বর্তমান যুগে, আমাদের দৈনন্দিন জীবন ব্যাটারি বা তড়িৎ কোষের উপর অনেকখানি নির্ভরশীল। মোবাইল ফোন থেকে শুরু করে ল্যাপটপ, রিমোট কন্ট্রোল, খেলনা—সবকিছুতেই এর ব্যবহার লক্ষণীয়। কিন্তু এই তড়িৎ কোষ জিনিসটা আসলে কী? কীভাবে এটা কাজ করে? আসুন, সহজ ভাষায় জেনে নিই!
তড়িৎ কোষ: বিদ্যুতের ভাণ্ডার
তড়িৎ কোষ হলো এমন একটি ডিভাইস যা রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। অন্যভাবে বললে, এটি একটি ছোট “বিদ্যুৎgenerator” যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে এবং বৈদ্যুতিক বর্তনীতে (electric circuit) সরবরাহ করে।
তড়িৎ কোষের প্রকারভেদ
তড়িৎ কোষ মূলত দুই প্রকার:
- প্রাথমিক কোষ (Primary Cell): এগুলো একবার ব্যবহার করার পরেই অকেজো হয়ে যায়, পুনরায় চার্জ করা যায় না। যেমন: টর্চলাইটের ব্যাটারি বা রিমোটের ব্যাটারি।
- দ্বিতীয় কোষ (Secondary Cell): এগুলোকে রিচার্জ করা যায় এবং বারবার ব্যবহার করা যায়। যেমন: মোবাইল ফোনের ব্যাটারি, ল্যাপটপের ব্যাটারি বা গাড়ির ব্যাটারি।
তড়িৎ কোষ কিভাবে কাজ করে: ভেতরের কলকব্জা
তড়িৎ কোষের মূল উপাদানগুলো হলো দুটি ভিন্ন ধাতব তড়িৎদ্বার (electrode) এবং একটি электролитический (electrolyte) দ্রবণ।
- তড়িৎদ্বার (Electrode): সাধারণত দুটি ভিন্ন ধাতু (যেমন: দস্তা ও তামা) বা ধাতব যৌগ ব্যবহার করা হয়। একটি অ্যানোড (Anode) হিসেবে কাজ করে (যেখানে জারণ বা oxidation ঘটে) এবং অন্যটি ক্যাথোড(Cathode) হিসেবে কাজ করে (যেখানে বিজারণ বা reduction ঘটে)।
- ইлектроলাইট (Electrolyte): এটি একটি দ্রবণ যা আয়ন ধারণ করে এবং তড়িৎদ্বারগুলোর মধ্যে আয়নের চলাচলে সাহায্য করে। এটি অ্যাসিড, ক্ষার বা লবণের দ্রবণ হতে পারে।
যখন তড়িৎদ্বারগুলো একটি পরিবাহী তার (conducting वायर) দ্বারা যুক্ত করা হয়, তখন অ্যানোড থেকে ক্যাথোডের দিকে ইলেকট্রন প্রবাহিত হতে শুরু করে। এই ইলেকট্রন প্রবাহই হলো বিদ্যুৎ।
রাসায়নিক বিক্রিয়া: মূল চালিকাশক্তি
তড়িৎ কোষের অভ্যন্তরে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, যা ইলেকট্রন প্রবাহের সৃষ্টি করে। অ্যানোড জারিত (oxidized) হয়ে ইলেকট্রন ত্যাগ করে এবং ক্যাথোড বিজারিত (reduced) হয়ে সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করে। এই জারণ-বিজারণ (redox) বিক্রিয়াই বিদ্যুৎ উৎপাদনের মূল কারণ।
ব্যাটারি বনাম তড়িৎ কোষ: পার্থক্যটা কোথায়?
অনেকেই ব্যাটারি (Battery) ও তড়িৎ কোষকে (Electrochemical Cell) একই জিনিস মনে করেন, কিন্তু এদের মধ্যে সূক্ষ্ম পার্থক্য আছে। একটি তড়িৎ কোষ হলো একটি একক ইউনিট যা বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। আর ব্যাটারি হলো একাধিক তড়িৎ কোষের সমন্বিত রূপ, যা একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ (voltage) ও কারেন্ট (current) সরবরাহ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 12V গাড়ির ব্যাটারি আসলে ছয়টি 2V তড়িৎ কোষের সমন্বয়ে গঠিত।
দৈনন্দিন জীবনে তড়িৎ কোষের ব্যবহার
তড়িৎ কোষ আমাদের দৈনন্দিন জীবনে অবিচ্ছেদ্য অংশ। নিচে কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার উল্লেখ করা হলো:
- মোবাইল ফোন ও ল্যাপটপ: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (Lithium-ion battery) ব্যবহার করা হয়, যা হালকা ও রিচার্জেবল।
- গাড়ি: লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি (Lead-acid battery) স্টার্টার মোটরকে চালু করতে এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম চালাতে ব্যবহৃত হয়।
- ঘড়ি ও রিমোট কন্ট্রোল: ছোট আকারের ক্ষারীয় (alkaline) ব্যাটারি ব্যবহার করা হয়।
- সৌর প্যানেল (Solar panel): দিনের বেলায় সূর্যের আলো থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে ব্যাটারিতে জমা রাখে, যা রাতে ব্যবহার করা যায়।
টেবিল: বিভিন্ন তড়িৎ কোষের তুলনা
| তড়িৎ কোষের প্রকার | ভোল্টেজ (প্রায়) | বৈশিষ্ট্য | ব্যবহার |
|---|---|---|---|
| লিথিয়াম-আয়ন (Li-ion) | 3.7V | উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, রিচার্জেবল, হালকা | মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ, ইলেকট্রিক গাড়ি |
| লেড-অ্যাসিড (Lead-acid) | 2V (প্রতি সেলে) | রিচার্জেবল, তুলনামূলকভাবে সস্তা, ভারী | গাড়ির ব্যাটারি, ইউপিএস (UPS) |
| ক্ষারীয় (Alkaline) | 1.5V | দীর্ঘস্থায়ী, একবার ব্যবহারযোগ্য | টর্চলাইট, রিমোট কন্ট্রোল, খেলনা |
| নিকেল-ক্যাডমিয়াম (Ni-Cd) | 1.2V | রিচার্জেবল, কিন্তু ক্যাডমিয়াম দূষণ সৃষ্টি করে | পুরোনো ইলেকট্রনিক ডিভাইস (বর্তমানে কম ব্যবহৃত) |
তড়িৎ কোষ নিয়ে কিছু সাধারণ প্রশ্ন (FAQs)
এখানে তড়িৎ কোষ নিয়ে কিছু সাধারণ প্রশ্নের উত্তর দেওয়া হলো:
১. তড়িৎ কোষ কত প্রকার?
তড়িৎ কোষ প্রধানত দুই প্রকার: প্রাথমিক কোষ (যা একবার ব্যবহার করা যায়) এবং দ্বিতীয় কোষ (যা রিচার্জ করা যায়)।
২. ব্যাটারির ভোল্টেজ কিভাবে বাড়ে?
ব্যাটারির ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য একাধিক তড়িৎ কোষকে শ্রেণী সমবায়ে (series connection) যুক্ত করা হয়। প্রতিটি কোষের ভোল্টেজ যোগ হয়ে মোট ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়।
৩. কোন ব্যাটারি সবচেয়ে ভালো?
“সবচেয়ে ভালো” ব্যাটারি ব্যবহারের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সাধারণত মোবাইল ফোন ও ল্যাপটপের জন্য ভালো, কারণ এগুলো হালকা ও রিচার্জেবল। অন্যদিকে, গাড়ির জন্য লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি ভালো, কারণ এগুলো শক্তিশালী এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা।
৪. সৌরকোষ কি তড়িৎ কোষ?
সৌরকোষ (Solar cell) এক ধরনের বিশেষ তড়িৎ কোষ, যা আলোক শক্তিকে সরাসরি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এটি ফটোভোলটাইক প্রভাবের (photovoltaic effect) মাধ্যমে কাজ করে।
৫. তড়িৎ কোষের কর্মদক্ষতা কিভাবে বাড়ানো যায়?
তড়িৎ কোষের কর্মদক্ষতা বাড়ানোর জন্য উন্নত электролитический (electrolyte) ব্যবহার করা, ভেতরের রোধ (internal resistance) কমানো এবং সঠিক তাপমাত্রা বজায় রাখা জরুরি।
৬. “C রেটিং” বলতে কী বোঝায়? (Secondary keyword)
“C রেটিং” ব্যাটারির চার্জ ও ডিসচার্জের হার নির্দেশ করে। উদাহরণস্বরূপ, 1C রেটিং মানে ব্যাটারিটি এক ঘন্টায় সম্পূর্ণ চার্জ বা ডিসচার্জ হতে পারবে। উচ্চ C রেটিং যুক্ত ব্যাটারি দ্রুত চার্জ ও ডিসচার্জ হতে পারে।
৭. তড়িৎ কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ কী? (Secondary keyword)
তড়িৎ কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ (Internal Resistance) হলো কোষের ভেতরের উপাদানের কারণে বিদ্যুৎ প্রবাহে বাধা। অভ্যন্তরীণ রোধ যত কম, কোষের কর্মদক্ষতা তত বেশি।
৮. “সেলফ ডিসচার্জ” কী? (Secondary keyword)
সেলফ ডিসচার্জ (Self-discharge) হলো ব্যাটারি ব্যবহার না করা সত্ত্বেও ধীরে ধীরে চার্জ কমে যাওয়া। এটি কোষের ভেতরের রাসায়নিক বিক্রিয়ার কারণে ঘটে।
৯. লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারি কী? (Secondary keyword)
লিথিয়াম পলিমার (Li-Po) ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি উন্নত সংস্করণ। এগুলো হালকা, নমনীয় এবং বিভিন্ন আকারে তৈরি করা যায়।
১০. ব্যাটারি ফুললে কী করা উচিত? (Secondary keyword)
ব্যাটারি ফুলে যাওয়া একটি বিপজ্জনক লক্ষণ। এমন হলে ব্যাটারিটি ব্যবহার করা বন্ধ করুন এবং নিরাপদে সরিয়ে ফেলুন। ফুলে যাওয়া ব্যাটারি বিস্ফোরিত হতে পারে।
পরিবেশের উপর তড়িৎ কোষের প্রভাব এবং আমাদের করণীয়
তড়িৎ কোষের ব্যবহার যেমন অপরিহার্য, তেমনি এর বর্জ্য পরিবেশের জন্য মারাত্মক ক্ষতিকর। পুরনো ব্যাটারি যত্রতত্র ফেলা উচিত নয়। এতে থাকা ক্ষতিকর রাসায়নিক পদার্থ মাটি ও জল দূষিত করতে পারে।
করণীয়:
- পুরনো ব্যাটারি রিসাইক্লিং (recycling) করুন।
- রিচার্জেবল ব্যাটারি ব্যবহার করুন, যা বারবার ব্যবহার করা যায়।
- কম ক্ষতিকর উপাদান দিয়ে তৈরি ব্যাটারি ব্যবহার করার চেষ্টা করুন।
ভবিষ্যৎ: তড়িৎ কোষের নতুন দিগন্ত
বিজ্ঞানীরা लगातार (continuously) উন্নত প্রযুক্তির তড়িৎ কোষ তৈরির জন্য কাজ করে যাচ্ছেন। গ্রাফিন (graphene) ব্যাটারি, সলিড-স্টেট (solid-state) ব্যাটারি এবং অন্যান্য আধুনিক প্রযুক্তি ভবিষ্যতে তড়িৎ কোষের কর্মদক্ষতা ও সুরক্ষা আরও বাড়িয়ে তুলবে।
সলিড-স্টেট ব্যাটারি: এক বিপ্লবী পরিবর্তন?
সলিড-স্টেট ব্যাটারি বর্তমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে অনেক বেশি নিরাপদ ও শক্তিশালী হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এই ব্যাটারিতে তরল электролитический (electrolyte) এর পরিবর্তে কঠিন электролитический (electrolyte) ব্যবহার করা হয়, যা আগুন লাগার ঝুঁকি কমায় এবং শক্তি ঘনত্ব (energy density) বাড়ায়।
আশা করি, এই ব্লগ পোস্টটি তড়িৎ কোষ সম্পর্কে আপনার মনে থাকা অনেক প্রশ্নের উত্তর দিতে পেরেছে। যদি আপনার আরও কিছু জানার থাকে, তাহলে কমেন্ট করে জানাতে পারেন!
সবাইকে ধন্যবাদ।
