আমরা কি আমাদের ট্রেনগুলিকে পাওয়ার জন্য বড় ব্যাটারি ব্যবহার করতে পারি?

বৈদ্যুতিক যানবাহনের দ্রুত বিকাশের সাথে, আমরা সম্ভবত এমন একটি বিন্দুতে পৌঁছতে পারি যেখানে পরিবহনের একটি মোড থেকে কার্বন নির্গমন দূর করা সম্ভব। তবে বাকি মূল মোডগুলি – প্লেন, ট্রেন এবং জাহাজগুলি – পরিষ্কার করা আরও কঠিন বলে মনে হয়। নতুন বিশ্লেষণ দেখায় যে তাদের মধ্যে কীভাবে উন্নতি করা যায় সে সম্পর্কে আমাদের ভাল ধারণা রয়েছে।

ক্যালিফোর্নিয়ার গবেষকদের একটি গবেষণা রেল-ভিত্তিক মালবাহী বিদ্যুতায়নের সম্ভাবনার দিকে নজর দেয়। তিনি দেখতে পান যে প্রযুক্তি প্রায় প্রস্তুত এবং অর্থনীতি সঠিক পরিস্থিতিতে কাজ করার দ্বারপ্রান্তে রয়েছে। এছাড়াও, মালবাহী গাড়িতে দৈত্যাকার ব্যাটারি স্থাপনের কিছু আকর্ষণীয় পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া তৈরি করার সম্ভাবনা রয়েছে।

ভার ঝাঁকান

বর্তমানে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বেশিরভাগ কার্গো ডিজেল লোকোমোটিভ দ্বারা পরিবহণ করা হয়। একটি সাধারণ বছরে, এই লোকোমোটিভগুলি প্রায় 35 মিলিয়ন টন কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপন্ন করে, এবং অন্যান্য দূষণকারী যা তাদের উৎপন্ন করে, তা অনুমান করা হয় যে $6.5 বিলিয়ন অকাল মৃত্যু এবং স্বাস্থ্যের ক্ষতি হয়।

গবেষকরা ট্রেন নির্গমন কমাতে বিভিন্ন বিকল্প বিবেচনা করেছেন। এর মধ্যে একটি রেলের উপর তারের টান দিয়ে পুরো সিস্টেমের বিদ্যুতায়নকে কভার করবে, তবে এটি একটি উল্লেখযোগ্য ওভারহেড এবং চলমান রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কভার করবে। বিকল্প জ্বালানী কোষ হাইড্রোজেন দিয়ে চালিত হতে পারে। এই দ্রবণটির তুলনামূলকভাবে সস্তা হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে, তবে এটির জন্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবহার করে জলের পচনের সাথে যুক্ত উল্লেখযোগ্য হাইড্রোজেন উত্পাদন ক্ষমতার বিকাশ প্রয়োজন। এই সম্ভাবনা বাস্তবে পরিণত হতে অনেক বছর লাগবে।

শেষ বিকল্প হল ব্যাটারি ব্যবহার করা যা বিদ্যমান সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত হতে পারে। বেশিরভাগ ডিজেল লোকোমোটিভ একটি বৈদ্যুতিক জেনারেটরকে পাওয়ার জন্য ডিজেল ব্যবহার করে, যা ইঞ্জিনগুলিকে শক্তি দেয়। তারের একটি পরিবর্তন সম্ভাব্যভাবে লোকোমোটিভগুলিকে একটি বাহ্যিক শক্তির উত্সকে ব্যাটারি হিসাবে গ্রহণ করার অনুমতি দিতে পারে।

বিজ্ঞানীরা বেশ কয়েক বছর আগে এই সম্ভাবনাটি তদন্ত করেছিলেন, কিন্তু প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক উভয় ক্ষেত্রেই এটি প্রত্যাখ্যান করা হয়েছিল। তারপর থেকে, ব্যাটারিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং গত দশকে তাদের দাম 87 শতাংশ কমেছে। নতুন গবেষণার পিছনে গবেষকরা সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন যে এটি দেখার মূল্য ছিল।

চাকার উপর ব্যাটারি

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে একটি সাধারণ মালবাহী গাড়ি অপারেশন চলাকালীন দিনে গড়ে 241 কিলোমিটার ভ্রমণ করে। এইভাবে, গবেষকরা একটি বড় মালবাহী ট্রেনের (চারটি ইঞ্জিন, 100টি মালবাহী গাড়ি এবং প্রায় 7,000 টন পেলোড) এর অংশ হিসাবে এই দূরত্বটি ভ্রমণ করার জন্য যথেষ্ট বড় ব্যাটারি তৈরি করেছিলেন। তারা দেখতে পেয়েছে যে লিথিয়াম-লৌহঘটিত ফসফেট চারটি লোকোমোটিভের প্রতিটিকে একটি বিশাল ব্যাটারি হিসাবে কনফিগার করা একটি মালবাহী গাড়ি দ্বারা পরিষেবা দেওয়ার অনুমতি দেবে। ব্যাটারিটি একটি সাধারণ ওয়াগনের ক্ষমতার মাত্র 40 শতাংশ ধারণ করবে এবং বিদ্যমান সেতুগুলির দ্বারা নির্ধারিত ওজন সীমার চেয়ে সাত টন কম হবে।

সরাসরি বিদ্যুতের দক্ষতার কারণে, ট্রেনটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন দ্বারা ব্যবহৃত শক্তির অর্ধেকই ব্যবহার করবে যা অন-বোর্ড জেনারেটর চালায়। গড়ে, উপরোক্ত ট্রিপটি একক চার্জে চলে না, তবে মালবাহী ট্রেনগুলি ক্রুদের পরিবর্তন করতে এবং রিফুয়েল করার অনুমতি দেয়, সাধারণত দিনে কয়েকবার থামে, দ্রুত রিফুয়েলিংয়ের মাধ্যমে দূরত্ব বৃদ্ধি করে। যদি দীর্ঘ বিরতি সম্ভব হয়, ব্যাটারি গাড়িগুলি নিজেই প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।

যদিও সিস্টেমের জন্য নতুন লোকোমোটিভের প্রয়োজন নেই, প্রয়োজনীয় ব্যাটারি এবং চার্জিং পরিকাঠামোর জন্য কিছু উল্লেখযোগ্য প্রাথমিক খরচের প্রয়োজন হবে। গবেষকরা এই সমস্ত খরচ সংগ্রহ করেন এবং তারপর ডিজেলের সাথে সবকিছুকে প্রতিযোগিতামূলক করতে প্রয়োজনীয় বিদ্যুতের খরচ গণনা করেন।