MIT স্পিনআউট 4,350 ডিগ্রি ফারেনহাইটে গ্রিড শক্তিকে তাপ হিসাবে সংরক্ষণ করে

বিশ্বের সবচেয়ে উষ্ণ ব্যাটারি

Fourth Power, MIT থেকে স্পিন আউট করা একটি স্টার্টআপ, প্রায় 4,350 ডিগ্রি ফারেনহাইটে উত্তপ্ত বিশাল কার্বন ব্লকে বিদ্যুৎ তাপ হিসাবে সংরক্ষণ করে এমন একটি বাণিজ্যিক thermal battery চালু করতে প্রস্তুত। MIT heat transfer অধ্যাপক Asegun Henry দ্বারা বিকশিত এই প্রযুক্তি, গ্রিড-স্কেল শক্তি সংরক্ষণের জন্য একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে যা দীর্ঘমেয়াদী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য lithium-ion ব্যাটারির তুলনায় উল্লেখযোগ্য খরচ এবং সময়কাল সুবিধা প্রদান করতে পারে।

কোম্পানির নাম Stefan-Boltzmann নিয়ম থেকে আসে: এই চরম তাপমাত্রায়, তাপ দ্বিগুণ করলে আলোর উৎপাদন 16 গুণ বৃদ্ধি পায় — চতুর্থ শক্তিতে — যা thermophotovoltaic কোষের মাধ্যমে তাপকে বিদ্যুতে রূপান্তরের দক্ষতা নাটকীয়ভাবে উন্নত করে।

তাপীয় শক্তি সংরক্ষণ কীভাবে কাজ করে

সিস্টেমটি ধারণাগতভাবে সরল কিন্তু প্রযুক্তিগতভাবে চাহিদাযুক্ত একটি নীতিতে কাজ করে। যখন অতিরিক্ত বিদ্যুৎ উপলব্ধ থাকে — দিনের মাঝবেলা সৌর প্যানেল থেকে, বা অফ-পিক ঘন্টায় wind turbines থেকে — এটি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ব্যবহার করে কার্বন ব্লককে উত্তপ্ত করে। কার্বন একটি অন্তরক সংযোজনে বজায় রাখা হয় যেখানে এটি দৈনিক মাত্র প্রায় এক শতাংশ ক্ষতিতে তাপীয় শক্তি ধারণ করে।

যখন বিদ্যুৎ প্রয়োজন হয়, তখন উত্তপ্ত কার্বন ব্লক তীব্র তাপীয় বিকিরণ নির্গত করে। এই বিকিরণ thermophotovoltaic কোষ দ্বারা ধরা পড়ে — বিশেষ semiconductors যা তাপ বিকিরণকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, সৌর প্যানেলের মতো কাজ করে কিন্তু তাপীয় শক্তির জন্য। TPV কোষগুলি 40 শতাংশের চেয়ে বেশি দক্ষতায় বিকিরণকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, একটি রেকর্ড যা Henry এর দল পরীক্ষাগার পরিস্থিতিতে প্রদর্শন করেছে। কার্বন ব্লক এবং TPV কোষের মধ্যে heat transfer গলিত টিন পম্পের একটি সিস্টেম দ্বারা পরিচালিত হয় — একটি উদ্ভাবন যা 2017 সালে Henry কে সবচেয়ে গরম তরল পম্পের জন্য Guinness World Record অর্জন করিয়েছিল।

ধাতুর পরিবর্তে কার্বন ব্লক কেন

ভান্ডারের মাধ্যম হিসাবে graphite carbon নির্বাচন সিস্টেমের অর্থনীতির জন্য কেন্দ্রীয়। অধিকাংশ তাপীয় সংরক্ষণ পদ্ধতি লোহা বা অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতু ব্যবহার করে, যা উচ্চ-দক্ষতার রূপান্তরণের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রায় ব্যয়বহুল এবং কাঠামোগতভাবে চ্যালেঞ্জিং হয়ে ওঠে। গ্রেফাইট গলানো বা সংক্ষয় ছাড়াই চরম তাপ সহন করতে পারে, গলিত টিন heat transfer তরলের সাথে প্রতিক্রিয়া করে না, এবং একটি কাঁচামাল হিসাবে প্রচুর এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা।

এই উপকরণ সুবিধা Fourth Power কে স্কেলে lithium-ion এর নিচে সংরক্ষণ খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে লক্ষ্য করতে অনুমতি দেয়। কোম্পানী আনুমান করে যে বাণিজ্যিক স্থাপনার স্কেলে, এর প্রযুক্তি lithium-ion খরচের একটি ভগ্নাংশে দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণ প্রদান করতে পারে — ইউটিলিটি এবং গ্রিড-স্কেল বাজারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে সময়কাল রাউন্ড-ট্রিপ দক্ষতার মতোই গুরুত্বপূর্ণ।

দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণ ব্যবধান

Lithium-ion ব্যাটারি short-duration গ্রিড সংরক্ষণকে রূপান্তরিত করেছে — পুনর্নবীকরণযোগ্য পরিবর্তনশীলতা মসৃণ করতে দুই থেকে চার ঘন্টার জন্য শক্তি সংরক্ষণ করতে হয় এমন সিস্টেম। কিন্তু গ্রিড ক্রমবর্ধমানভাবে সৌর এবং wind শক্তির উপর নির্ভর করার সাথে সাথে, কম উৎপাদনের বহু-দিনের সময়কাল জুড়ে সংরক্ষণের প্রয়োজন বৃদ্ধি পাচ্ছে। Fourth Power এর সিস্টেম এই ব্যবধানের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে: একটি বেস কনফিগারেশন 10 ঘন্টার সংরক্ষণ প্রদান করে, এবং আরও সংরক্ষণ মডিউল যোগ করলে সময়কাল রৈখিকভাবে প্রসারিত হয়। একটি সম্পূর্ণ-স্কেল ইনস্টলেশন 25 megawatts শক্তি এবং 250 megawatt-hours সংরক্ষণ প্রদান করবে।

কোম্পানি 2026 সালের পরবর্তীতে একটি one-megawatt-hour পাইলট সিস্টেম প্রদর্শন করার পরিকল্পনা করছে, প্রযুক্তি স্কেলে যাচাই করার সাথে সাথে সম্পূর্ণ বাণিজ্যিক স্থাপনা অনুসরণ করতে। যদি প্রদর্শন অনুমানিত খরচ এবং পারফরম্যান্স নিশ্চিত করে, তাহলে এই তাপমাত্রায় thermal energy সংরক্ষণ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তিকে মৌসুম এবং আবহাওয়ার ধরন জুড়ে নির্ভরযোগ্য করে তোলে এমন অবকাঠামোর একটি মূল অংশ হতে পারে — intermittency সমস্যার দীর্ঘকাল ধরে সন্ধান করা সমাধান যা পরিষ্কার শক্তি রূপান্তরের কেন্দ্রীয় চ্যালেঞ্জ হয়েছে।

এই নিবন্ধ Interesting Engineering এর রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.