ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি (ভিএফবি)একটি উদীয়মান শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি যার উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা রয়েছে, বিশেষ করে বৃহৎ পরিসরে, দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে। প্রচলিত থেকে ভিন্নরিচার্জেবল ব্যাটারি স্টোরেজ, VFB গুলি ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় ইলেক্ট্রোডের জন্য একটি ভ্যানাডিয়াম ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ ব্যবহার করে, যা তাদের নকশা এবং পরিচালনায় অনন্য করে তোলে।
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি কী?
দ্যভ্যানাডিয়াম রেডক্স ব্যাটারি (VRB), যা ভ্যানাডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি (VFB) বা ভ্যানাডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি (VRFB) নামেও পরিচিত, এক ধরণের রিচার্জেবল ফ্লো ব্যাটারি।
এটি বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির জন্য বিভিন্ন জারণ অবস্থায় ভ্যানাডিয়াম আয়ন ব্যবহার করে। প্রচলিত ব্যাটারির বিপরীতে, VRFB গুলি তরল ইলেক্ট্রোলাইটে শক্তি সঞ্চয় করে যা কঠিন ইলেক্ট্রোডের পরিবর্তে সিস্টেমের মধ্য দিয়ে সঞ্চালিত হয়। এই নকশাটি স্কেলেবল এবং নমনীয় করার অনুমতি দেয়শক্তি সঞ্চয় সমাধান.
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারির মূল উপাদানগুলি
| মূল উপাদান | বিবরণ |
| ইলেক্ট্রোলাইটস | - VRFB দুটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে, সাধারণত বিভিন্ন জারণ অবস্থায় ভ্যানাডিয়াম ধারণ করে (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, এবং V⁵⁺)। |
| ইলেকট্রোড | - দুটি ইলেকট্রোড (সাধারণত কার্বন বা অনুরূপ পদার্থ) শক্তি নির্গত বা সঞ্চয় করার জন্য রেডক্স বিক্রিয়া (হ্রাস এবং জারণ) সহজতর করে। |
| ঝিল্লি | - একটি প্রোটন-পরিবাহী পর্দা (প্রায়শই ন্যাফিয়ন দিয়ে তৈরি) দুটি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণকে পৃথক করে, যার ফলে চার্জ/স্রাব চক্রের সময় উভয় পক্ষের মধ্যে আয়ন প্রবাহিত হয়। |
| পাম্প এবং প্রবাহ ব্যবস্থা | - এই উপাদানগুলি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের মাধ্যমে ইলেক্ট্রোলাইট সঞ্চালন করে, শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়ার জন্য ভ্যানাডিয়াম আয়নের অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ নিশ্চিত করে। |
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে?
- ১. স্রাব চক্র
- স্রাবের সময়, ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে থাকা ভ্যানাডিয়াম আয়নগুলি ইলেক্ট্রোডে জারণ এবং হ্রাস বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যা বৈদ্যুতিক শক্তি নির্গত করে।
- 2. চার্জ চক্র
- চার্জিংয়ের সময়, জারণ এবং হ্রাস বিক্রিয়ার বিপরীতকরণের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় করা হয়, ভ্যানাডিয়াম আয়নগুলিকে তাদের মূল জারণ অবস্থায় ফিরিয়ে আনা হয়। এই প্রক্রিয়ায় সিস্টেমে একটি বহিরাগত বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রয়োগ করা হয়।
- 3. প্রবাহিত ইলেক্ট্রোলাইট
- ফ্লো ব্যাটারির মূল বৈশিষ্ট্য হল তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা যা সিস্টেমের মাধ্যমে পাম্প করা হয়, যা ইলেক্ট্রোলাইট স্টোরেজ ট্যাঙ্কের আকার বাড়িয়ে ব্যাটারির ক্ষমতা সহজেই বৃদ্ধি করা সম্ভব করে।
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারির সুবিধা
- √ স্কেলেবিলিটি
ইলেক্ট্রোলাইট ট্যাঙ্কের আকার বাড়িয়ে VRFB গুলিকে সহজেই বাড়ানো যেতে পারে, যা গ্রিড ব্যালেন্সিং এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের মতো বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে। - √ দীর্ঘ চক্র জীবন
সাইক্লিংয়ের সময় ভ্যানডিয়াম ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না (কারণ এটি ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য একই উপাদান ব্যবহার করে), যা অন্যান্য ব্যাটারি রসায়নের তুলনায় VRFB-গুলিকে দীর্ঘতর কার্যক্ষম জীবন দেয়।
ন্যাচারজি স্পেনের জামোরাতে এই ভ্যানাডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি স্থাপন করেছে।
- √নিরাপত্তা
VRFB গুলি তুলনামূলকভাবে নিরাপদ কারণ এর ইলেক্ট্রোলাইটগুলি অ-দাহ্য এবং অ-বিষাক্ত। তরল রূপ তাপীয় পলাতকতার ঝুঁকিও কমায়, যা অন্যান্য কিছু ধরণের ব্যাটারির ক্ষেত্রে উদ্বেগের কারণ হতে পারে। - √ দক্ষতা
VRFB-গুলির রাউন্ড-ট্রিপ দক্ষতা (ডিসচার্জিংয়ের সময় পুনরুদ্ধার করা শক্তির শতাংশ) 65% থেকে 85% পর্যন্ত হতে পারে, যা নকশা এবং অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে। -
√ শক্তি এবং বিদ্যুৎ ডিকাপলিং
VRFB গুলি স্বাধীনভাবে শক্তি (ইলেক্ট্রোলাইট ট্যাঙ্কের আকার) এবং শক্তি (ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের আকার) উপাদানগুলিকে স্কেল করতে পারে, যা তাদের বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য নমনীয়তা দেয়।
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারির প্রয়োগ
১ মেগাওয়াট ৪ মেগাওয়াট ঘন্টা ধারণক্ষমতার ভ্যানাডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি যার মালিকানাঅ্যাভিস্টা ইউটিলিটিস এবং ইউনিএনার্জি টেকনোলজিস দ্বারা নির্মিত।
- ⭐গ্রিড স্টোরেজ:VRFB গুলি বায়ু এবং সৌরশক্তির মতো নবায়নযোগ্য উৎস থেকে অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চয় করার জন্য বিশেষভাবে কার্যকর, যা এই শক্তির উৎসগুলির বিরতি মসৃণ করার জন্য একটি বাফার প্রদান করে।
- ⭐নবায়নযোগ্য জ্বালানি একীকরণ:চাহিদা কম থাকলে তারা শক্তি সঞ্চয় করতে পারে এবং সর্বোচ্চ চাহিদার সময় এটি ছেড়ে দিতে পারে।
- ⭐ব্যাকআপ পাওয়ার:গুরুত্বপূর্ণ অবকাঠামোতে ব্যাকআপ পাওয়ার সিস্টেমের জন্যও VRFB ব্যবহার করা যেতে পারে।
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি বনাম লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি
| বৈশিষ্ট্য | ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি (ভিএফবি) | |
| নিরাপত্তা | জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ থাকার কারণে, কোনও তাপীয় পলাতকতা, আগুন বা বিস্ফোরণের কারণে এটি সহজাতভাবে নিরাপদ। | ক্ষতিগ্রস্ত বা অতিরিক্ত উত্তপ্ত হলে তাপীয় পলাতকতা, আগুন, বা বিস্ফোরণ সহ নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। |
| স্কেলেবিলিটি | সহজেই স্কেলেবল, বৃহৎ স্টোরেজ সুবিধার জন্য উপযুক্ত মডুলার সম্প্রসারণের অনুমতি দেয় (শত শত MWh)। | কম স্কেলেবল; সাধারণত স্থির-আকারের ইউনিটে ব্যবহৃত হয়, যদিও এটি কিছু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য স্কেলে করা যেতে পারে। |
| প্রাথমিক খরচ | লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় উচ্চতর অগ্রিম বিনিয়োগ। | VFB-এর তুলনায় কম অগ্রিম খরচ। |
| শক্তি ঘনত্ব | কম শক্তি ঘনত্ব (১২-৪০ Wh/kg), যা এগুলিকে EV-এর মতো মোবাইল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে। | উচ্চ শক্তি ঘনত্ব (৮০-৩০০ Wh/kg), বৈদ্যুতিক যানবাহনের (EVs) মতো মোবাইল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ। |
| শক্তি রূপান্তর দক্ষতা | লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় কম দক্ষতা (৭০-৭৫%)। | আরও দক্ষ চার্জ/ডিসচার্জ চক্রের কারণে উচ্চ দক্ষতা (90%)। |
| চক্র জীবন | অত্যন্ত দীর্ঘ চক্র জীবন (>১০,০০০ চক্র, কিছু ২০,০০০ চক্রেরও বেশি)। | কম চক্র জীবনকাল (সাধারণত ১,০০০-৩,০০০ চক্র, ব্যাটারির ধরণ এবং ব্যবহারের উপর নির্ভর করে)। |
| জীবনকাল খরচ | সমগ্র জীবনচক্র জুড়ে প্রতি ওয়াট-আওয়ার (Wh) খরচ কম। পুনর্ব্যবহারযোগ্য ভ্যানাডিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে আরও পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ। | চক্রের আয়ু কম হওয়া এবং সময়ের সাথে সাথে অবনতির কারণে প্রতি ওয়াট-ঘন্টায় উচ্চতর জীবনকাল খরচ। |
| প্রতি ঘন্টায় খরচ | বর্তমানে প্রতি Wh-তে প্রায় $0.30-$0.40, দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয়ের জন্য আরও সাশ্রয়ী। | সাধারণত প্রতি Wh প্রতি $0.50, দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের জন্য উচ্চ খরচ কারণ চক্রের জীবনকাল কম এবং দ্রুত অবক্ষয়। |
▲ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি (ভিএফবি) দীর্ঘমেয়াদে তাদের নিরাপত্তা, স্কেলেবিলিটি, দীর্ঘ চক্র জীবন এবং খরচ দক্ষতার কারণে বৃহৎ আকারের, দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বেশি উপযুক্ত। তবে, তাদের কম শক্তি ঘনত্ব এবং উচ্চ প্রাথমিক খরচ এগুলিকে বৈদ্যুতিক যানবাহনের মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।
▲ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (লি-আয়ন)উচ্চ শক্তির ঘনত্বের কারণে বৈদ্যুতিক যানবাহনের মতো পোর্টেবল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে VFB-এর তুলনায় এগুলি নিরাপত্তা ঝুঁকি, স্বল্প চক্রের জীবন এবং দীর্ঘমেয়াদী খরচের সাথে আসে।
শীর্ষ ১০টি ভ্যানডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি কোম্পানি
বিশ্বব্যাপী বেশ কয়েকটি কোম্পানি এবং সংস্থা ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি (VRFBs) এর উন্নয়ন এবং বাণিজ্যিকীকরণের উপর কাজ করছে, যার লক্ষ্য হলবৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয়ের সমাধান। VRFB বাজারের কিছু গুরুত্বপূর্ণ খেলোয়াড়ের মধ্যে রয়েছে প্রতিষ্ঠিত কোম্পানি এবং এই প্রযুক্তিতে বিশেষজ্ঞ স্টার্টআপ উভয়ই।
1. রেডটি এনার্জি (বর্তমানে ইনভিনিটি এনার্জি সিস্টেমস)
- অবস্থান: যুক্তরাজ্য
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: রেডটি এনার্জি হাইড্রোস্টারের সাথে একীভূত হয়ে ইনভিনিটি এনার্জি সিস্টেম তৈরি করে। তারা ভিআরএফবি প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয় সমাধানে বিশেষজ্ঞ। তাদের পণ্যগুলি শিল্প এবং গ্রিড-স্কেল শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের লক্ষ্যে তৈরি।
- অবস্থান: চীন / কানাডা
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ:ভিআরবি এনার্জি চীনের স্টেট গ্রিড কর্পোরেশনের একটি সহায়ক সংস্থা এবং ভিআরএফবিগুলির উন্নয়ন এবং বাণিজ্যিকীকরণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তারা বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় সমাধান প্রদান করে এবং চীন এবং আন্তর্জাতিক বাজারে বিশেষভাবে সক্রিয়।
3. Sউমিতোমো ইলেকট্রিক ইন্ডাস্ট্রিজ
- অবস্থান: জাপান
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি প্রযুক্তির উন্নয়নে সুমিতোমো একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। কোম্পানিটি নিজস্ব ভিআরএফবি সিস্টেম তৈরি করেছে এবং বিভিন্ন শক্তি সঞ্চয় প্রকল্পে, বিশেষ করে জাপানি বাজারে, সেগুলি বাস্তবায়ন করেছে।
- অবস্থান: মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ:ইমার্জী পাওয়ার সিস্টেমস গ্রিড-স্কেল শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ভ্যানাডিয়াম-ভিত্তিক ফ্লো ব্যাটারি তৈরিতে বিশেষজ্ঞ। কোম্পানিটি সৌর এবং বায়ুর মতো পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উৎসগুলিকে শক্তি সঞ্চয়ের সাথে একীভূত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
5. সিভেনস
- অবস্থান:ফ্রান্স
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: সিভেন্স একটি ফরাসি কোম্পানি যা শক্তি সঞ্চয়ের জন্য VRFB সিস্টেম তৈরিতে জড়িত। তারা বাণিজ্যিক এবং শিল্প উভয় ক্ষেত্রেই সাশ্রয়ী, দীর্ঘস্থায়ী শক্তি সঞ্চয় সমাধান তৈরির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
6. ভ্যানাডিয়ামকর্প রিসোর্স ইনকর্পোরেটেড।
- অবস্থান:কানাডা
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: ভ্যানডিয়ামকর্প রিসোর্স ইনকর্পোরেটেড একটি কানাডিয়ান খনি ও প্রযুক্তি কোম্পানি যা ভ্যানডিয়াম উত্তোলন এবং ভিআরএফবি প্রযুক্তির উন্নয়নের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। কোম্পানিটি ভ্যানডিয়াম উত্তোলনের দক্ষতা উন্নত করার এবং ভিআরএফবিগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশন তৈরির জন্য কাজ করছে।
7. এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (ESS, Inc.)
- অবস্থান:মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ:ESS Inc. হল একটি কোম্পানি যা আয়রন ফ্লো ব্যাটারি প্রযুক্তি ব্যবহার করে দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয় সমাধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা VRFB এর অনুরূপ কিন্তু ভ্যানাডিয়ামের পরিবর্তে আয়রন ব্যবহার করে। তারা বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় সমাধান প্রদান করে, তবে তাদের কাজ ফ্লো ব্যাটারির ক্রমবর্ধমান বাজারের অংশ।
8. সেলকিউব এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম
- অবস্থান:অস্ট্রিয়া / কানাডা
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: গিল্ডেমিস্টার এনার্জি স্টোরেজের একটি সহযোগী প্রতিষ্ঠান সেলকিউব, গ্রিড-স্কেল স্টোরেজের জন্য ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি তৈরি এবং স্থাপনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। কোম্পানিটি বিশেষ করে ইউরোপ এবং উত্তর আমেরিকায় বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় প্রকল্পের সাথে জড়িত।
9. নবায়নযোগ্য শক্তি সমাধান (RES গ্রুপ)
- অবস্থান: যুক্তরাজ্য
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ:RES গ্রুপ, একটি বৃহৎ বিশ্বব্যাপী পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি খেলোয়াড়, নবায়নযোগ্য জ্বালানির জন্য টেকসই, বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় সমাধান বিকাশের লক্ষ্যের অংশ হিসাবে শক্তি ব্যবস্থায় ভ্যানাডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি একীভূত করার জন্য কাজ করছে।
- অবস্থান:চীন
- সংক্ষিপ্ত বিবরণ: পু নেং (পিএনটি) একটি চীনা কোম্পানি যা ছোট এবং বৃহৎ উভয় ধরণের শক্তি সঞ্চয়ের সমাধানের জন্য ভ্যানাডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি তৈরি এবং উৎপাদন করে। তারা পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবস্থায় ভিআরএফবিগুলিকে একীভূত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
চ্যালেঞ্জ এবং ভবিষ্যতের সম্ভাবনা
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারিগুলি আশাব্যঞ্জক সুবিধা প্রদান করলেও, কিছু চ্যালেঞ্জ রয়েছে যা মোকাবেলা করা প্রয়োজন:
- ●ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারির দাম:ভ্যানাডিয়ামের খরচ এবং বৃহৎ আকারের ভিএফবি সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় অবকাঠামো তুলনামূলকভাবে বেশি হতে পারে। তবে, প্রযুক্তি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে ভ্যানাডিয়ামের উৎপাদন বৃদ্ধির সাথে সাথে খরচ কমবে বলে আশা করা হচ্ছে।
- ●শক্তি ঘনত্ব:যদিও VFB গুলির দীর্ঘস্থায়ী ক্ষমতা চমৎকার, তাদের শক্তি ঘনত্ব (প্রতি ইউনিট আয়তন বা ওজনে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ) লিথিয়াম-আয়ন বা সলিড-স্টেট ব্যাটারির তুলনায় কম। এটি স্থান এবং ওজন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এগুলিকে কম উপযুক্ত করে তুলতে পারে।
- ●দক্ষতা: ভিএফবি-র দক্ষতা যদিও বেশি, তবুও লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় কিছুটা কম। তবে, উপকরণ এবং নকশার উন্নতি সময়ের সাথে সাথে দক্ষতা বৃদ্ধি করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
উপসংহার
ভ্যানডিয়াম রেডক্স ফ্লো ব্যাটারি একটি উদ্ভাবনী এবং প্রতিশ্রুতিশীল শক্তি সঞ্চয় সমাধান যা বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় বিপ্লব ঘটাতে পারে। এর স্কেলেবিলিটি, দীর্ঘ চক্র জীবন, নিরাপত্তা এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ নকশা এটিকে গ্রিড স্টোরেজ, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ইন্টিগ্রেশন এবং অন্যান্য বৃহৎ আকারের শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি আকর্ষণীয় বিকল্প করে তোলে। প্রযুক্তি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে এবং খরচ হ্রাস বাস্তবায়িত হওয়ার সাথে সাথে, VFB ভবিষ্যতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারেটেকসই শক্তি সঞ্চয়, আরও স্থিতিস্থাপক এবং নির্ভরযোগ্য শক্তি গ্রিড তৈরি করতে সহায়তা করে।
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-০৭-২০২৫