চীনের সর্ব-আবহাওয়া উপযোগী ইলেকট্রোলাইট ইভি ব্যাটারির রেঞ্জ দ্বিগুণ করে, চরম শীতও সামলায়

হিমাঙ্কের নিচের তাপমাত্রার সমাধান

শীতের আবহাওয়া দীর্ঘদিন ধরেই ব্যাটারিচালিত যন্ত্রের প্রধান শত্রু। স্কি ভ্রমণে স্মার্টফোন হঠাৎ বন্ধ হয়ে যায়, জমাট আকাশ থেকে ড্রোন নিচে পড়ে, আর তাপমাত্রা কমার সঙ্গে সঙ্গে বৈদ্যুতিক গাড়ির চালকেরা দেখেন, গাড়ির দেখানো চলার দূরত্ব দ্রুত কমছে। প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির রসায়নের মৌলিক সীমাবদ্ধতা থেকেই এসব সমস্যা তৈরি হয়। ঠান্ডায় শক্তি সরবরাহের জন্য জরুরি আয়নের চলাচল ধীর হয়ে যায় এবং তীব্র শীতে ব্যাটারির ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা অর্ধেক বা তারও বেশি কমে যায়। উত্তরের শীতপ্রধান অঞ্চলের বাসিন্দাদের কাছে যখন যন্ত্রের সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন, ঠিক তখনই সেগুলো অচল হয়ে পড়ার হতাশা এখন মৌসুমি বিরক্তি হিসেবে মেনে নেওয়া হয়েছে। তবে চীনা গবেষকদের একটি দল দাবি করেছে, ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইটে আমূল পরিবর্তন এনে তারা এই সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠেছেন। ইলেকট্রোলাইট হলো গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক মাধ্যম, যা দুই ইলেকট্রোডের মধ্যে আয়ন পরিবহন করে এবং ব্যাটারির ভেতরে শক্তি স্থানান্তরের পথ হিসেবে কাজ করে।

গত মাসে মর্যাদাপূর্ণ সাময়িকী নেচারে প্রকাশিত এক গবেষণায় নানকাই বিশ্ববিদ্যালয় ও সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসের বিজ্ঞানীরা নতুন হাইড্রোফ্লুরোকার্বন-ভিত্তিক ইলেকট্রোলাইটের বিবরণ দিয়েছেন। এটি লিথিয়াম-মেটাল ব্যাটারিকে কক্ষ তাপমাত্রায় প্রতি কেজিতে ৭০০ ওয়াট-ঘণ্টার বেশি শক্তিঘনত্ব অর্জনে সক্ষম করে, পাশাপাশি মাইনাস ৯৪ ডিগ্রি ফারেনহাইট পর্যন্ত তাপমাত্রায় স্থিতিশীলভাবে কাজ করে। তুলনার জন্য, প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কক্ষ তাপমাত্রায় সাধারণত প্রতি কেজিতে প্রায় ১৩৬ ওয়াট-ঘণ্টা শক্তি সরবরাহ করে; হিমাঙ্কের নিচে তা কমে প্রতি কেজিতে ৬৮ ওয়াট-ঘণ্টারও নিচে নেমে যায়। এই অগ্রগতি একই ওজনের ব্যাটারিতে শক্তি সঞ্চয়ক্ষমতা দ্বিগুণ বা তিন গুণ করার সম্ভাবনা তৈরি করেছে। এর ফলে শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির দীর্ঘদিনের দুটি বড় বাধা—শক্তিঘনত্ব এবং ঠান্ডায় নির্ভরযোগ্যতা—মোকাবিলা করা সম্ভব হতে পারে। গবেষণাটি ইলেকট্রোলাইটের রসায়ন নিয়ে কয়েক দশকের ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করার পাশাপাশি পরবর্তী প্রজন্মের শক্তি সঞ্চয়ের জন্য সহজে বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনযোগ্য সমাধানের পথ দেখায়।

আণবিক সমন্বয় নিয়ে নতুন ভাবনা

প্রতিটি ব্যাটারির কেন্দ্রে থাকে ইলেকট্রোলাইট—এমন একটি পদার্থ, যা ধনাত্মক ও ঋণাত্মক ইলেকট্রোডের মধ্যে আধানযুক্ত কণার প্রবাহ ঘটায়। প্রচলিত লিথিয়াম ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইটে অক্সিজেন পরমাণুযুক্ত কার্বনেট দ্রাবক ব্যবহার করা হয়। শক্তিশালী আয়ন-ডাইপোল মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে এগুলো কার্যকরভাবে লিথিয়াম লবণ গলিয়ে দেয়। এই অক্সিজেন-সমন্বয় রসায়ন দ্রবীভূত লবণকে স্থিতিশীল রাখে বলে কয়েক দশক ধরে শিল্পে আধিপত্য বিস্তার করেছে। তবে এর সঙ্গে এমন কিছু বড় আপস জড়িত, যা সামগ্রিক কার্যকারিতা সীমিত করে। লিথিয়াম ও অক্সিজেনের মধ্যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া ইলেকট্রোডের সংযোগস্থলে আধান স্থানান্তরে বাধা দেয় এবং ঠান্ডা পরিবেশে কার্যকারিতা কমায়। ফলে শক্তিঘনত্ব ও কম তাপমাত্রায় কাজ—দুটির ক্ষেত্রেই প্রতিবন্ধকতা তৈরি হয়। কার্যকরভাবে কাজ করার জন্য এসব উপাদানের বেশি পরিমাণও প্রয়োজন হয়, যা ওজন ও আকার বাড়ায়; পাশাপাশি তাপমাত্রার চাপের মধ্যে আধান দক্ষতার সঙ্গে স্থানান্তর করতেও এগুলো ব্যর্থ হয়।

নানকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের জুন চেন ও ছিং ঝাও এবং সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসের ইয়ং লির নেতৃত্বে গবেষক দলটি দীর্ঘদিনের এই ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করেছে যে কার্যকর ইলেকট্রোলাইটের জন্য অক্সিজেন-ভিত্তিক লিগ্যান্ড অপরিহার্য। তাঁরা নতুন ফ্লুরিনযুক্ত হাইড্রোকার্বন দ্রাবক অণু নকশা ও সংশ্লেষণ করেন, যার মূল উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছে বিশেষভাবে 1,3-difluoro-propane। এই যৌগটি এমন একটি ফ্লুরিন-সমন্বয় ব্যবস্থা তৈরি করে, যা প্রচলিত লিথিয়াম-অক্সিজেন মিথস্ক্রিয়ার বদলে অপেক্ষাকৃত দুর্বল লিথিয়াম-ফ্লুরিন বন্ধন ব্যবহার করে। এই দুর্বল সমন্বয়ের ফলে আয়ন আরও সহজে প্রবাহিত হয় এবং দ্রবীভূত হওয়ার বাধা কমে। এতে চরম তাপমাত্রার চাপেও দ্রুত আধান স্থানান্তর সম্ভব হয়, পাশাপাশি ব্যবস্থাটি কম পরিমাণ ইলেকট্রোলাইট উপাদান দিয়েই কাজ করতে পারে।

নেচারে প্রকাশিত গবেষণার কারিগরি বিবরণে এই রাসায়নিক পরিবর্তনের ব্যাপকতা উঠে এসেছে। হাইড্রোফ্লুরোকার্বন ইলেকট্রোলাইটটির সান্দ্রতা অত্যন্ত কম—০.৯৫ সেন্টিপয়েজ; ৪.৯ ভোল্টের বেশি উচ্চ অক্সিডেশন স্থিতিশীলতা রয়েছে, আর মাইনাস ৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রাতেও প্রতি সেন্টিমিটারে ০.২৯ মিলিসিমেন্স আয়নিক পরিবাহিতা বজায় রাখে। এসব বৈশিষ্ট্যের ফলে লিথিয়াম-মেটালের পাউচ সেল চার্জ-ডিসচার্জ চক্রে আধান স্থানান্তরের দক্ষতা নির্দেশক কুলম্বিক দক্ষতা কক্ষ তাপমাত্রায় ৯৯.৭ শতাংশ এবং মাইনাস ৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে ৯৮ শতাংশে পৌঁছাতে পারে। পরিকল্পিত স্টেরিক বাধাযুক্ত ফ্লুরিন-ভিত্তিক লিগ্যান্ডের সাহায্যে প্রতি লিটারে ২ মোলের বেশি লবণ দ্রবীভূত করা যায়, যা ফ্লুরিনযুক্ত হাইড্রোকার্বনের সক্ষমতা সম্পর্কে আগের ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে।

চালানোর দূরত্ব নিয়ে উদ্বেগের জবাব

বৈদ্যুতিক পরিবহনে এর বাস্তব প্রভাব বড় এবং তা সহজেই বোঝা যায় তাঁদের কাছে, যাঁরা দীর্ঘপথে যাতায়াত বা শীতকালে কার্যকারিতা নিয়ে উদ্বেগের কারণে বৈদ্যুতিক গাড়ি কিনতে দ্বিধা করেছেন। অনুকূল পরিস্থিতিতে বর্তমান ইভি ব্যাটারি একবার চার্জে সাধারণত ৩১০ থেকে ৩৭০ মাইল চলার সুযোগ দেয়। শীতের সময় গাড়ির হিটিং ব্যবস্থা বিদ্যুৎ খরচ করে এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া ধীর হয়ে যায় বলে এই দূরত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে কমে। সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসের গবেষক লি ইয়ংয়ের মতে, নতুন প্রযুক্তি হিমশীতল অবস্থাতেও কার্যকারিতা বজায় রেখে এই দূরত্ব অনেক বাড়াতে পারে। সরকারি মন্ত্রণালয়ের পত্রিকা সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ডেইলিকে দেওয়া এক সাক্ষাৎকারে লি ভোক্তা পর্যায়ে এই উদ্ভাবনের রূপান্তরকারী সম্ভাবনার কথা ব্যাখ্যা করেন।

লি বলেন, "একই ভরের ব্যাটারিতে কক্ষ তাপমাত্রায় শক্তি সঞ্চয়ক্ষমতা দুই থেকে তিন গুণ বাড়লে বৈদ্যুতিক গাড়ির চলার দূরত্ব ৫০০-৬০০ কিলোমিটার থেকে ১,০০০ কিলোমিটারেরও বেশি করা সম্ভব।" এতে একবার চার্জে প্রায় ৬২০ মাইল চলা যাবে, যা ডেনভার থেকে ডালাসের দূরত্বের কাছাকাছি। ফলে দীর্ঘপথের ভ্রমণ ও আন্তশহর যাতায়াতে চলার দূরত্ব নিয়ে উদ্বেগ কার্যত দূর হতে পারে।

শুধু চলার দূরত্ব নয়, শীতপ্রধান অঞ্চলে ইভি ব্যবহারের পথে বাধা হয়ে দাঁড়ানো মৌসুমি কার্যকারিতা হ্রাসের সমস্যাও এই প্রযুক্তি মোকাবিলা করে। প্রচলিত ব্যাটারির ক্ষমতা শীতে উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। হিমাঙ্কের নিচে কখনো কখনো সেগুলো ঘোষিত চলার দূরত্বের অর্ধেকেরও কম বজায় রাখে, আর কাজ চালু রাখতে প্রচুর শক্তি খরচ করা হিটিং ব্যবস্থা প্রয়োজন হয়। হাইড্রোফ্লুরোকার্বন ইলেকট্রোলাইট মাইনাস ৫৮ ডিগ্রি ফারেনহাইটেও প্রতি কেজিতে প্রায় ৪০০ ওয়াট-ঘণ্টা শক্তিঘনত্ব বজায় রাখে। ফলে তীব্র শীতেও ব্যাটারি গরম রাখার যন্ত্র বা বাড়তি বিদ্যুৎ খরচ করা তাপ-নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ছাড়াই গাড়ি ব্যবহারযোগ্য থাকে। পরীক্ষাগারে দেখা ৯৯.৭ শতাংশ চার্জিং দক্ষতা থেকে ইঙ্গিত মেলে, দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহারের পরও এই ব্যাটারিগুলো শক্তি ধরে রাখার ক্ষমতা আরও ভালোভাবে বজায় রাখতে পারে।

সড়কের বাইরেও ব্যবহার

গাড়িতে ব্যবহারের সম্ভাবনা তাৎক্ষণিকভাবে মানুষের মনোযোগ কাড়লেও গবেষকেরা বলছেন, যাত্রীবাহী গাড়ির বাইরেও বিশেষায়িত শিল্প ও বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে এই প্রযুক্তির ব্যবহার হতে পারে। সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেস চায়না অ্যারোস্পেস সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি করপোরেশনের অধীন। তাই মহাকাশযান, উপগ্রহ ও গ্রহ অনুসন্ধানী যানে এর তাৎক্ষণিক ব্যবহারের সম্ভাবনা রয়েছে। এসব যান চরম তাপমাত্রার পরিবেশে কাজ করে, যেখানে একবার কক্ষপথে ঘোরা বা পৃষ্ঠে কাজ করার সময়ই তীব্র গরম থেকে হিমশীতল ঠান্ডায় তাপমাত্রা ওঠানামা করতে পারে। এই ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা উচ্চ-শক্তির ব্যাটারি আর্কটিক অঞ্চলে নজরদারির কাজে ব্যবহৃত ড্রোনের কর্মক্ষমতা ও বহনক্ষমতা বাড়াতে পারে, তাপ সুরক্ষা ছাড়াই মেরু অঞ্চলের দীর্ঘ রাতজুড়ে বুদ্ধিমান রোবট চালাতে পারে এবং অ্যান্টার্কটিকার গবেষণা কেন্দ্রে বৈজ্ঞানিক সরঞ্জামে শক্তি জোগাতে পারে, যেখানে প্রচলিত ব্যাটারি দ্রুত অকেজো হয়ে যায়।

ঠান্ডায় কাজ করার সক্ষমতা থেকে ভোক্তা ইলেকট্রনিকসও সমানভাবে উপকৃত হতে পারে। শীতের আবহাওয়ায় বর্তমান স্মার্টফোন ও বহনযোগ্য যন্ত্রের ব্যাটারি দ্রুত ফুরিয়ে যায়। উত্তরের শীতপ্রধান অঞ্চলের ব্যবহারকারী ও শীতকালীন খেলাধুলায় অংশ নেওয়া মানুষের কাছে এটি সাধারণ অভিযোগ; আংশিক চার্জ দেখালেও তাঁদের যন্ত্র হঠাৎ বন্ধ হয়ে যায়। ফ্লুরিন-ভিত্তিক রসায়ন এমন যন্ত্র তৈরি করতে পারে, যা প্রচলিত ব্যাটারিকে অচল করে দেওয়ার মতো তাপমাত্রাতেও পূর্ণ কার্যক্ষমতা বজায় রাখবে। এর ফলে দুর্গম এলাকায় জরুরি সংকেত পাঠানোর বীকন, জিপিএস যন্ত্র ও যোগাযোগ সরঞ্জাম আরও দীর্ঘ সময় চালু রাখা সম্ভব হতে পারে। মহাকাশ অনুসন্ধান অভিযানে প্রচণ্ড গরম থেকে হিমশীতল ঠান্ডা—দুই ধরনের তাপমাত্রারই মুখোমুখি হতে হয়। চাঁদ বা মঙ্গলের পৃষ্ঠে কাজের জন্য এসব সেল ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে অভিযানের সাফল্যে তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা অপরিহার্য এবং প্রচলিত তাপ-নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার অতিরিক্ত ওজন বহন করা কঠিন।

ইলেকট্রোলাইটের মৌলিক ভৌত কাঠামো নতুনভাবে নকশা করায় এর বহুমুখী ব্যবহার সম্ভব হয়েছে। দ্রাবকের সান্দ্রতা কমানো এবং পৃষ্ঠ ভেজানোর বৈশিষ্ট্য উন্নত করার ফলে পুরো ব্যবস্থায় কম ইলেকট্রোলাইট লাগে। এতে ব্যাটারির ওজন কমে, আবার বিস্তৃত তাপমাত্রায় কার্যকারিতাও বাড়ে। বর্তমান বাণিজ্যিক ব্যাটারি ব্যবস্থায় উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি ও বিস্তৃত তাপমাত্রায় কাজ করার এই সমন্বয় এখনো অধরা। তাই মহাকাশ ও বিমান চলাচলের ক্ষেত্রে হাইড্রোফ্লুরোকার্বন পদ্ধতিটি বিশেষ মূল্যবান হতে পারে, কারণ সেখানে প্রতিটি গ্রামের গুরুত্ব রয়েছে এবং সূর্যের আলো ও ছায়ার মধ্যে তাপমাত্রা নাটকীয়ভাবে বদলে যায়।

গবেষণাগার থেকে উৎপাদন লাইনে

সমকক্ষ বিশেষজ্ঞদের পর্যালোচিত সাময়িকীতে আশাব্যঞ্জক ফল প্রকাশিত হলেও, ভোক্তাদের জন্য বাণিজ্যিক পণ্যে এই ব্যাটারি আসার আগে বড় ধরনের প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। গবেষক দল স্বীকার করেছে, উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে আরও উন্নয়ন ও অপ্টিমাইজেশন দরকার। প্রচণ্ড ঠান্ডায় ইলেকট্রোলাইটটি ভালো কাজ করলেও, মরুভূমির গরম পরিবেশে বা দ্রুত চার্জের সময়—যখন প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয়—মাইনাস না হয়ে ২১২ ডিগ্রি ফারেনহাইটের বেশি তাপমাত্রায় কার্যকারিতা ও নিরাপত্তা বজায় রাখতে আরও উন্নতি প্রয়োজন। কম তাপমাত্রার সুবিধা অক্ষুণ্ণ রেখে হাইড্রোফ্লুরোকার্বন যৌগের স্ফুটনাঙ্ক বাড়ানোই গবেষকদের জন্য পরবর্তী কারিগরি বাধা।

সাধারণ ব্যাটারি উন্নয়নের সময়সীমার তুলনায় বাণিজ্যিক উৎপাদনের পরিকল্পনা বেশ উচ্চাভিলাষী। শিল্পসংশ্লিষ্ট সূত্র বলছে, সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসসহ চীনা নির্মাতারা ২০২৬ সালের শেষ নাগাদ ব্যাপক উৎপাদনের সক্ষমতা অর্জনের লক্ষ্য নিয়েছে। বৈশ্বিক ব্যাটারি উৎপাদন ও পরিচ্ছন্ন জ্বালানি প্রযুক্তিতে আধিপত্য ধরে রাখতে চীনের বৃহত্তর কৌশলের প্রতিফলন এই উচ্চাভিলাষী সময়সূচি। বর্তমানে বিশ্বের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উৎপাদন সক্ষমতার প্রায় ৬০ শতাংশ চীনের নিয়ন্ত্রণে। পরবর্তী প্রজন্মের প্রযুক্তিতে এগিয়ে থাকতে দেশটি মৌলিক গবেষণায়ও বিপুল বিনিয়োগ করে চলেছে। এই উদ্ভাবন চীনের সাম্প্রতিক অন্যান্য অগ্রগতির পরিপূরক। এর মধ্যে রয়েছে স্থির বিদ্যুৎ-গ্রিডে শক্তি সঞ্চয়ের জন্য টোফুর ব্রাইন ব্যবহার করা জলীয় ব্যাটারি, যাতে ১,২০,০০০ বার চার্জ-চক্র সম্ভব। বিভিন্ন রসায়ন ও ব্যবহারক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয়ের অগ্রগতির জন্য চীনের সমন্বিত প্রচেষ্টার ইঙ্গিত দেয় এসব উদ্ভাবন।

বাণিজ্যিকীকরণের কৌশলে বিশ্ববিদ্যালয় ও শিল্পপ্রতিষ্ঠানের সহযোগিতা গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে হচ্ছে। চীনা বিজ্ঞান একাডেমির একাডেমিশিয়ান এবং নানকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের সহ-সভাপতি চেন জুন প্রযুক্তি হস্তান্তর প্রক্রিয়া নিয়ে সাম্প্রতিক বক্তব্যে তাত্ত্বিক আবিষ্কারের চেয়ে বাস্তব প্রয়োগের গুরুত্ব তুলে ধরেন।

চেন বলেন, "আমরা সব সময় হাতির দাঁতের মিনারে থাকতে পারি না। বাস্তব শিল্পগত চ্যালেঞ্জের সমাধান করাই আমাদের লক্ষ্য।" তাঁর দল ইতিমধ্যে গাড়ি নির্মাতাদের সঙ্গে অংশীদারত্ব গড়ে তুলেছে, যাতে গবেষণাগারের ফলাফলকে বাস্তব সড়কের পরিস্থিতি সহ্য করতে পারে এমন ড্রাইভট্রেনের উপাদানে রূপান্তর করা যায়।

নানকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের অধ্যাপক ইয়ান ঝেনহুয়ার মতে, লিথিয়াম-মেটাল ব্যাটারির সঙ্গে ঐতিহাসিকভাবে জড়িত নিরাপত্তা ও ব্যয়ের উদ্বেগ—দুটিই এই প্রযুক্তি মোকাবিলা করে। স্ব-উন্নত যৌগিক ইলেকট্রোলাইটটি ব্যাটারির অন্তর্নিহিত নিরাপত্তা বাড়ানোর পাশাপাশি চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের আয়ুও উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়ায়। এতে প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন কাঠামোর তুলনায় তাত্ত্বিক সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, উচ্চ ঝুঁকির সুনামের কারণে লিথিয়াম-মেটাল ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণ এত দিন যে বাধার মুখে পড়েছে, তার সমাধান হতে পারে।

বৈশ্বিক ব্যাটারি প্রতিযোগিতা

ব্যাটারি প্রযুক্তিতে শ্রেষ্ঠত্বের জন্য আন্তর্জাতিক প্রতিযোগিতা তীব্র হয়ে ওঠার সময় এই অগ্রগতি এসেছে। জ্বালানি রূপান্তরের অর্থনৈতিক সুবিধা কারা পাবে, তা সম্ভবত এই প্রতিযোগিতাই নির্ধারণ করবে। কিছু দেশ দেশীয় উৎপাদন সক্ষমতা রক্ষায় নিয়ন্ত্রণমূলক বাধা ও বাণিজ্য নিষেধাজ্ঞায় মনোযোগ দিলেও, চীন রাষ্ট্র-সমর্থিত গবেষণাগার এবং বিশ্ববিদ্যালয়-শিল্পপ্রতিষ্ঠানের ঘনিষ্ঠ অংশীদারত্বের মাধ্যমে মৌলিক গবেষণা ও দ্রুত বাণিজ্যিকীকরণে জোর দিয়েছে। হাইড্রোফ্লুরোকার্বন ইলেকট্রোলাইট প্রচলিত রসায়ন থেকে মৌলিকভাবে আলাদা। ফলে বিদ্যমান সক্ষমতাকে ধাপে ধাপে উন্নত করে সমকক্ষ হওয়ার বদলে চীনা নির্মাতারা বর্তমান প্রজন্মের প্রযুক্তিকে পেছনে ফেলে এগিয়ে যেতে পারে। রাষ্ট্র-সমর্থিত মহাকাশ গবেষণা প্রতিষ্ঠান সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসের অংশগ্রহণ থেকে এসব উদ্ভাবন বৃহৎ পরিসরে ছড়িয়ে দিতে সরকারের উল্লেখযোগ্য সহায়তার ইঙ্গিত মেলে।

এই উদ্ভাবন উন্নত উপকরণ বিজ্ঞানে গবেষণাপত্র প্রকাশ এবং ব্যাপক উৎপাদনের মধ্যে যে দীর্ঘস্থায়ী ব্যবধান রয়েছে, তা তুলে ধরে। ব্যাটারি গবেষকেরা সবাই স্বীকার করেন, নেচারে গবেষণাপত্র প্রকাশ থেকে কারখানার উৎপাদন লাইন চালু হওয়া পর্যন্ত প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জ, উৎপাদনের মাত্রা বাড়ানোর অসুবিধা, সরবরাহব্যবস্থা গড়ে তোলা এবং ব্যয় কমানোর মতো কাজে কয়েক বছর লেগে যায়। তবে রাষ্ট্র-সমর্থিত মহাকাশ ও গাড়ি নির্মাণ প্রতিষ্ঠানের সম্পৃক্ততা থেকে এসব বাধা কাটাতে উল্লেখযোগ্য সম্পদ বিনিয়োগের ইঙ্গিত পাওয়া যায়। এর মধ্যে পরীক্ষামূলক উৎপাদন লাইন ও পরীক্ষার সুবিধা স্থাপনও রয়েছে। সফল হলে এই প্রযুক্তি বৈদ্যুতিক গাড়ির প্রতিযোগিতার চেহারা বদলে দিতে পারে, বিশেষ করে তীব্র শীতের বাজারগুলোতে, যেখানে বর্তমান ব্যাটারি প্রযুক্তি হিমশিম খায় এবং স্বাভাবিকভাবেই ক্রেতাদের মধ্যে আগ্রহ কম থাকে।

বৈদ্যুতিক গাড়ি কেনার কথা ভাবছেন এমন ভোক্তাদের জন্য এই উন্নয়ন ইঙ্গিত দেয়, ২০২৭ বা ২০২৮ সাল পর্যন্ত অপেক্ষা করলে পরবর্তী প্রজন্মের গাড়িতে সামান্য উন্নতির বদলে চলার দূরত্ব ও নির্ভরযোগ্যতায় সত্যিকার অর্থেই বড় পরিবর্তন মিলতে পারে। ৬০০ মাইল চলার সক্ষমতা ও শীতেও নির্ভরযোগ্য কার্যকারিতার সমন্বয় ইভি কেনার ক্ষেত্রে সাধারণ ক্রেতাদের সবচেয়ে বেশি বলা দুটি আপত্তির জবাব দেয়। চীনা প্রযুক্তি খাতের সংশ্লিষ্ট উন্নত ব্যাটারি নিয়ে মন্তব্য করতে গিয়ে চায়না অটোমোটিভ নিউ এনার্জি ব্যাটারি টেকনোলজির মহাব্যবস্থাপক লু তিয়ানজুন বলেন, এই কার্যকারিতা বর্তমান ভোক্তাপর্যায়ের প্রযুক্তির তুলনায় প্রায় ৫০ শতাংশ উন্নত। তাঁর মতে, এতে ব্যাটারিগুলো দেশ ও আন্তর্জাতিক—উভয় পর্যায়েই অগ্রণী অবস্থানে রয়েছে। একই সঙ্গে দীর্ঘপথে চলার ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক গাড়িকে অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনচালিত গাড়ির চেয়েও সত্যিকার অর্থে উন্নত করে তুলতে পারে।

এক নজরে

• চীনা গবেষকেরা হাইড্রোফ্লুরোকার্বন-ভিত্তিক ইলেকট্রোলাইট তৈরি করেছেন, যা লিথিয়াম-মেটাল ব্যাটারিকে প্রতি কেজিতে ৭০০ ওয়াট-ঘণ্টার বেশি শক্তিঘনত্ব অর্জনে সক্ষম করে; প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন সেলের তুলনায় যা দ্বিগুণেরও বেশি।
• এই প্রযুক্তি মাইনাস ৯৪ ডিগ্রি ফারেনহাইট পর্যন্ত তাপমাত্রায় কাজ করে এবং মাইনাস ৫৮ ডিগ্রি ফারেনহাইটেও প্রতি কেজিতে প্রায় ৪০০ ওয়াট-ঘণ্টা শক্তিঘনত্ব বজায় রাখে।
• এই ব্যাটারি ব্যবহার করা বৈদ্যুতিক গাড়ি একবার চার্জে ৬২০ মাইলেরও বেশি চলতে পারে; বর্তমানে গড়ে চলে ৩১০ থেকে ৩৭০ মাইল।
• এই উদ্ভাবনে প্রচলিত অক্সিজেন-সমন্বয় রসায়নের বদলে ফ্লুরিন-ভিত্তিক লিগ্যান্ড ব্যবহার করা হয়েছে; দ্রাবকের মূল উপাদান হিসেবে রয়েছে বিশেষভাবে 1,3-difluoro-propane।
• নানকাই বিশ্ববিদ্যালয় ও সাংহাই ইনস্টিটিউট অব স্পেস পাওয়ার-সোর্সেসের গবেষক দল ২০২৬ সালের ২৫ ফেব্রুয়ারি নেচার সাময়িকীতে তাদের গবেষণার ফল প্রকাশ করে।
• উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা এখনো সীমাবদ্ধতা; সব ধরনের জলবায়ুতে কার্যকর করতে হলে আরও গবেষণা প্রয়োজন।
• ২০২৬ সালের শেষ নাগাদ ব্যাপক উৎপাদনের লক্ষ্য নির্ধারণ করা হয়েছে। বৈদ্যুতিক গাড়ি থেকে মহাকাশ গবেষণা, ড্রোন, রোবট ও গভীর মহাকাশ অনুসন্ধান—বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর ব্যবহার হতে পারে।