নিরাপদ ও দক্ষ সঞ্চয়ের জন্য ৯০° সেলসিয়াসে চালিত হাইড্রোজেন ব্যাটারি তৈরি করল জাপান

কেন এখন ৯০° সেলসিয়াসের হাইড্রোজেন ব্যাটারি গুরুত্বপূর্ণ

জাপানের গবেষকেরা এমন একটি হাইড্রোজেন ব্যাটারি উন্মোচন করেছেন, যা প্রায় ৯০° সেলসিয়াস বা ১৯৪° ফারেনহাইট তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন সঞ্চয় ও নির্গত করে। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডভিত্তিক কঠিন হাইড্রোজেন সঞ্চয়ব্যবস্থার জন্য সাধারণত ৩০০ থেকে ৪০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রা প্রয়োজন হয়; নতুন ব্যাটারির কার্যকর তাপমাত্রা তার চেয়ে অনেক কম। হাইড্রোজেন শক্তিব্যবস্থার সবচেয়ে কঠিন দিক—নির্ভরযোগ্য, নিরাপদ, দক্ষ ও পুনর্ব্যবহারযোগ্য সঞ্চয়—সমাধানে এই উদ্ভাবন ভূমিকা রাখে। সায়েন্স টোকিওর ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স টোকিওর গবেষণা দলের নেতৃত্বে ছিলেন ড. তাকাশি হিরোসে। তাঁর সঙ্গে ছিলেন সহকারী অধ্যাপক নাওকি মাতসুই এবং সায়েন্স টোকিওর অল সলিড স্টেট ব্যাটারির গবেষণা কেন্দ্রের ইনস্টিটিউট অধ্যাপক রিওজি কান্নো। তাঁদের গবেষণার ফল ১৮ সেপ্টেম্বর, ২০২৫ তারিখে Science সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়েছে।

ব্যবহারের সময় কার্বন ডাই-অক্সাইড নির্গত না করে হাইড্রোজেন সময় ও স্থানের মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করতে পারে। তবে এটি সঞ্চয় করা দীর্ঘদিনের বড় সমস্যা। সংকুচিত গ্যাস ধারণকারী ট্যাংক ভারী ও ব্যয়বহুল, আর তরল হাইড্রোজেনের জন্য প্রায় মাইনাস ২৫৩° সেলসিয়াসের অতিশীতল তাপমাত্রা প্রয়োজন। পানির স্ফুটনাঙ্কের কাছাকাছি তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে—এমন ব্যবহারিক কঠিন সঞ্চয়ব্যবস্থা যানবাহন, শিল্পকারখানা ও নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের নকশায় পরিবর্তন আনতে পারে। নতুন কোষে সঞ্চয়মাধ্যম হিসেবে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড এবং হাইড্রাইড আয়ন পরিবাহী একটি বিশেষ কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়েছে। এর ফলে বাস্তব যন্ত্রপাতিতে নিয়ন্ত্রণযোগ্য তাপমাত্রায় পূর্ণ ধারণক্ষমতায় চার্জ-ডিসচার্জ করা সম্ভব হয়েছে।

গবেষকেরা কী তৈরি করেছেন

যন্ত্রটি একটি তড়িৎরাসায়নিক কোষ, যেখানে হাইড্রোজেন সক্রিয় চার্জবাহক হিসেবে কাজ করে। MgH2 সংকেতে লেখা ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড অ্যানোড হিসেবে কাজ করে, যেখানে হাইড্রোজেন সঞ্চিত থাকে। ক্যাথোডে থাকে হাইড্রোজেন গ্যাস। এ দুটির মাঝখানে রয়েছে নতুনভাবে তৈরি কঠিন ইলেকট্রোলাইট, যা ঘরের তাপমাত্রাতেও দ্রুত হাইড্রাইড আয়ন পরিবহন করে। ইলেকট্রোলাইটটির গঠন Ba0.5Ca0.35Na0.15H1.85। এর স্ফটিক কাঠামো অ্যান্টি-আলফা AgI ধরনের, যা সুপারআয়নিক আচরণের জন্য পরিচিত। এ কাঠামো কঠিন পদার্থের ভেতর দিয়ে হাইড্রাইড আয়নের চলাচল সহজ করে।

কোষটি কীভাবে চার্জ ও ডিসচার্জ হয়

চার্জ করার সময় অ্যানোডের MgH2 থেকে হাইড্রাইড আয়ন বের হয়। আয়নগুলো কঠিন ইলেকট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে হাইড্রোজেন ইলেকট্রোডের দিকে যায়, যেখানে জারিত হয়ে হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করে। ডিসচার্জের সময় ক্যাথোডের হাইড্রোজেন গ্যাস বিজারিত হয়ে হাইড্রাইড আয়নে পরিণত হয়। এই আয়নগুলো ইলেকট্রোলাইট পেরিয়ে আবার অ্যানোডের দিকে যায়, যেখানে ম্যাগনেসিয়ামের সঙ্গে বিক্রিয়া করে পুনরায় MgH2 তৈরি করে। প্রক্রিয়াটি পুরোপুরি প্রত্যাবর্তনযোগ্য। ফলে চরম তাপ প্রয়োগ ছাড়াই প্রায় ৯০° সেলসিয়াসে একই উপাদান দিয়ে বারবার হাইড্রোজেন সঞ্চয় ও নির্গত করা যায়।

তড়িৎরাসায়নিক দৃষ্টিতে, এই কোষে প্রচলিত শুধু-ইলেকট্রনভিত্তিক ধারণার বদলে হাইড্রোজেন সরাসরি অংশ নেয়। চার্জ ও ডিসচার্জের সময় প্রয়োগ করা ভোল্টেজ ও বিদ্যুৎপ্রবাহ হাইড্রাইড আয়নের চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে। এই নিয়ন্ত্রণ অনেক তাপভিত্তিক সঞ্চয়ব্যবস্থায় প্রয়োজনীয় বিপুল তাপ সরবরাহের বিকল্প, ফলে শক্তির অপচয় কমে এবং ব্যবস্থার নকশা সহজ হয়।

হাইড্রোজেন সঞ্চয় কঠিন কেন

সংকুচিত হাইড্রোজেন ট্যাংকে প্রায়ই ৩৫০ থেকে ৭০০ বার চাপ থাকে। গ্যাস সংকুচিত করতে শক্তি লাগে, যা নিট দক্ষতা কমায়; যানবাহনে ব্যবহারের ক্ষেত্রে ট্যাংকগুলো ওজন ও খরচও বাড়ায়। তরল হাইড্রোজেনে বড় ট্যাংকের প্রয়োজন হয় না, কিন্তু সেটিরও নিজস্ব বাধা রয়েছে। হাইড্রোজেনকে তরল করতে ২১ K-এর নিচে ঠান্ডা করতে হয়, যার জন্য বিপুল শক্তি-নির্ভর অতিশীতলীকরণ যন্ত্রপাতি দরকার। বিশেষ করে উষ্ণ পরিবেশে এবং ধীরে ব্যবহার করলে বাষ্প হয়ে যাওয়ার কারণে হাইড্রোজেনের ক্ষতি একটি স্থায়ী সমস্যা।

কঠিন পদার্থ আরেকটি সম্ভাব্য পথ। এগুলো কম চাপে ঘনীভূত আকারে হাইড্রোজেন ধরে রাখতে পারে। তবে সবচেয়ে বেশি গবেষণা করা বহু হাইড্রাইড থেকে হাইড্রোজেন বের করতে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা লাগে। তাপ সরবরাহে ব্যবস্থাটি জটিল হয় এবং চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের সামগ্রিক দক্ষতা কমে। তরল ইলেকট্রোলাইট দিয়ে কম তাপমাত্রায় তড়িৎরাসায়নিক পদ্ধতির চেষ্টা হয়েছে, কিন্তু লিথিয়াম বা সোডিয়াম ব্যাটারির জন্য তৈরি তরলে হাইড্রাইড আয়ন ভালোভাবে চলাচল করে না। ফলে এসব পদ্ধতিতে ধারণক্ষমতা কঠিন পদার্থের তাত্ত্বিক ধারণক্ষমতার চেয়ে অনেক কম হয়েছে। জাপানের দলটি দ্রুত হাইড্রাইড আয়ন পরিবহনের জন্য তৈরি কঠিন পদার্থ ব্যবহার করে এই পরিবহন-সংক্রান্ত বাধা দূর করেছে।

নতুন কঠিন ইলেকট্রোলাইটের ভেতরে

ইলেকট্রোলাইটটি হাইড্রাইড আয়ন পরিবাহী, যার কাঠামো অ্যান্টি-আলফা AgI ধরনের। এ কাঠামোতে বেরিয়াম, ক্যালসিয়াম ও সোডিয়াম এমন অবস্থানে থাকে, যা বিভিন্ন স্থান ও চ্যানেলের একটি জালিকা তৈরি করে। সামান্য বাধায় হাইড্রাইড আয়ন টেট্রাহেড্রাল ও অক্টাহেড্রাল স্থানের মধ্যে চলাচল করতে পারে। এর ফলে ঘরের তাপমাত্রাতেও আয়নিক পরিবাহিতা বেশি থাকে। এই দ্রুত চলাচলের কারণেই ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডের কোষে ৯০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় কাজ করা সম্ভব হয়েছে।

দ্রুত পরিবহনের পাশাপাশি উপাদানটি তড়িৎরাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল। কঠিন ইলেকট্রোলাইট তরল ব্যবস্থায় দেখা দিতে পারে এমন মিশ্রণজনিত সমস্যা ও পার্শ্ববিক্রিয়া ঠেকায়। কঠিন বিভাজকটি হাইড্রোজেন ইলেকট্রোডকে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড থেকে আলাদা রাখে, আবার হাইড্রাইড আয়নকে পার হতে দেয়। এই বিন্যাস বারবার স্থিতিশীলভাবে চার্জ-ডিসচার্জে সহায়তা করে এবং লিকেজ বা উদ্বায়িতার সঙ্গে যুক্ত নিরাপত্তাঝুঁকি কমায়। বেরিয়াম, ক্যালসিয়াম ও সোডিয়ামের অনুপাত পরিবর্তন করে উপাদানটির গঠন সমন্বয় করা যায়। এতে পরিবাহিতা, স্থিতিশীলতা ও উৎপাদনযোগ্যতা উন্নত করার গবেষণার সুযোগ রয়েছে।

কার্যক্ষমতা ও সংখ্যাগুলোর তাৎপর্য

প্রোটোটাইপটি ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডের পূর্ণ তাত্ত্বিক সঞ্চয়ক্ষমতা অর্জন করেছে—প্রতি গ্রামে প্রায় ২,০৩০ মিলিঅ্যাম্পিয়ার-ঘণ্টা। ওজনের হিসাবে এটি ৭.৬ শতাংশ হাইড্রোজেনের সমান। ব্যবহারিক হাইড্রোজেন সঞ্চয়মাধ্যমের জন্য এটি উচ্চ মানদণ্ড। প্রায় ৯০° সেলসিয়াসে চালিত কোষে এই ক্ষমতা অর্জন গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি, কারণ এতে উচ্চ ধারণক্ষমতার সঙ্গে বাস্তবসম্মত প্রকৌশলগত তাপমাত্রাও মিলেছে।

এর মূল কারণ, ইলেকট্রোলাইটটি ঘরের তাপমাত্রায় দ্রুত হাইড্রাইড আয়ন চলাচলে সহায়তা করে। ফলে শক্তির অপচয় না করে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডের বিক্রিয়ার গতি বজায় রাখতে কোষটিকে কেবল মাঝারি মাত্রায় গরম করতে হয়। ১০০° সেলসিয়াসের নিচে কাজ করলে কয়েক শ ডিগ্রি সেলসিয়াস প্রয়োজন এমন ব্যবস্থার তুলনায় হিটার, নিরোধক, সিল ও নিরাপত্তাব্যবস্থা সহজ হয়। কম তাপমাত্রায় কাজ করায় তাপীয় একীভবনও সহজ হয়। ফুয়েল সেল স্ট্যাক বা ইঞ্জিনের বর্জ্য তাপ সঞ্চয়কোষকে কার্যকর তাপমাত্রার সীমায় রাখতে সহায়তা করতে পারে।

বাস্তব ব্যবহারে প্রত্যাবর্তনযোগ্যতা গুরুত্বপূর্ণ। দলটি জানিয়েছে, কম তাপমাত্রায় পূর্ণ ধারণক্ষমতায় বারবার হাইড্রোজেন সঞ্চয় ও নির্গত করা গেছে, যা আগের তাপভিত্তিক বা তরল ইলেকট্রোলাইট পদ্ধতিতে সম্ভব হয়নি। উচ্চ শক্তিঘনত্ব, কম তাপমাত্রা ও পুনরাবৃত্তিযোগ্য চার্জ-ডিসচার্জের এই সমন্বয় ধারণাটিকে পরীক্ষাগারের কৌতূহল থেকে এমন একটি প্রযুক্তি-প্ল্যাটফর্মের দিকে নিয়ে যায়, যা যানবাহন বা স্থির সঞ্চয়যন্ত্রে যুক্ত করা যেতে পারে।

যানবাহন থেকে গ্রিড সঞ্চয়: সম্ভাব্য ব্যবহার

সড়কে চলা হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলচালিত যানবাহনের জন্য নিরাপদ, হালকা ও দক্ষ কমপ্যাক্ট সঞ্চয়ব্যবস্থা দরকার। পানির স্ফুটনাঙ্কের কাছাকাছি তাপমাত্রায় কাজ করা কঠিন সঞ্চয়ব্যবস্থা উচ্চচাপের ট্যাংকের ওপর নির্ভরতা কিছুটা কমাতে পারে। একটি হাইড্রোজেন ব্যাটারি মডিউল কোনো স্টেশনে উৎপাদিত হাইড্রোজেন শোষণ করে চার্জ হতে পারে এবং পরে প্রয়োজনমতো গ্যাস ছেড়ে ফুয়েল সেল স্ট্যাকে জোগান দিতে পারে। প্রত্যাবর্তনযোগ্য কঠিন নকশায় জটিল অতিশীতলীকরণ বা অত্যধিক উচ্চচাপের ব্যবস্থার প্রয়োজন কমে, যা গাড়ি, ট্রাক ও বাসে খরচ কমাতে এবং জায়গার ব্যবহার উন্নত করতে পারে।

বিদ্যুৎ খাতে বিরতিযুক্ত উৎসের সঙ্গে হাইড্রোজেন ব্যাটারি স্বাভাবিকভাবেই মানানসই। বিদ্যুৎ প্রচুর থাকলে সৌর বা বায়ুশক্তি দিয়ে ইলেকট্রোলাইজার চালিয়ে হাইড্রোজেন তৈরি করা যায়। হাইড্রোজেন ব্যাটারি কম চাপে সেই গ্যাস শোষণ ও ধরে রাখতে পারে, পরে চাহিদা সর্বোচ্চ হলে বা নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদন কমে গেলে ফুয়েল সেল বা টারবাইনে ব্যবহারের জন্য ছেড়ে দিতে পারে। বড় ট্যাংকের সারি যেখানে বাস্তবসম্মত নয়, সেই মাইক্রোগ্রিড, মূল গ্রিড থেকে বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থা এবং দূরবর্তী স্থাপনায় এ পদ্ধতি মানানসই।

শিল্পপ্রতিষ্ঠানগুলোর নির্ভরযোগ্য ও নমনীয় হাইড্রোজেন সরবরাহ দরকার। ইস্পাত তৈরি, অ্যামোনিয়া উৎপাদন ও শোধনাগারের কার্যক্রমে প্রক্রিয়া স্থিতিশীল রাখতে নিয়মিত সরবরাহ জরুরি। মডিউলার কঠিন সঞ্চয়ব্যবস্থা এমন একটি বাফার দিতে পারে, যা সরবরাহ ও উৎপাদনের স্বল্পমেয়াদি ওঠানামা সামাল দেয়। কম তাপমাত্রায় কাজ করা ও কঠিন কাঠামোর কারণে কারখানার ভেতরে স্থাপন সহজ হতে পারে; অতিশীতলীকরণভিত্তিক সঞ্চয়ের তুলনায় অনুমোদন পাওয়ার জটিলতাও কমতে পারে।

প্রকৌশল ও বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনের চ্যালেঞ্জ

কোষকে ৯০° সেলসিয়াসের কাছাকাছি রাখা ৩০০° সেলসিয়াসে চালানোর চেয়ে সহজ, তবে এর জন্যও তাপ ব্যবস্থাপনা দরকার। শীতল আবহাওয়ায় তাপমাত্রা ধরে রাখতে এবং গরমে অতিরিক্ত উত্তাপ ঠেকাতে নকশাবিদদের হিটার, নিরোধক ও নিয়ন্ত্রণব্যবস্থা যোগ করতে হবে। দ্রুত চার্জ ও ডিসচার্জের সময় তাপমাত্রার আকস্মিক পরিবর্তন সতর্কভাবে সামলাতে হবে, যাতে উপাদান ফেটে না যায় বা ক্ষয় না হয়।

উপাদান ও উৎপাদনপ্রক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ হবে। ইলেকট্রোলাইটটি একাধিক উপাদানযুক্ত হাইড্রাইড, যা অক্সিজেন ও আর্দ্রতায় সংবেদনশীল। সঠিক স্টয়কিওমেট্রি, কণার আকার ও বিশুদ্ধতাসম্পন্ন গুঁড়া উৎপাদন, তারপর ঘন ও ত্রুটিমুক্ত বিভাজক তৈরি করতে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ ও মান নিয়ন্ত্রণ দরকার হবে। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড পানি ও অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়াশীল, তাই প্যাকের নকশায় বাতাস ও আর্দ্রতা আটকাতে হবে। চার্জ-ডিসচার্জের সময় আয়তনের পরিবর্তনে যান্ত্রিক স্থায়িত্বও পরীক্ষা করতে হবে, কারণ হাইড্রাইড প্রসারিত ও সংকুচিত হয়। প্রতিরোধ কম এবং আয়ু দীর্ঘ রাখতে নির্মাতারা আবরণ, বাইন্ডার ও স্ট্যাকের চাপ নিয়ন্ত্রণ নিয়ে কাজ করবেন।

ব্যবস্থার সঙ্গে একীভূত করার ক্ষেত্রেও হাইড্রোজেন নিরাপত্তা-সংক্রান্ত প্রচলিত প্রশ্নগুলো থাকবে। গ্যাস ব্যবস্থাপনার যন্ত্রাংশে লিক ঠেকাতে হবে এবং নিরাপদে গ্যাস বের করার ব্যবস্থা রাখতে হবে। সেন্সর, ভালভ ও রেগুলেটরকে কঠিন সঞ্চয় স্ট্যাকের সঙ্গে এমনভাবে কাজ করতে হবে, যাতে পুরো ব্যবস্থা বিধি ও মানদণ্ড পূরণ করে। যানবাহনে ব্যবহারের ক্ষেত্রে আকার, ওজন ও খরচই অগ্রগতির পথ নির্ধারণ করবে। স্থির ব্যবহারে ইলেকট্রোলাইজার, ফুয়েল সেল ও পাওয়ার ইলেকট্রনিকসসহ পুরো সহায়ক ব্যবস্থার ক্ষমতা এমনভাবে নির্ধারণ করতে হবে, যাতে চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের দক্ষতা বিকল্পগুলোর চেয়ে বেশি হয়। দীর্ঘমেয়াদি কার্যক্ষমতা ও রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন বুঝতে ক্রমবর্ধমান পরিসরে পাইলট প্রকল্প অত্যাবশ্যক হবে।

অন্যান্য সঞ্চয়ব্যবস্থার সঙ্গে তুলনা

সংকুচিত গ্যাসব্যবস্থা সরল, তবে গ্যাস সংকুচিত করতে শক্তি লাগে এবং শক্তপোক্ত, ভারী ট্যাংক দরকার হয়। তরল হাইড্রোজেন ঘনভাবে শক্তি সঞ্চয় করে, কিন্তু বাষ্প হয়ে ক্ষতি এড়াতে অতিশীতলীকরণ যন্ত্রপাতি ও সতর্ক ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন। হাইড্রোজেন ব্যাটারি এই বিনিময়-সমীকরণে পরিবর্তন আনে। এতে মাঝারি তাপ ও বিদ্যুৎ ব্যবহার করে হাইড্রাইড আয়ন চলাচল করানো হয় এবং উচ্চ ধারণক্ষমতাসম্পন্ন কঠিন পদার্থে হাইড্রোজেন সঞ্চিত থাকে। অতিশীতলীকরণের যন্ত্রপাতি ও অত্যধিক উচ্চচাপের পাত্রের প্রয়োজন না থাকায় নিরাপত্তা যাচাই সহজ হতে পারে এবং সহায়ক ব্যবস্থার শক্তি-চাহিদা কমতে পারে।

অ্যালানেট বা বোরোহাইড্রাইডের মতো জটিল হাইড্রাইডসহ অন্যান্য কঠিন সঞ্চয় উপাদানে প্রায়ই অনুঘটক লাগে; তবু সেগুলো উচ্চ তাপমাত্রায় ধীর গতিতে কাজ করে। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড হালকা এবং সহজলভ্য। এর সঙ্গে দ্রুত হাইড্রাইড আয়ন পরিবাহী যুক্ত করলে গতি-নিয়ন্ত্রণকারী ধাপটি বদলে যায়। ইলেকট্রোলাইট আয়ন পরিবহনের কাজ করে, আর মাঝারি তাপ হাইড্রোজেন নির্গমন ও গ্রহণের রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে সহায়তা করে। কাজের এই ভাগাভাগিই ব্যবহারযোগ্য তাপমাত্রায় পূর্ণ ধারণক্ষমতা অর্জন সম্ভব করে।

পরবর্তী পর্যায়ে যা নজরে রাখতে হবে

স্বাধীনভাবে ফল পুনরুৎপাদন এবং ছোট পরীক্ষাগারের কোষের বাইরে উৎপাদন বাড়ানো হবে পরবর্তী গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। বড় আকারের কোষ ও স্ট্যাকে শত শত বা হাজার হাজার চক্রে একই ধারণক্ষমতা ও প্রত্যাবর্তনযোগ্যতা, পাশাপাশি স্থিতিশীল কার্যক্রম দেখাতে হবে। দ্রুত চার্জ ও ডিসচার্জের হার, বারবার চালু-বন্ধ ব্যবহারে সাড়া এবং অপব্যবহারের পরিস্থিতিতে নিরাপত্তার বিষয়গুলো শিল্প খাত নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করবে।

বাণিজ্যিক ব্যবহারের পথ প্রায়ই অংশীদারত্বের ওপর নির্ভর করে। গাড়ি নির্মাতা, জ্বালানি উন্নয়নকারী এবং শিল্পগ্যাস সরবরাহকারীরা প্রতি কেজি সঞ্চিত হাইড্রোজেনের খরচ, চার্জ-ডিসচার্জে ব্যবস্থার শক্তি-দক্ষতা এবং রক্ষণাবেক্ষণের চাহিদা বিবেচনা করবেন। ইলেকট্রোলাইট ও প্যাকের যন্ত্রাংশ তৈরির পদ্ধতি মানসম্মত হলে এবং চক্রায়ু দীর্ঘ প্রমাণিত হলে, বাস্তব পরিবেশে ইলেকট্রোলাইজার, হাইড্রোজেন ব্যাটারি মডিউল ও ফুয়েল সেলের সমন্বয়ে পাইলট প্রকল্প শুরু হতে পারে।

মূল বিষয়গুলো

• জাপানি গবেষকেরা প্রায় ৯০° সেলসিয়াসে কাজ করা হাইড্রোজেন ব্যাটারির কথা জানিয়েছেন; ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডভিত্তিক আগের ব্যবস্থায় দরকার হতো ৩০০ থেকে ৪০০° সেলসিয়াস।
• কোষটিতে অ্যানোড হিসেবে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইড, ক্যাথোড হিসেবে হাইড্রোজেন গ্যাস এবং দ্রুত হাইড্রাইড আয়ন পরিবাহী কঠিন ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়েছে।
• ইলেকট্রোলাইট Ba0.5Ca0.35Na0.15H1.85-এর অ্যান্টি-আলফা AgI ধরনের কাঠামো ঘরের তাপমাত্রায় উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা সম্ভব করে।
• পরীক্ষায় ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রাইডের পূর্ণ তাত্ত্বিক ধারণক্ষমতা অর্জিত হয়েছে—প্রতি গ্রামে প্রায় ২,০৩০ mAh, যা ওজনের হিসাবে ৭.৬ শতাংশ হাইড্রোজেনের সমান।
• ১০০° সেলসিয়াসের নিচে কাজ করায় উচ্চ তাপে চালিত ব্যবস্থার তুলনায় শক্তির অপচয় কমে এবং তাপ ব্যবস্থাপনা, সিল ও নিরাপত্তাব্যবস্থা সহজ হয়।
• প্রত্যাবর্তনযোগ্য চক্রে প্রচলিত তাপভিত্তিক পদ্ধতির মতো চরম তাপ ছাড়াই বারবার হাইড্রোজেন সঞ্চয় ও নির্গত করা যায়।
• সম্ভাব্য ব্যবহারের মধ্যে রয়েছে যানবাহনের সঞ্চয় মডিউল, ইলেকট্রোলাইজারের সঙ্গে যুক্ত গ্রিড-পরিসরের শক্তি সঞ্চয় এবং শিল্পক্ষেত্রে বাফার হিসেবে ব্যবহার।
• প্রধান চ্যালেঞ্জগুলোর মধ্যে রয়েছে তাপ ব্যবস্থাপনা, বাতাস ও আর্দ্রতা থেকে সুরক্ষা, চক্রায়ু, উৎপাদনযোগ্যতা এবং ব্যবস্থার সঙ্গে একীভূতকরণ।
• ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স টোকিওর ড. তাকাশি হিরোসের নেতৃত্বে গবেষণাটি করেছেন সহকারী অধ্যাপক নাওকি মাতসুই এবং ইনস্টিটিউট অধ্যাপক রিওজি কান্নো।
• গবেষণার ফল ১৮ সেপ্টেম্বর, ২০২৫ তারিখে Science সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়েছে; এখন ফল পুনরুৎপাদন ও বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনের পরীক্ষা হবে।