হিরে থেকেই বিদ্যুৎ, চলবে প্রায় ৫০০০ বছর, কী এই Diamond Battery?
ভাবুন তো, এমন একটি ব্যাটারি রয়েছে যা একবার তৈরি করার পরে হাজার হাজার বছর ধরে অল্প অল্প করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে। সাধারণ ব্যাটারির মতো বার বার চার্জ দেওয়া বা বদলানোর প্রয়োজন নেই।
বাস্তবে অবিশ্বাস্য মনে হলেও এমনই একটি প্রযুক্তি আবিষ্কার করেছেন University of Bristol এবং UK Atomic Energy Authority (UKAEA)-এর বিজ্ঞানীরা। ২০২৪ সালে দুই সংস্থা মিলে বিশ্বের প্রথম ‘Carbon-14 diamond battery’ তৈরির কথা ঘোষণা করেছিলেন। এ বার সেই কাজকেই আরও এগিয়ে নিয়ে গেলেন বিজ্ঞানীরা।
তবে এই ব্যাটারির লক্ষ্য বড় যন্ত্র চালানো নয়, বরং যেখানে দীর্ঘদিন ধরে অতি কম শক্তির প্রয়োজন বা অল্প ইলেকট্রিসিটিতেই কাজ করা যায়, সেখানে বিদ্যুৎ সরবরাহ করাই এর লক্ষ্য। এর নাম দেওয়া হয়েছে ডায়মন্ড ব্যাটারি।
কী এই ডায়মন্ড ব্যাটারি?
এটি প্রচলিত ব্যাটারির মতো নয়। আমরা যে লিথিয়াম ব্যাটারি কিনে আনি, সেগুলিতে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ তৈরি হয়। কিন্তু এখানে সেটি হয় না। এখানে ব্যবহার করা হয় তেজস্ক্রিয় ‘Carbon-14’। কার্বনেরই একটি তেজস্ক্রিয় রুপ এটি। যা শক্তিশালী ইলেকট্রন বা ‘beta particles’ নির্গত করে। বিশেষ ভাবে তৈরি diamond-এর মধ্যে এই প্রক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে অতি অল্প পরিমাণে হলেও বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায়।
কোথায় পাওয়া যেতে পারে এই উৎস?
Carbon-14 পাওয়ার একটি উৎস হতে পারে পারমাণবিক চুল্লিতে ব্যবহৃত graphite blocks। গবেষকদের মতে, এ সব graphite-এর মধ্যে Carbon-14 জমা হতে পারে। সেই তেজস্ক্রিয় কার্বনকে কাজে লাগিয়ে diamond battery তৈরি করা যায়। এর ফলে পারমাণবিক বর্জ্যের পরিমাণ ও তেজস্ক্রিয়তা কমানোরও সুযোগ তৈরি হতে পারে।
কী ভাবে তৈরি হয় বিদ্যুৎ?
Carbon-14 ক্ষয় হওয়ার সময়ে beta radiation বা দ্রুতগতির ইলেকট্রন তৈরি করে। বিজ্ঞানীরা Carbon-14-কে diamond-এর একটি স্তরের মধ্যে যুক্ত করেন। এর জেরে diamond, সেমিকনডাক্টর হিসেবে কাজ করে এবং বিদ্যুৎ তৈরি করে। অর্থাৎ, সূর্যের আলো থেকে যেমন solar panel যেমন বিদ্যুৎ তৈরি করে, এখানে তেমনই ‘radioactive decay’ বা তেজস্ক্রিয় কার্বনের শক্তিকে কাজে লাগিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।
৫,৭০০ বছর কেন?
আসলে Carbon-14-এর half-life প্রায় ৫,৭৩০ বছর। অর্থাৎ প্রায় এত সময়ের মধ্যে এর তেজস্ক্রিয়তা অর্ধেক হয়। তাই ব্যাটারিটি থেকে যতক্ষণ তেজস্ক্রিয়তা পাওয়া যাবে, ততক্ষণ ধরে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে।
কতটা শক্তি দেয়?
তবে সময় বেশি হলেও এর বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে রয়েছে বড় সীমাবদ্ধতা। এর বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা অত্যন্ত কম। তাই স্মার্টফোন, ল্যাপটপ বা বৈদ্যুতিক গাড়ি চালানোর মতো ক্ষেত্রেই এটি শক্তি দিতে পারে না।
তা হলে কোথায় ব্যবহার হবে?
যেখানে অল্প শক্তি প্রয়োজন, সেখানে এই প্রযুক্তি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। ফলে বার বার ব্যাটারি বদলানোর দরকার হবে না।
কোথায় কোথায় ব্যবহার করা যায়?
চিকিৎসার ক্ষেত্রে পেসমেকার, শোনার যন্ত্র বা শরীরের ভিতরে থাকা ছোট electronic implant-এর মতো যন্ত্রে এটি ব্যবহার হতে পারে। পাশাপাশি, স্যাটেলাইট, মহাকাশযান, গভীর সমুদ্রের সেন্সর বা দুর্গম এলাকায় থাকা monitoring devices-এর মতো যন্ত্রে এর ব্যবহার হতে পারে।
ভবিষ্যতের প্রযুক্তি
এটি এখনও এর ব্যবহার ব্যাপক ভাবে করা যাবে, এমনটা এখনই নিশ্চিত ভাবে বলছেন না বিজ্ঞানীরা। কিন্তু পারমাণবিক বর্জ্যকে কাজে লাগিয়ে বিদ্যুৎ তৈরির ক্ষেত্রে একটি নতুন উৎস হতে পারে এই কার্বন ডেটিং পদ্ধতি।