বাড়ির ভিতে সুপারক্যাপাসিটার, শক্তির অফুরন্ত ভান্ডার

ব্যাটারীতে যেমন রাসায়নিক শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়, তেমন ক্যাপাসিটারে বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম ব্যবহার করে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে স্থির তড়িৎ সংগ্রহ করা হয়। এখানে ব্যবহৃত যে যে সরঞ্জাম লাগে, তা হল ইলেক্ট্রোলাইট, যার মধ্যে দুটো বৈদ্যুতিক পরিবাহী প্লেট নিমজ্জিত থাকে, যে দুটোকে একে অন্যের থেকে ঝিল্লি দ্বারা পৃথক করা হয়। যখন ক্যাপাসিটরে একটা ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, ইলেক্ট্রোলাইট থেকে ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন ঋণাত্মক চার্জযুক্ত প্লেটে জমা হয়, আবার ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্লেটে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন জমা হয়। যেহেতু প্লেটের মধ্যবর্তী ঝিল্লি চার্জযুক্ত আয়নকে স্থানান্তরিত হতে বাধা দেয়, তাই ঝিল্লি প্লেটের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয় এবং ক্যাপাসিটর চার্জ হয়ে যায়। দুটো প্লেট দীর্ঘ সময়ের জন্য এই চার্জ বজায় রাখতে পারে এবং প্রয়োজনের সময় খুব দ্রুত চার্জ সরবরাহ করতে পারে। সুপারক্যাপাসিটার সাধারণ ক্যাপাসিটরের তুলনায় প্রচুর চার্জ সঞ্চয় করে রাখতে পারে।
MIT -র নতুন গবেষণায় বলা হয়েছে, সিমেন্ট এবং কার্বন ব্ল্যাক বা সূক্ষ্ম কাঠকয়লার গুঁড়ো ব্যবহার করে কম খরচে এই শক্তি সঞয়ী ব্যবস্থা তৈরি করা যেতে পারে। PNAS জার্নালে MIT অধ্যাপক ফ্রাঞ্জ-জোসেফ উলম, অ্যাডমির ম্যাসিক, এবং ইয়াং-শাও হর্ন এবং MIT এবং Wyss ইনস্টিটিউটের অন্য চারজনের একটি গবেষণাপত্রে এই উদ্ভাবনী প্রযুক্তিটি বর্ণনা করা হয়েছে।
একটি ক্যাপাসিটরের শক্তি সঞ্চয়ের পরিমাণ তার প্লেটের ক্ষেত্রফলের ওপর নির্ভর করে। নতুন সুপারক্যাপাসিটরে ব্যবহৃত সিমেন্টের ঘন আয়তন ও নেটওয়ার্কের জন্য এর অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রফল খুব বেশি। সিমেন্ট পাউডার এবং জলের সাথে কংক্রিটের মিশ্রণে পরিবাহী হিসেবে কার্বন ব্ল্যাক – ব্যবহার করা হয়েছে। জল এখানে সিমেন্টের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন নেটওয়ার্কের শাখা তৈরি করে এবং কার্বনকে এই স্থানগুলোতে স্থানান্তরিত করে । তারপর উপাদানটিকে একটি স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোলাইট উপাদান যেমন পটাসিয়াম ক্লোরাইডে ভিজিয়ে রাখা হয়। এই ক্লোরাইড লবণ, কার্বন কাঠামোতে চার্জযুক্ত কণা সরবরাহ করে।
MIT -র গবেষকরা বলছেন যে তাদের এই সুপারক্যাপাসিটর একটা বাড়ির কংক্রিটের ভিত্তির সাথে যুক্ত করা যেতে পারে, এর খরচ নামমাত্র হবে কিন্তু বাড়ির জন্য পুরো দিনের শক্তি সঞ্চয় করতে পারবে। গবেষকরা কংক্রিটের রাস্তায় এটা ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছেন যাতে বৈদ্যুতিক গাড়িগুলো রাস্তায় যাওয়ার সময় নিজেরা রিচার্জিং হয়ে যাবে।