কানাডিয়ান একাডেমি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং, লিও ইন্টারন্যাশনাল চীফ সায়েন্টিস্ট ঝাং জিইজুুন: সৌরশক্তি সঞ্চয়স্থানটির বিকাশের মূল

8 ডিসেম্বর, ২017 তারিখে, কানাডিয়ান একাডেমি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং এবং লিওচ ইন্টারন্যাশনাল চিফ সায়েন্টিস্টের একাডেমিক ঝাং জিওজুন, সৌর প্লাস ইন্টারন্যাশনাল ফোরাম শ্যাংজেন এ "সোলার এনার্জি স্টোরেজ এবং তার সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রোকেমিক্যাল এনার্জি টেকনোলজি" শীর্ষক একটি বক্তৃতা দেন এবং 12 তম বার্ষিক সভা নতুন শক্তি প্রযুক্তি থিম ভাগাভাগি। নিম্নলিখিত মিটিং এর রেকর্ড হয়:

2016 সালে, সৌর শক্তি বিনিয়োগ 442 বিলিয়ন পৌঁছে

সৌর প্যানেল স্ট্যান্ড

বর্তমানে, নতুন শক্তি উন্নয়ন দুটি প্রধান ড্রাইভিং বাহিনী আছে। প্রথমত, মানব উন্নয়নের এবং টেকসই শক্তি থাকতে হবে এবং নতুন শক্তি এবং পরিষ্কার শক্তি হতে হবে। দ্বিতীয়ত, মানুষের টেকসই উন্নয়নের জন্য একটি পরিষ্কার পরিবেশ থাকতে হবে। সৌর অসহ্য, প্রাকৃতিক এবং অপ্রত্যাজ্য সুবিধার সঙ্গে একটি নতুন শক্তি হিসাবে।

কেন নতুন শক্তি বিকাশ? আসলে এই প্রথম চালিকা শক্তি পিছনে দুটি ড্রাইভিং বাহিনী আছে মানবজাতির উন্নয়ন এবং স্থায়িত্ব শক্তি থাকতে হবে, এবং এছাড়াও নতুন শক্তি, পরিষ্কার শক্তি। দ্বিতীয়ত, মানব উন্নয়নে টেকসই উন্নয়নের জন্য একটি পরিষ্কার পরিবেশ থাকতে হবে। আজকাল, অনেক শহরে বায়ুদূষণ এত কঠোর যে এটি কাজ করে না আমাদের জল মানের এছাড়াও গুরুত্বপূর্ন দূষিত হয়। এটা অসম্ভব। অতএব, দুটো প্রধান ড্রাইভিং বাহিনী রয়েছে যা পৃথিবীতে মানবজাতিকে নতুন শক্তি উৎপন্ন করে।

শক্তির উত্স কি? এখানে তালিকাভুক্ত শক্তি দুটি প্রধান বিভাগ আছে। প্রথমটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি, যা হয় পরিষ্কার বা টেকসই, যা জল, সৌর, জৈবিক, বায়ু, ভূতাত্ত্বিক ইত্যাদি সহ। দ্বিতীয় শ্রেণী হল ফসিল শক্তি, যা নন-পুনর্নবীকরণযোগ্য জ্বালানি যা প্রাকৃতিক গ্যাস, তেল, পারমাণবিক শক্তি সহ সামান্য কম।

যদি আমরা নতুন শক্তির উত্স বিকাশ করি, প্রথম সৌর শক্তি হয়, তাহলে আমরা সৌরশক্তিটির দিকে তাকিয়ে দেখি পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলে, এখানে ২011 থেকে ২040 সাল পর্যন্ত বিভিন্ন অঞ্চলে সৌরশক্তি উৎপাদনের পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ২040 সালের মধ্যে পৃথিবীতে সৌর শক্তি প্রতি বছর 1 ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট বিদ্যুৎ নির্গমন করবে, যা তিন গোর্গস জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদনের 10-12 গুণ সমতুল্য।

সৌর প্যানেল স্ট্যান্ড

বর্তমানে, সামগ্রিক সৌর শক্তি রূপান্তর দক্ষতা এখনও উন্নত করা প্রয়োজন। আমরা ব্যবহার করা বর্তমান সৌর প্যানেল প্রায় 18% -23% রূপান্তর দক্ষতা, অবশ্যই, কিছু ল্যাবরেটরিজ আরও করতে পারেন।

২016 সালে, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির প্রযুক্তিগুলির মধ্যে R & D এর বৈশ্বিক বিনিয়োগ খুবই বড়, সৌর শক্তি, বায়ু শক্তি এবং জৈবৈষিণী সহ। সৌর শক্তি বিনিয়োগ ক্ষেত্রের মধ্যে 442 বিলিয়ন ইউয়ান পৌঁছেছেন, যা একটি খুব বড় সংখ্যা। চীন এর সৌর বর্তমানে বিশ্বের সৌর শক্তি 40% জন্য অ্যাকাউন্ট।

আসুন আমরা দেখি যে বর্তমান শক্তির উত্সগুলির মোট পরিমাণের শক্তি আমরা ব্যবহার করি, এখানে আমি কয়েকটি তালিকা দেখি, এখানে আমরা দেখতে পারি যে বর্তমান জ্বলনের শক্তি ২6% প্রাকৃতিক গ্যাস, 36% তেল এবং 8% পারমাণবিক শক্তি, যার মধ্যে সৌর শক্তি 20% এবং টেকসই শক্তি 9% জন্য অ্যাকাউন্ট। একটি ছোট অংশ। বর্তমানে, আমাদের সৌর শক্তির পরিমাণ মোট শক্তির মাত্র ২%, সুতরাং এটি একটি খুব ছোট অংশ।

আমরা জানি যে সৌর শক্তি একটি টেকসই শক্তি উৎস। কেন উন্নয়ন এত ধীর? আমরা এখানে কয়েকটি বড় চ্যালেঞ্জ দেখতে পাই। প্রথম এক সৌর শক্তি বা বায়ু শক্তি অস্থির হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন সূর্য থাকে তখন বিদ্যুত উৎপন্ন হয়, সূর্য কম হলে, হালকা তীব্রতা একই নয়। এটি পাঠায় বিদ্যুৎ খুব মসৃণ নয়। প্রথাগত শক্তি উৎপাদনের বিপরীতে, উত্পন্ন বিদ্যুৎ একই। সৌর বিদ্যুত উৎপাদনের সময় পরিবর্তিত হয় এবং একটি গোলমালের মতো হয় অনুরূপভাবে, যদি আপনি এটি মসৃণ না করেন তবে এটি বিদ্যুতের বর্জ্য। এটি এমন একটি বিন্দু যা অস্থির এবং যথেষ্ট নির্ভরযোগ্য নয়। দ্বিতীয় চ্যালেঞ্জ হল বিদ্যুৎ বিতরণ, পরিবহন খুবই কঠিন। তৃতীয় চ্যালেঞ্জ, দুটি পূর্ববর্তী প্রশ্নগুলির কারণে, যে যখন বিদ্যুৎ গ্রিডে যায়, যদি এটি মসৃণ না হয়, তাহলে সে আপনাকে ভিতরে ঢুকতে দেবে না। চতুর্থ চ্যালেঞ্জ, সোলার পাওয়ার প্ল্যান্ট বিনিয়োগ বড়, বিনিয়োগের উপর প্রযোজ্য তুলনামূলকভাবে কম, দীর্ঘমেয়াদী বিনিয়োগের উপর ফেরত।

এই চারটি পয়েন্ট অতিক্রম করার জন্য, আমরা একটি শক্তির উত্সের মধ্যে সৌর ও বায়ু উত্পন্ন শক্তি সক্রিয় এবং এটি ব্যবহার করে সঞ্চয় একটি শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি বিকাশ আবশ্যক। ভিতরের হারাতে একটি মসৃণ বৈদ্যুতিক শক্তি আছে একমাত্র উপায় অতএব, শক্তি সঞ্চয়ের উন্নয়ন করা আবশ্যক। সৌর শক্তি বা বায়ু বিদ্যুতের ক্ষেত্রে বর্তমানে শক্তির সঞ্চয়ের প্রয়োজন।

কোন শক্তি সঞ্চয়স্থান পদ্ধতি নির্বাচন করতে?

সৌর প্যানেল স্ট্যান্ড

বর্তমান শক্তি সঞ্চয়স্থান প্রযুক্তি কি? এখানে তালিকাভুক্ত বিভিন্ন, প্রথম ইলেকট্রোকেমিক্যাল শক্তি সঞ্চয়ের, ফোনে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়ের এই উপায়। লিড এসিড ব্যাটারী, লিথিয়াম ব্যাটারী, যা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল টেকনোলজি নামে পরিচিত, ব্যাটারি রিজার্ভের সৌর শক্তি, যখন আপনি বিদ্যুৎ মুক্ত করতে হবে, এই রিলিজটি খুব মসৃণ। দ্বিতীয়টি হল উড়ন্ত চাকার, এটি বলার মতো কিছু নয় এবং তৃতীয়টি সংকুচিত বায়ু, একটি গভীর ভূগর্ভস্থ স্থানে বায়ু চাপ, যান্ত্রিক শক্তির সাহায্যে এটি নির্গমন করার সময় এটি অবশ্যই খুব কম। চতুর্থ হ'ল যখন জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রকে বিদ্যুতের প্রয়োজন হয় না, তবে নিষ্কাশনও করে, ভেতরের চুলের ভেতরে পানি একটি সাব-জলাশয় ভেতরে ঢুকলে এবং তারপর বিদ্যুৎ উৎপাদনের সময়। এই উপায়ে, ইলেকট্রোকেমিক্যাল শক্তি সংরক্ষণ সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য উপায়, এবং সবচেয়ে কার্যকর উপায়।

আমরা কি ধরনের পদ্ধতির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্টোরেজটি দেখি, আমি প্রায় 10 টি প্রজাতি তালিকাভুক্ত করেছি, আসলে এই 10 প্রজাতির লিমিটেড ব্যাটারী, লিড-অ্যাসিড ব্যাটারী, জ্বালানি কোষ, ইলেক্ট্রোলাইজড ওয়াটার ইত্যাদি সহ এই 10 টি প্রজাতিগুলিতে সীমাবদ্ধ নয়, এইগুলি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্টোরেজ হয় ব্যাটারি । বড় গ্রিডের ভিতরে, ভবিষ্যতের স্মার্ট গ্রিড, ব্যাটারিটি মূল ইউনিট হতে এখন মাইক্রো-গ্রিডের উন্নয়নে, যা আরও গুরুত্বপূর্ণ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উপাদান।

এটি একটি বই যা আমি গত দশ বছরে আমার পোস্টডক্স, শিক্ষক, বন্ধু এবং সহকর্মীদের সাথে একত্রিত করেছি। এই সমস্ত বিদ্যুৎ রাসায়নিক শক্তি সূত্র এই বইয়ে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। প্রতিটি বই এমন একটি কৌশলকে জুড়ে দেয় যেখানে সবাই অনুভব করে যদি আপনি আগ্রহী হন তবে আপনি ইন্টারনেটকে সার্ফ করতে পারেন এবং প্রায় 20 টি বই পড়তে পারেন।

আমি বিভিন্ন ব্যাটারী, এবং এর সমস্যাগুলির সুবিধা নীচে বিস্তারিত আলোচনা করব। প্রথমটি বর্তমানে উন্নয়নের সর্বাধিক অগ্রাধিকার, কিন্তু এখনো বাণিজ্যিকভাবে নয়, তরল অ্যালুমিনিয়ামের ব্যাটারি, যা ইলেক্ট্রোলাইটের ভিতরে শক্তির সঞ্চয় করে, এটি ইচ্ছামত তার ইলেক্ট্রোলাইট, ইলেক্ট্রোলাইটের ভিতরে ইলেক্ট্রোলেমিক্যাল সক্রিয় উপাদান প্রসারিত করতে পারে, ব্যাটারি ভিতরে না, তাই এটি যেমন সুবিধা আছে। তার বর্তমান উন্নয়ন খুব দ্রুত, এই এলাকায় প্রধান গবেষণা দিক হল ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণ, ইলেকট্রোড উপকরণ, ঝিল্লি উপকরণ সহ তার নতুন শক্তি বৃদ্ধি, তার শক্তি ঘনত্ব বৃদ্ধি এবং তার জীবন প্রত্যাশা বৃদ্ধি, এবং তারপর সিস্টেম অপ্টিমাইজ করা, হ্রাস উপকরণ মূল্য, যা তরল অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারি।

দ্বিতীয়টি হল অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি। বর্তমানে, অনেক অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারী যা অটোমোবাইলগুলিতে ব্যবহার করা যাবে না এখনও শক্তি সঞ্চয়ের জন্য কমপক্ষে 70% বা 70% ব্যবহৃত হয়। অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারীর সুবিধার হল শক্তি ঘনত্ব এবং কার্যকরী ঘনত্ব উচ্চ, শক্তি সঞ্চয়ের জন্য তার জীবনের প্রত্যাশা বেশ ভাল, কিন্তু এটি তার সমস্যা আছে, গাড়ী ভিতরে ব্যবহার করা হলে, এটি জীবন যথেষ্ট দীর্ঘ না হয়, অন্য তার নিরাপত্তা সমস্যা, এখন আমরা একটি তরল অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করছি, তাই আমরা যখন তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার, বিশেষ করে যখন উচ্চ বর্তমান স্রাব উচ্চ জ্বর উত্পাদন করতে পারেন, যদি তাপ বাইরে যেতে পারে না, এটি বার্ন বা বিস্ফোরিত করা। বিশেষ করে, আমরা এখন একটি টেররিজি সিস্টেম বিকাশ আছে। টার্নরি সিস্টেমের কার্যকলাপ খুব বেশী। যদি কিছু খুব সক্রিয় থাকে, তবে তার স্থায়িত্ব দরিদ্র হবে। বর্তমানে, এটি নতুন শক্তি গাড়ির সবচেয়ে ব্যবহৃত হয়, অবশ্যই, অনেক শক্তি সঞ্চয় এখন ব্যবহার করা হয়। প্রধান গবেষণা দিক, এখন অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি শক্তি ঘনত্ব একটি bottleneck, কিভাবে তার শক্তি ঘনত্ব, কিভাবে তার জীবন বাড়াতে, কিন্তু নতুন উপকরণ আরও উন্নয়ন প্রয়োজন, ইলেকট্রোড অপ্টিমাইজেশান স্তর, যা অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি।

এখানে আমরা কিছু অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারী, যা অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারী জন্য ক্যাথোড উপাদান হিসাবে কিছু nanomaterials সংশ্লেষিত কাজ আছে।

সৌর প্যানেল স্ট্যান্ড

তৃতীয়টি হল লিড-এসিড ব্যাটারী, ব্যাটারি হল লিওচ ইন্টারন্যাশনাল এর প্রধান ব্যবসা, সীসা-এসিড ব্যাটারীগুলি সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য বলে মনে হয়, সর্বাধিক বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ শক্তির সঞ্চয়ের, বৃহত-স্কেল, মাঝারি স্কেল, ক্ষুদ্রতর স্কেল আরও নির্ভরযোগ্য, এই সীসা অ্যাসিড ব্যাটারী বিভিন্ন সুবিধা আছে, প্রথম সস্তা, আমরা এখন কোন ব্যাটারি নেতৃত্বাধীন-এসিড ব্যাটারী সস্তা হয় বিকাশ আছে, দ্বিতীয় নিরাপত্তা, এটি অ্যালুমিনিয়াম-আয়ন ব্যাটারী তুলনায় আরো নিরাপদ, আপনি যে সম্পর্কে শুনেছেন না সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে আগুন বা এলুমিনিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিস্ফোরণের পর মাটিতে পড়ে গেলে হয়তো বিস্ফোরিত হতে পারে, কিন্তু সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারী কীভাবে বিস্ফোরিত হবে না, তাই এটি নিরাপদ নয়। তৃতীয়টি হল সামগ্রিক সীসা-এসিড ব্যাটারি উপাদান সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহৃত হতে পারে, ব্যাটারি ক্ষতি, আমি পুনরায় ব্যবহার করার জন্য সমস্ত উপকরণগুলিকে ভিতরে ঢুকিয়ে দিতে পারি, সুবিধা হল যে অন্যান্য ব্যাটারীগুলি নাও থাকতে পারে।

অতএব, সীসা-এসিড ব্যাটারী বর্তমানে সবচেয়ে বেশি কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি যা শক্তির সঞ্চয়স্থানে বর্তমানে পাওয়া যায়, বিশেষ করে নতুন শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে। আমরা লিড এসিড ব্যাটারী বিকাশে নতুন শক্তি সঞ্চয়ের উন্নয়নে কাজ করছি, কিভাবে সীসা-এসিড ব্যাটারির বিকাশ? বেশ কয়েকটি দিক আছে, এর শক্তি ঘনত্ব যথেষ্ট উচ্চতা নয়, তাই প্রথমে ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলি, সক্রিয় উপাদান ব্যবহার করা হয়, অপটিমাইজ করা, কিছু কার্বন যোগ করা ইত্যাদি। দ্বিতীয়টি হল লাইটওয়েট তৈরি করা, সীসার পরিমাণ কমানো, কার্বন নেটওয়ার্ক তৃতীয়টি একটি ইলেকট্রোড অপসারণ করা হয়, যেমন তিনটি সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি গবেষণা আছে। লিড-এসিড ব্যাটারী যদি এটি প্রায় 80 শক্তি ঘনত্বের মধ্যে পৌঁছাতে পারে তবে আমরা অনেকগুলি ব্যাটারী প্রতিস্থাপন করতে পারি।

অন্য একটি সুপার ক্যাপাসিটর, যা একটি শক্তি সঞ্চয় পদ্ধতিও রয়েছে, আমরা সুপার ক্যাপাসিটরের কথা শুনেছি, এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে চার্জ এবং স্রাবের সময়টি বিশেষ করে দ্রুত, আপনি কয়েক সেকেন্ডেই শেষ করতে পারেন, এটি শক্তি ঘনত্ব খুবই উচ্চ, কিন্তু শক্তি ঘনত্ব খুবই কম, তাই সুপারক্যাপেটিটারকেও উন্নত করতে হবে। এক দরিদ্র জীবন জন্য এটি ব্যবহার করা হয় দ্বিতীয়টি হল তার উচ্চ শিল্প ঘনত্ব, যা তার শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধি করতে ব্যবহার করা যায়।

আরেকটি দিক হল পানি বিশ্লেষণ, সৌরশক্তি দ্বারা নির্গত বিদ্যুত, হাইড্রোজেন পচমুক্ত পানি, হাইড্রোজেন নিজেই শক্তি সরবরাহ করে, আমরা জ্বালানি ঘরে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে হাইড্রোজেন গ্যাস ব্যবহার করি, যাতে শক্তির সঞ্চয়ের লক্ষ্য থাকে। যাইহোক, বর্তমানে, তার শক্তি দক্ষতা অপেক্ষাকৃত কম, এবং তার প্রযুক্তি এখনও তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক। অতএব, এটি শক্তি সঞ্চয়ের জন্য একটি গরম স্পট।

উপরন্তু, আমাকে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হ্রাস সম্পর্কে কথা বলতে দিন, এবং এখন আমাদের প্রচুর কার্বন ডাই অক্সাইড সার আছে, ইলেকট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতির মাধ্যমে কার্বন ডাই অক্সাইড, বিদ্যুতের মাধ্যমে, কার্যকর ক্ষুদ্র অণুগুলিতে, ফর্মিক অ্যাসিড, মিথেনোল প্রভৃতিতে। একটি শক্তি সঞ্চয়ের প্রভাব অর্জন, এবং কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন হ্রাস আরেকটি উদ্দেশ্য অর্জন। বর্তমানে এই অঞ্চলে কানাডা অনেক কাজ করছে। এখন চ্যালেঞ্জ হল যে অনুঘটকের একটি সংক্ষিপ্ত জীবন প্রত্যাশা আছে। বর্তমানে, এটি আমাদের গবেষণা এবং বর্তমানে চীন বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি মন্ত্রণালয় দ্বারা সমর্থিত গবেষণা ফোকাস। এই দীর্ঘমেয়াদী কৌশলগত সম্ভাবনা আছে একটি উপায়।

শেষ পর্যন্ত শক্তি সঞ্চয় বাজার কত?

শক্তির সঞ্চয়ের বর্তমান বাজারের আকার কি? আমরা এখানে কিছু তালিকাভুক্ত করেছি, এক তরল অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারি, তারপর অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারী এবং সুপার ক্যাপাসিটরের আছে, আমরা দেখতে পারি 2025 দ্বারা, সামগ্রিক বাজার পরিস্থিতি, তরল অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারী সম্ভবত 38 বিলিয়ন পৌঁছাতে হবে ডলার, অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ব্যাটারি 26 বিলিয়ন মার্কিন ডলার বাজারে পৌঁছাতে পারে, সীসা-এসিড ব্যাটারি বাজার এখনও বাজারে প্রায় 40 বিলিয়ন মার্কিন ডলার পর্যন্ত বৃহত্তম, সুপার ক্যাপাসিটরের অপেক্ষাকৃত ছোট, কিন্তু তরল অ্যালুমিনিয়াম ব্যাটারি অনুরূপ।

অতএব, আমরা সৌরশক্তি সঞ্চয়স্থান বাজার ব্যবহার করি একটি বিশাল সম্ভাবনা, তাই আমরা কেবল সৌরশক্তি বিকাশের জন্যই নয়, তবে শক্তি সঞ্চয়ের উন্নয়নেও, শক্তির সঞ্চয়ের উন্নয়ন করা উচিত।

সৌর প্যানেল স্ট্যান্ড