্ণ স্পেসিফিকেশন বিবেচনা করা উচিত। এটি নির্ধারণ করে যে এটি কতটা শক্তি সঞ্চয় করতে পারে এবং পরবর্তীতে, এটি রিচার্জ করার আগে উত্পাদিত কাজের পরিমাণ। এটি প্রপালশন অ্যাপ্লিকেশনের একটি মৌলিক ডিজাইন প্যারামিটার যেখানে ক্ষমতা মাইলেজ বা নৌকা ভ্রমণ করতে পারে এমন দূরত্ব নির্দেশ করে। একটি সামুদ্রিক প্রেক্ষাপটে, যেখানে প্রায়শই স্থান সীমিত থাকে, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব সহ একটি ব্যাটারি খুঁজে পাওয়া গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ শক্তির ঘনত্বের ব্যাটারিগুলি আরও কমপ্যাক্ট এবং হালকা ওজনের, যা নৌকাগুলিতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ যেখানে স্থান এবং ওজন একটি প্রিমিয়ামে থাকে।

সামুদ্রিক শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমের জন্য স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি নির্বাচন করার সময় ভোল্টেজ এবং বর্তমান রেটিংগুলি বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। এই স্পেসিফিকেশনগুলি নির্ধারণ করে যে ব্যাটারি কত দ্রুত চার্জ এবং ডিসচার্জ করতে পারে, যেটি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে বিদ্যুতের চাহিদা দ্রুত পরিবর্তিত হতে পারে।

একটি ব্যাটারি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ যা বিশেষভাবে সামুদ্রিক ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সামুদ্রিক পরিবেশ কঠোর, লবণাক্ত জল, আর্দ্রতা এবং চরম তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে। সামুদ্রিক ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি সাধারণত জলরোধী এবং ক্ষয় প্রতিরোধের, সেইসাথে চ্যালেঞ্জিং পরিস্থিতিতে নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য কম্পন প্রতিরোধ এবং শক প্রতিরোধের মতো অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত করে।

অগ্নি নিরাপত্তাও গুরুত্বপূর্ণ। সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ব্যাটারি সঞ্চয়ের জন্য সীমিত পরিমাণে জায়গা রয়েছে এবং যে কোনও আগুন ছড়িয়ে পড়লে বিষাক্ত ধোঁয়া নির্গত হতে পারে এবং ব্যয়বহুল ক্ষতি হতে পারে। বিস্তার সীমিত করার জন্য ইনস্টলেশন ব্যবস্থা নেওয়া যেতে পারে। RoyPow, একটি চীনা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদনকারী কোম্পানি, একটি উদাহরণ যেখানে অন্তর্নির্মিত মাইক্রো এক্সটিংগুইশারগুলি ব্যাটারি প্যাক ফ্রেমে স্থাপন করা হয়। এই নির্বাপক যন্ত্রগুলি হয় একটি বৈদ্যুতিক সংকেত দ্বারা বা তাপ লাইন বার্ন করে সক্রিয় করা হয়। এটি একটি অ্যারোসোল জেনারেটর সক্রিয় করবে যা রাসায়নিকভাবে কুল্যান্টকে একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে পচিয়ে দেয় এবং আগুন ছড়িয়ে পড়ার আগে দ্রুত নিভিয়ে দিতে এটি ছড়িয়ে দেয়। এই পদ্ধতিটি দ্রুত হস্তক্ষেপের জন্য আদর্শ, সামুদ্রিক স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারির মতো টাইট স্পেস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

নিরাপত্তা এবং প্রয়োজনীয়তা

সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারির ব্যবহার বাড়ছে, কিন্তু সঠিক নকশা এবং ইনস্টলেশন নিশ্চিত করার জন্য নিরাপত্তা অবশ্যই একটি শীর্ষ অগ্রাধিকার হতে হবে। লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি সঠিকভাবে পরিচালনা না করা হলে তাপীয় পলাতক এবং আগুনের ঝুঁকির জন্য ঝুঁকিপূর্ণ, বিশেষ করে লোনা জলের এক্সপোজার এবং উচ্চ আর্দ্রতা সহ কঠোর সামুদ্রিক পরিবেশে। এই উদ্বেগগুলি মোকাবেলা করার জন্য, ISO মান এবং প্রবিধান প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। এই মানগুলির মধ্যে একটি হল ISO/TS 23625, যা সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে লিথিয়াম ব্যাটারি নির্বাচন এবং ইনস্টল করার জন্য নির্দেশিকা প্রদান করে। এই মান ব্যাটারির স্থায়িত্ব এবং নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করতে ব্যাটারির নকশা, ইনস্টলেশন, রক্ষণাবেক্ষণ এবং পর্যবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তাগুলি নির্দিষ্ট করে৷ উপরন্তু, ISO 19848-1 সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি সহ ব্যাটারির পরীক্ষা এবং কার্যকারিতা সম্পর্কে নির্দেশিকা প্রদান করে।

ISO 26262 সামুদ্রিক জাহাজের পাশাপাশি অন্যান্য যানবাহনের মধ্যে বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলির কার্যকরী নিরাপত্তার ক্ষেত্রেও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই স্ট্যান্ডার্ডটি নির্দেশ করে যে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) অপারেটরকে চাক্ষুষ বা শ্রবণযোগ্য সতর্কতা প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা আবশ্যক যখন ব্যাটারির শক্তি কম থাকে, অন্যান্য নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তাগুলির মধ্যে। যদিও ISO মানগুলি মেনে চলা স্বেচ্ছায়, এই নির্দেশিকাগুলির সাথে সম্মতি ব্যাটারি সিস্টেমগুলির সুরক্ষা, দক্ষতা এবং দীর্ঘায়ুকে প্রচার করে৷

সারাংশ

সঞ্চয়স্থান লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি চাহিদার শর্তে তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং বর্ধিত আয়ুষ্কালের কারণে সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি পছন্দের শক্তি সঞ্চয়ের সমাধান হিসাবে দ্রুত আবির্ভূত হচ্ছে। এই ব্যাটারিগুলি বহুমুখী এবং বৈদ্যুতিক নৌকা চালিত করা থেকে শুরু করে নেভিগেশন সিস্টেমগুলির জন্য ব্যাকআপ পাওয়ার প্রদান পর্যন্ত বিভিন্ন সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে৷ উপরন্তু, নতুন ব্যাটারি সিস্টেমের ক্রমাগত বিকাশ গভীর সমুদ্র অনুসন্ধান এবং অন্তর্ভুক্ত করার জন্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির পরিসরকে প্রসারিত করছে৷ অন্যান্য চ্যালেঞ্জিং পরিবেশ। সামুদ্রিক শিল্পে স্টোরেজ লিথিয়াম ব্যাটারি গ্রহণ গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস করবে এবং সরবরাহ ও পরিবহনে বিপ্লব ঘটাবে বলে আশা করা হচ্ছে।