লিথিয়াম আয়ন কার স্টার্ট ব্যাটারি কেন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না?

তাই, যখন আমরা গাড়ির ব্যাটারি নিয়ে কথা বলি, তখন চালুকারী ব্যাটারি সম্পর্কে বুঝতে হবে—যা আপনার পুরানো ধরনের অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন চালিত গাড়িগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য শুরু করতে এবং চালিত রাখতে সাহায্য করে। এগুলি EV-এর দূরত্ব ও শক্তি উভয়ের জন্য ব্যবহৃত বড় ট্র্যাকশন ব্যাটারির অতিরিক্ত। যদিও Li-Ion প্রযুক্তি ব্যাপক পরিসরের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ক্রমাগত বেশি ব্যবহৃত হচ্ছে, তবুও গাড়ি চালুকারী ব্যাটারির ক্ষেত্রে এটি বেশ অস্বাভাবিক। এই নিবন্ধটি তার পেছনের বড় চিত্রটি নিয়ে আলোচনা করে, যেমন প্রযুক্তি, অর্থনৈতিক এবং যানবাহন সংক্রান্ত সমস্যাগুলি যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিকে এই ক্ষেত্রে সর্বব্যাপী ব্যবহার থেকে দূরে রেখেছে।

গাড়ি চালুকারী ব্যাটারি কি কাজ করে?

মোটর যানবাহনগুলিতে আপনি যে ধরনের স্টার্টিং ব্যাটারি পাবেন তা শক্তির একটি স্বল্প মেয়াদী ঝাঁপ উৎপাদনের জন্য ডিজাইন করা হয়, যা মোটামুটি শুধুমাত্র ইঞ্জিনটিকে চলমান এবং দহন প্রক্রিয়া চালু রাখার জন্য যথেষ্ট। এছাড়াও তাদের অবস্থার পার্থক্য নির্বিশেষে— হিমাঙ্ক শীতকাল, প্রখর গ্রীষ্মকাল— সেরাভাবে কাজ করা এবং যানবাহনের ইলেকট্রনিক্সের সাথে সামঞ্জস্য রেখে কাজ করার প্রয়োজন হয়। দীর্ঘ দূরত্বের গাড়ির জন্য যতটা সম্ভব শক্তি ঘনত্ব (energy density) অর্জনের জন্য সাবধানতার সাথে অপটিমাইজ করা EV ব্যাটারির বিপরীতে, ইঞ্জিন স্টার্টিং-এর চাহিদা সম্পূর্ণ আলাদা: শক্তি ঘনত্ব (power density) এবং উচ্চ শক্তি চক্রে দীর্ঘ আয়ু। এই বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি এমন একটি উচ্চ মানদণ্ড নির্ধারণ করে যার সাথে এই কাজগুলি করার জন্য প্রতিযোগিতামূলক যেকোনো ব্যাটারি প্রযুক্তির তুলনা করা হবে। লিথিয়াম আয়ন প্রযুক্তি সাধারণভাবে পরিপক্ক, কিন্তু এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহার করার সময় এটি তাত্ক্ষণিকভাবে একগুচ্ছ সমস্যার মুখোমুখি হয়, যা আমরা নিচের অংশগুলিতে আলোচনা করব।

প্রযুক্তিগত এবং কর্মদক্ষতা সীমাবদ্ধতা

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করা হয়, এবং তারপরে ঐতিহ্যবাহী লেড-অ্যাসিড অ্যাকুমুলেটর, যার শক্তি ঘনত্ব বেশি এবং ওজন কম। অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, এই সুবিধাগুলি তেমন অর্থবহ নয়। আরেকটি প্রশ্ন হল উষ্ণ এবং শীতল তাপমাত্রায় এগুলির কী অবস্থা হয়। শীতল জলবায়ুতে, লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলি জটিল হতে পারে কারণ এগুলি আপনাকে শুধুমাত্র সীমিত ক্র্যাঙ্কিং অ্যাম্প দেয়, যা যানবাহন চালু করার জন্য যথেষ্ট নয়। তদ্বিপরীতে, লেড অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি এমন পরিস্থিতিতেও শক্তিশালী থাকে এবং ঠাণ্ডা হলেও সর্বদা শক্তি সরবরাহ করতে পারে। এছাড়াও, উপরে উল্লিখিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চার্জ হওয়ার সময় জোর করে চার্জ হওয়া রোধ করার জন্য জটিল ভোল্টেজ মনিটরিং এবং/অথবা অতিরিক্ত ডিসচার্জ বন্ধ করার জন্য যন্ত্র প্রয়োজন হয়, বিশেষ করে যখন এটি এমন যানবাহনে চার্জ হয় যেখানে এটি অভ্যস্ত নয়, উদাহরণস্বরূপ যেহেতু ওই যানবাহনের শুধুমাত্র অনেক সহজ লেড-অ্যাসিড ডিটেক্টরের প্রয়োজন হয়। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির কাছাকাছি থেকে পর্যবেক্ষণ এবং পরিচালনার প্রয়োজন হয়, নতুবা এগুলি ক্ষতিগ্রস্ত বা ধ্বংস হয়ে যেতে পারে, যা আরও জটিলতা এবং খরচ বাড়িয়ে দেয়।

অর্থনৈতিক এবং নিরাপত্তা সংক্রান্ত উদ্বেগ

লিথিয়াম-আয়ন স্টার্টার ব্যাটারির ক্ষেত্রে মূল্যও আরেকটি সমস্যা। সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির তুলনায় উৎপাদনের খরচ এগুলির অনেক বেশি, যারা দশকের পর দশক ধরে পরিশোধন এবং স্কেলের অর্থনীতির সুবিধা পেয়েছে। তবুও সেই মূল্যের জন্য, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি শেষ ব্যবহারকারী এবং উত্পাদকদের বেশিরভাগের জন্য কেবল যথেষ্ট ভাল। নিরাপত্তা আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। ব্যাটারি যদি ছিদ্র হয়, উত্তপ্ত হয় বা শর্ট সার্কিট হয় তবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিপজ্জনক বা নিরাপদ নাও হতে পারে। এটি একটি কারণও যে, যদিও এটি নিরাপদ থেকে অনেক দূরে, তবুও কঠোর (অটোমোটিভ) ব্যবহারে সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি আরও নিরাপদ/স্থিতিশীল। এই কারণগুলির কারণে, অর্থনৈতিক এবং নিরাপত্তা দিক থেকে লিথিয়াম-আয়ন উচ্চ পরিমাণে স্টার্টার ব্যাটারির জন্য খুব কমই উপযুক্ত।

সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির প্রাদুর্ভাব

স্টার্টিং এর ক্ষেত্রে অটোমোটিভে ১০০ বছরেরও বেশি সময় ধরে লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি ব্যবহার করা হচ্ছে—এর পিছনে অবশ্যই কারণ আছে। এগুলি খুবই নির্ভরযোগ্য এবং ডিসচার্জের মাধ্যমে গুরুতর ক্ষতি ছাড়াই ইঞ্জিন চালু করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে। তাছাড়া, এই প্রযুক্তি পরিপক্ক; এর উৎপাদন এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়া ইতিমধ্যেই বিদ্যমান যা প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী বেশিরভাগ উপকরণকে আবার ফিরিয়ে দেয় এবং এটি টেকসই বলে উল্লেখ করে। এছাড়াও, লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি বিদ্যমান যানবাহনের গঠনের সাথে খাপ খায় এবং চার্জিং স্টেশন বা বৈদ্যুতিক অবকাঠামোর মতো বিষয়গুলিতে প্রধান পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় না বলে প্রমাণিত হয়েছে। অবশ্যই, অন্যান্য প্রযুক্তি ও কারখানায় সহজে এগুলি স্থাপন করা যায় এবং এদের কম খরচ হওয়াটাই একটি স্পষ্ট পছন্দ। মূল কথা হলো, স্টার্টিং-এর জন্য লিথিয়াম-আয়নে রূপান্তর করে গাড়ি শিল্প খুব কমই লাভবান হবে, বিশেষ করে যখন প্রচলিত লিড-অ্যাসিড প্রযুক্তি গ্রাহকদের মানসিক শান্তি প্রদান করে।

ভবিষ্যতের সম্ভাবনা এবং শিল্প প্রবণতা

ভবিষ্যতে স্টার্টিং ব্যাটারির ক্ষেত্রে এটি সম্পূর্ণ ভিন্ন হতে পারে, তবে এই পরিবর্তনগুলি সীমিত হওয়ার আশা করা হচ্ছে। তবে লিথিয়াম-আয়ন কেমিস্ট্রির উন্নতির ফলে, যার মধ্যে লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের বিভিন্ন ধরনের ডেরিভেটিভগুলির আপডেট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা তাদের নিরাপদ এবং/অথবা খরচ-কার্যকর করে তোলে, সেগুলি নিয়ন্ত্রণযোগ্য হয়ে উঠছে। তবে শিল্প পর্যবেক্ষকদের মতে, প্রযুক্তির বিকাশ ঘটতে হবে এবং শিল্পের চর্চা ও ভোক্তাদের এটি গ্রহণ করতে হবে। যতই যানবাহনে ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্য যুক্ত হবে এবং হাইব্রিডীকরণের দিকে ঝুঁকবে, স্টার্টার ব্যাটারির চাহিদা বদলাতে পারে, যা লিথিয়াম-আয়নের জন্য একটি সুযোগ তৈরি করতে পারে। তবে স্বল্পমেয়াদে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারিই প্রধান প্রযুক্তি হিসাবে থাকবে, কারণ এর প্রতিষ্ঠিত অবকাঠামো রয়েছে এবং অর্থনৈতিক সুবিধা প্রদান করে। নতুন প্রযুক্তিতে রূপান্তর হবে সৃজনশীলতা এবং কার্যকারিতার একটি গালিমাফ্রি।

সংক্ষেপে, পারফরম্যান্সের সীমাবদ্ধতা এবং খরচের প্রভাব, নিরাপত্তা সংক্রান্ত উদ্বেগ এবং লেড-অ্যাসিড প্রযুক্তির অত্যন্ত শক্তিশালী প্রচলিত ভিত্তির কারণে স্টার্ট-স্টপে লি-আয়ন কার ব্যাটারি এখনও সাধারণ হয়ে ওঠেনি। লি-আয়ন অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি আশাব্যঞ্জক প্রযুক্তি, কিন্তু এখনও ঐতিহ্যবাহী গাড়ি স্টার্টিংয়ে এর ব্যবহার তুলনামূলকভাবে খুব কম। এই প্রাককল্পনাগুলি ব্যাখ্যা করে যে কেন অন্যান্য খাতগুলিতে এখনও উদ্ভাবন বিকাশ করা হচ্ছে, যখন গাড়ি শিল্পকে মোকাবিলা করার জন্য পরীক্ষিত এবং প্রমাণিত সমাধানগুলি বিবেচনা করা হয়।