কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি: পরিবেশ সুরক্ষা এবং ব্যয় বিবেচনার একটি দ্বৈত খেলা

গোরিং নিউ এনার্জি যানবাহনের (এনইভি) শিল্পের যুগে, ব্যাটারি প্রযুক্তি, মূল চালিকা শক্তি হিসাবে, প্রতিটি উদ্ভাবনের সাথে উল্লেখযোগ্য মনোযোগ অর্জন করেছে। কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে একটি উদীয়মান প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশ, বর্তমানে পরিবেশ সুরক্ষা এবং ব্যয় বিবেচনার দ্বৈত খেলায় ধরা পড়েছে, পুরো শিল্পের বিকাশের প্রাকৃতিক দৃশ্যকে গভীরভাবে প্রভাবিত করে।

I. কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি উত্থানের পটভূমি

(ক) কোবাল্ট সংস্থান এবং দামের ওঠানামার ঘাটতি

কোবাল্ট সীমিত বৈশ্বিক রিজার্ভ এবং অসম বিতরণ সহ একটি গুরুত্বপূর্ণ কৌশলগত সংস্থান। প্রাসঙ্গিক তথ্য অনুসারে, বিশ্বব্যাপী কোবাল্ট সরবরাহের প্রায় 70% কঙ্গোর গণতান্ত্রিক প্রজাতন্ত্র থেকে আসে। কোবাল্ট ব্যাটারির ক্যাথোড উপকরণগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, উপকরণগুলির স্তরযুক্ত কাঠামোকে স্থিতিশীল করে এবং তাদের সাইক্লিং এবং রেট কর্মক্ষমতা বাড়িয়ে তোলে। তবে এটি টের্নারি ব্যাটারিতে ক্যাথোড উপকরণগুলির ব্যয়ের প্রায় 40% হিসাবে অ্যাকাউন্ট করে। এনইভি সংখ্যার দ্রুত বৃদ্ধির সাথে সাথে কোবাল্টের চাহিদা বেড়েছে, যখন সরবরাহ তুলনামূলকভাবে সীমাবদ্ধ রয়েছে, যার ফলে উচ্চ এবং অস্থির কোবাল্টের দাম রয়েছে। সাম্প্রতিক মাসগুলিতে, কোবাল্টের আন্তর্জাতিক ট্রেডিং প্রাইস প্রতি টনে 400,000 ইউয়ানের কাছে এসে একটি historical তিহাসিক শীর্ষে পৌঁছেছে। এই দামের অস্থিরতা ব্যাটারি প্রস্তুতকারক এবং এনইভি সংস্থাগুলির উপর উল্লেখযোগ্য ব্যয় চাপ চাপিয়ে দিয়েছে, তাদেরকে কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির জন্ম দেয় বিকল্প সমাধানগুলি চাইতে অনুরোধ করে।

(খ) পরিবেশগত এবং সামাজিক সমস্যা

কোবাল্টের খনির প্রক্রিয়া অসংখ্য পরিবেশগত এবং সামাজিক সমস্যা দ্বারা পরিপূর্ণ। বিশ্বের কোবাল্টের প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ কঙ্গো গণতান্ত্রিক প্রজাতন্ত্রের মধ্যে খনন করা হয়, যেখানে এটি প্রায়শই বড় আকারের নিকেল এবং তামা খনির ক্রিয়াকলাপের উপ-উত্পাদন হয়। তবে, স্বতন্ত্র খনিজরা কোনও তদারকি ছাড়াই কাজ করে, মারাত্মক পরিবেশগত ক্ষতি করে এবং উল্লেখযোগ্য সুরক্ষা ঝুঁকি তৈরি করে। কোবালাইটাইটে আর্সেনিক রয়েছে, বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার ক্যান্সার সম্পর্কিত গবেষণা সম্পর্কিত আন্তর্জাতিক সংস্থা কর্তৃক চিহ্নিত একটি ক্লাস 1 কার্সিনোজেন এবং এর যৌগ, আর্সেনিক ট্রাইঅক্সাইড হ'ল আর্সেনিক যা আমরা প্রায়শই প্রাচীন যুগে উল্লেখ করি। কঙ্গোর গণতান্ত্রিক প্রজাতন্ত্রের খনিবিদরা মূলত কোনও সুরক্ষা ছাড়াই ম্যানুয়ালি আমার, যা তাদের স্বাস্থ্যের জন্য একটি দুর্দান্ত হুমকিস্বরূপ। তদতিরিক্ত, কোবাল্ট মাইনিং স্থানীয় সামাজিক অস্থিতিশীলতার কারণগুলি যেমন রিসোর্স প্রতিযোগিতা এবং শ্রম অধিকারের সমস্যাগুলিও ট্রিগার করতে পারে। সুতরাং, পরিবেশ সুরক্ষা এবং সামাজিক দায়বদ্ধতার দৃষ্টিভঙ্গি থেকে, কোবাল্টের উপর নির্ভরতা হ্রাস করা শিল্পের বিকাশে একটি অনিবার্য প্রবণতা হয়ে দাঁড়িয়েছে।

Ii। প্রযুক্তিগত নীতি এবং কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি প্রকার

(ক) প্রযুক্তিগত নীতি

কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি এর অর্থ এই নয় যে তারা সম্পূর্ণ কোবাল্ট থেকে মুক্ত। পরিবর্তে, তারা প্রযুক্তিগত উপায়ে ব্যাটারির ক্যাথোড উপকরণগুলিতে কোবাল্ট উপাদানগুলি হ্রাস বা নির্মূল করে। কোবাল্ট মূলত ব্যাটারিগুলিতে উপকরণগুলির স্তরযুক্ত কাঠামোকে স্থিতিশীল করে, ক্যাথোড জারা রোধ করে এবং ব্যাটারি চার্জিং হার উন্নত করে। কোবাল্ট-মুক্ত অবস্থা অর্জনের জন্য, গবেষকরা বিভিন্ন প্রযুক্তিগত পদ্ধতি গ্রহণ করেছেন। উদাহরণস্বরূপ, কোনও অপ্রচলিত ইলেক্ট্রন স্পিন ছাড়াই নির্দিষ্ট উপাদানগুলি ডোপ করে, ইলেক্ট্রন সুপেরেক্সচেঞ্জের ঘটনাটি দুর্বল হয়ে যায়, লিথিয়াম/নিকেল মিশ্রণ হ্রাস করে এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা উন্নত করে। বৃহত্তর মো বন্ড শক্তির সাথে ডোপিং উপাদানগুলি চার্জ-স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন স্ফটিকগুলির ভলিউম পরিবর্তনকে ধীর করে দেয়, কাঠামোকে স্থিতিশীল করে এবং চক্রের জীবন এবং সুরক্ষা উন্নত করে।

(খ) মূল প্রকার

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (এলএফপি) ব্যাটারি: এলএফপি ব্যাটারিগুলি সহজাতভাবে কোবাল্ট-মুক্ত এবং উচ্চ সুরক্ষা এবং স্বল্প ব্যয়ের মতো সুবিধা দেয়। টেসলা তার কয়েকটি পণ্যগুলিতে কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি ব্যবহার করতে ক্যাটএল সহ "গভীরতর আলোচনার" মধ্যে রয়েছে। যদি এই আলোচনার চূড়ান্ত হয় তবে এর অর্থ হ'ল এলএফপি ব্যাটারিগুলি টেসলার উত্পাদন লাইনে প্রবেশ করবে। তবে, এলএফপি ব্যাটারির তুলনামূলকভাবে কম শক্তি ঘনত্ব কিছু উচ্চ-প্রান্তের যাত্রী যানবাহন বিভাগগুলিতে তাদের প্রয়োগকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে সীমাবদ্ধ করে।

নিকেল-ম্যাঙ্গানিজ সিস্টেম কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি: স্বোল্টের এনএমএক্স কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি হ'ল এক ধরণের নিকেল-ম্যাঙ্গানিজ সিস্টেম কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি। এটি কোবাল্ট অপসারণের পরে নিকেল অনুপাত বাড়ায় এবং তারপরে তাপীয় স্থায়িত্ব উন্নত করতে অন্যান্য উপাদানগুলিকে ডোপ করে। লেপ পদার্থের দ্বারা, কার্যকারী ভোল্টেজ বৃদ্ধি করা হয়, যার ফলে শক্তি ঘনত্ব বাড়ানো হয়। এই ধরণের ব্যাটারিটি এনসিএম 811 এর সমতুল্য একটি শক্তি ঘনত্ব অর্জন করতে পারে যখন উপাদানগুলির ব্যয় 5%-15%হ্রাস করে এবং কৌশলগত সংস্থান দ্বারা প্রভাবিত না হয়ে একইভাবে ব্যাটারি সেল বম ব্যয়কে প্রায় 5%হ্রাস করে।

Iii। কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারির ব্যয় সুবিধা

(ক) কাঁচামাল ব্যয় হ্রাস

কোবাল্ট টের্নারি ব্যাটারির ক্যাথোড উপকরণগুলির অন্যতম ব্যয়বহুল উপাদান। কোবাল্টের ব্যবহার হ্রাস বা নির্মূল করা ব্যাটারির কাঁচামাল ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। দক্ষিণ-পশ্চিম সিকিউরিটিজের একটি গবেষণা প্রতিবেদন অনুসারে, গণ উত্পাদনের পরে লো-কোবাল্ট বা কোবাল্ট-মুক্ত টার্নারি ব্যাটারির ব্যয় 30% হ্রাস করা যেতে পারে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ক্যাথোড উপকরণগুলির ব্যয় মোট ব্যাটারি ব্যয়ের 15% এরও কম। সিন্ডা সিকিওরিটিজের ডেটা থেকে দেখা যায় যে এনসিএম 523 টের্নারি ব্যাটারিগুলির প্রতি কিলোওয়াট মোট ব্যয় 724.91 ইউয়ান, যা এলএফপি ব্যাটারির তুলনায় 612.4 ইউয়ান এ 18.4% বেশি।

(খ) ব্যাটারি মূল্য হ্রাসের প্রচার

ব্যয় হ্রাস সরাসরি ব্যাটারির দাম কমিয়ে দেবে এবং ফলস্বরূপ, NEVs এর সামগ্রিক যানবাহনের ব্যয় কমিয়ে দেবে। টেসলা উদাহরণ হিসাবে গ্রহণ করে, ব্যাটারি ব্যয় মোট যানবাহনের ব্যয়ের 30% -40%। যদি টেসলা কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির প্রয়োগ অর্জন করতে পারে তবে এটি ব্যাটারির ব্যয়কে আরও হ্রাস করবে বলে আশা করা হবে, যার ফলে ঘরোয়াভাবে উত্পাদিত টেসলা মডেল 3 এর মতো মডেলগুলিতে দাম হ্রাসের জন্য ঘর তৈরি করা হবে This

Iv। কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির দ্বারা পরিবেশগত চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি

(ক) পারফরম্যান্স স্থায়িত্বের বিষয়গুলি

কোবাল্ট ব্যাটারি উপকরণগুলির কাঠামোকে স্থিতিশীল করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কোবাল্ট অপসারণের পরে, ব্যাটারির পারফরম্যান্স স্থায়িত্ব প্রভাবিত হতে পারে। বর্তমানে, কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলি এখনও আজীবন এবং চার্জিং গতির ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট পারফরম্যান্স সমস্যার মুখোমুখি। উদাহরণস্বরূপ, কিছু পরীক্ষামূলক কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির সীমিত জীবনকাল এবং ধীর চার্জিং গতি রয়েছে। তদতিরিক্ত, উচ্চ-নিকেল ব্যাটারি থেকে কোবাল্ট অপসারণের পরে, ক্যাথোডের তাপীয় স্থায়িত্ব আরও খারাপ হয়ে যায়, এগুলিকে তাপীয় পালানোর জন্য অত্যন্ত প্রবণ করে তোলে। যখন উচ্চ তাপমাত্রা বা বাহ্যিক প্রভাবগুলির সংস্পর্শে আসে, তখন তাদের বিস্ফোরণ এবং আগুনের সূত্রপাত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে।

(খ) রিসোর্স প্রতিস্থাপন এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য বিষয়গুলি

যদিও কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি কোবাল্টের উপর নির্ভরতা হ্রাস করে, তারা অন্যান্য সংস্থার চাহিদা বাড়িয়ে তুলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নিকেল-ম্যাঙ্গানিজ সিস্টেম কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলিতে নিকেল অনুপাতের বৃদ্ধি নিকেল সংস্থানগুলিতে সরবরাহের বেশি চাপের কারণ হতে পারে। একই সময়ে, কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির ব্যাপক প্রয়োগের সাথে, ব্যাটারি পুনর্ব্যবহারের বিষয়টি ক্রমশ বিশিষ্ট হয়ে উঠেছে। মাধ্যমিক পরিবেশ দূষণ এড়াতে ব্যয় করা কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি কীভাবে কার্যকরভাবে পুনর্ব্যবহার এবং নিষ্পত্তি করা যায় তা শিল্পের মুখোমুখি একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ।

কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির জন্য ভি। উন্নয়ন সম্ভাবনা এবং পাল্টা ব্যবস্থা

(ক) উন্নয়ন সম্ভাবনা

অসংখ্য চ্যালেঞ্জ থাকা সত্ত্বেও, কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির এখনও দীর্ঘমেয়াদে বিস্তৃত বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে। অবিচ্ছিন্ন প্রযুক্তিগত অগ্রগতির সাথে, কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির পারফরম্যান্স স্থায়িত্ব এবং সুরক্ষা আরও উন্নত হবে বলে আশা করা হচ্ছে এবং ব্যয়গুলি হ্রাস পেতে থাকবে। একই সময়ে, পরিবেশ সুরক্ষা এবং টেকসই উন্নয়নের উপর বিশ্বব্যাপী জোর বাড়ার সাথে সাথে কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি, যা এই উন্নয়নের প্রবণতার সাথে সামঞ্জস্য করে, ভবিষ্যতে বিদ্যুৎ ব্যাটারিগুলির জন্য মূলধারার অন্যতম প্রযুক্তি হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে।

(খ) পাল্টা ব্যবস্থা

প্রযুক্তিগত গবেষণা এবং উন্নয়নকে শক্তিশালী করা: গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং উদ্যোগগুলি কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি প্রযুক্তির গবেষণা এবং বিকাশে তাদের বিনিয়োগ বাড়াতে হবে, ক্রমাগত নতুন উপাদান সিস্টেম এবং ব্যাটারিগুলির কার্যকারিতা স্থায়িত্ব এবং সুরক্ষার উন্নতি করতে প্রক্রিয়া প্রযুক্তিগুলি অন্বেষণ করে। উদাহরণস্বরূপ, ডোপিং উপাদানগুলির ধরণ এবং অনুপাতকে অনুকূল করে, ব্যাটারিগুলির তাপীয় স্থায়িত্ব এবং চক্রের জীবন উন্নত করা যেতে পারে।

রিসোর্স সুরক্ষা সিস্টেমের উন্নতি: একক সংস্থার উপর নির্ভরতা হ্রাস করতে বৈচিত্র্যযুক্ত সংস্থান সরবরাহ চ্যানেলগুলি স্থাপন করুন। একই সময়ে, সংস্থান সুরক্ষা ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য নিকেলের মতো বিকল্প সংস্থানগুলির অনুসন্ধান এবং বিকাশকে শক্তিশালী করুন। এছাড়াও, ব্যয় করা ব্যাটারিগুলির পুনর্ব্যবহার এবং ব্যবহারকে শক্তিশালী করার এবং সম্পদ পুনরুদ্ধারের হার উন্নত করতে একটি বিস্তৃত পুনর্ব্যবহার ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠা করার চেষ্টা করা উচিত।

নীতি নির্দেশিকা বাড়ানো: কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির গবেষণা, উন্নয়ন এবং প্রয়োগকে উত্সাহিত ও সমর্থন করার জন্য সরকারের প্রাসঙ্গিক নীতিগুলি প্রবর্তন করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি শিল্পের বিকাশের প্রচারের জন্য গবেষণা ভর্তুকি, করের প্রণোদনা এবং অন্যান্য নীতি সমর্থন সরবরাহ করা। একই সময়ে, কোবাল্টের মতো কৌশলগত সংস্থানগুলির নিয়ন্ত্রণকে শক্তিশালী করা, বাজারের আদেশকে মানককরণ এবং সংস্থানগুলির যৌক্তিক ব্যবহার নিশ্চিত করা।

এনইভি ব্যাটারি প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ বিকাশের দিক হিসাবে কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলি বর্তমানে পরিবেশ সুরক্ষা এবং ব্যয় বিবেচনার দ্বৈত গেমের চ্যালেঞ্জ এবং সুযোগ উভয়েরই মুখোমুখি হচ্ছে। প্রযুক্তিগত গবেষণা এবং উন্নয়নকে শক্তিশালী করা, রিসোর্স সুরক্ষা ব্যবস্থার উন্নতি এবং নীতি নির্দেশিকা বাড়ানোর মতো ব্যবস্থাগুলির মাধ্যমে আশা করা যায় যে কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারিগুলির টেকসই বিকাশ অর্জন করা যেতে পারে, যা NEV শিল্পের সমৃদ্ধিতে আরও বেশি অবদান রাখে।