সৌরশক্তি ও সঞ্চয় প্রকল্পে ব্যবহৃত দুটি প্রধান ব্যাটারি রসায়নের সুবিধা ও অসুবিধা রয়েছে। লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি অনেক আগে থেকে প্রচলিত এবং এগুলো সহজে বোঝা যায়, কিন্তু এদের সঞ্চয় ক্ষমতার সীমাবদ্ধতা রয়েছে।লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিএগুলোর কার্যকাল দীর্ঘ এবং ওজনে হালকা, কিন্তু স্বভাবতই অধিক ব্যয়বহুল।

স্টোরেজ ইনস্টলেশনগুলিতে সাধারণত এক ধরনের ব্যাটারি থাকে, যেমন এখানে এলজি কেম-এর ক্ষেত্রে। ছবি সৌজন্যে: গ্রিনব্রিলিয়েন্স

প্রতিটি রসায়নের সুবিধাগুলোকে একত্রিত করে কি একটি সাশ্রয়ী ও উচ্চ ধারণক্ষমতাসম্পন্ন ব্যাটারি ব্যাংক তৈরি করা সম্ভব?

একটি নতুন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যকারিতা ব্যবহার করার জন্য কি কাউকে তার লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি ব্যাংকটি খুলে ফেলতে হবে? একটি নির্দিষ্ট কিলোওয়াট-ঘণ্টা ক্ষমতা পূরণের জন্য কি তার লিথিয়াম সিস্টেমে কিছুটা কম দামী লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি যোগ করা যায়?

সব গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নের উত্তরই কিছুটা অস্পষ্ট: এটি পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে। একটি নির্দিষ্ট রসায়নে স্থির থাকা সহজ ও কম ঝুঁকিপূর্ণ, কিন্তু এর কিছু বিকল্প পথও রয়েছে।

টেক্সাসের ফ্রিডম সোলার পাওয়ারের ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার গর্ডন গান বলেছেন, লেড-অ্যাসিড ও লিথিয়াম ব্যাটারি একসঙ্গে যুক্ত করা সম্ভবত সম্ভব, তবে তা কেবল এসি কাপলিংয়ের মাধ্যমেই সম্ভব।

“আপনি কোনোভাবেই একই ডিসি বাসে লেড-অ্যাসিড এবং লিথিয়াম ব্যাটারি সংযোগ করতে পারবেন না,” তিনি বললেন। “সবচেয়ে ভালো ক্ষেত্রে, এটি ব্যাটারিগুলোকে নষ্ট করে দেবে, আর সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে… আগুন? বিস্ফোরণ? স্থান-কাল ধারাবাহিকতার পাঠ? আমি জানি না।”

লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি কোম্পানি ইউএস ব্যাটারি ম্যানুফ্যাকচারিং কোং-এর ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের সিনিয়র ভাইস প্রেসিডেন্ট কে. ফ্রেড ওয়েমেয়ার এ বিষয়ে আরও ব্যাখ্যা প্রদান করেন।

"এটি তৈরি করা সম্ভব, কিন্তু লিথিয়াম ব্যাটারি সিস্টেমে শুধু লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি যোগ করার মতো সহজ হবে না। সিস্টেম দুটি মূলত স্বাধীনভাবে কাজ করবে," ওয়েমেয়ার বলেন। "লিথিয়াম ব্যাটারি সিস্টেমটিকে তার নিজস্ব চার্জার এবং চার্জ কন্ট্রোলারসহ নিজস্ব বিএমএস (BMS) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত করার প্রয়োজন হবে। লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি সিস্টেমটির নিজস্ব চার্জার এবং/অথবা চার্জ কন্ট্রোলার প্রয়োজন হবে, কিন্তু কোনো বিএমএস-এর প্রয়োজন হবে না। সিস্টেম দুটি সমান্তরালে সমতুল্য লোড সরবরাহ করতে পারে, কিন্তু দুটি ভিন্ন কেমিস্ট্রির মধ্যে লোড বণ্টন নিরাপদে করার জন্য কিছু নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হতে পারে।"

এলএফপি ব্যাটারি প্রস্তুতকারক সিম্পলিফাই পাওয়ার-এর কারিগরি পরিষেবা ব্যবস্থাপক ট্রয় ড্যানিয়েলস একটি একক সিস্টেমে একই ব্যাটারি কেমিস্ট্রি মেশানোর সুপারিশ করেন না, ভিন্ন কেমিস্ট্রি তো দূরের কথা; তবে তিনি স্বীকার করেন যে এটি করা সম্ভব।

তিনি বলেন, “এগুলোকে একত্রিত করার কয়েকটি উপায় হলো দুটি পৃথক সিস্টেম (চার্জার এবং ইনভার্টার উভয়ই) ব্যবহার করা, যেগুলো একটি সাধারণ লোড ভাগ করে নিতে পারবে অথবা প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক লোডও ভাগ করে নিতে পারবে।” তিনি আরও বলেন, “একটি ট্রান্সফার সুইচও ব্যবহার করা যেতে পারে; তবে, এর অর্থ হবে যে একবারে কেবল এক সেট ব্যাটারি বা কেমিস্ট্রি চার্জ বা ডিসচার্জ হতে পারবে এবং সম্ভবত এটি একটি ম্যানুয়াল ট্রান্সফার হবে।”

লোড আলাদা করা এবং দুটি সিস্টেম স্থাপন করা প্রায়শই অনেকের ইচ্ছার চেয়ে বেশি জটিল একটি কাজ।

“ফ্রিডম সোলারে আমরা হাইব্রিড লিথিয়াম/লেড-অ্যাসিড সিস্টেম নিয়ে কাজ করিনি, কারণ এটি একটি ব্যয়বহুল সংযোজন হবে এবং আমরা শুধুমাত্র একটি ব্যাটারি কেমিস্ট্রি ও একটি ব্যাটারি পণ্য ব্যবহার করে আমাদের ব্যাটারি ইনস্টলেশনকে সহজ রাখার চেষ্টা করি,” বলেছেন জশ মিড, পিই এবং ডিজাইন ম্যানেজার।

একটি কোম্পানি এই দুই ধরনের কেমিস্ট্রিকে একত্রিত করার কাজটি আরও সহজ করার চেষ্টা করছে। পোর্টেবল পাওয়ার প্রোডাক্ট প্রস্তুতকারক গোল জিরো-র একটি লিথিয়াম-ভিত্তিক ইয়েতি পোর্টেবল পাওয়ার স্টেশন রয়েছে, যা বাড়ির আংশিক ব্যাকআপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। ইয়েতি ৩০০০ হলো একটি ৩-কিলোওয়াট-আওয়ার, ৭০-পাউন্ডের এনএমসি লিথিয়াম ব্যাটারি যা চারটি সার্কিটকে সাপোর্ট করতে পারে। যদি আরও বেশি পাওয়ারের প্রয়োজন হয়, গোল জিরো তাদের ইয়েতি লিঙ্ক এক্সপ্যানশন মডিউলটি সরবরাহ করে, যার মাধ্যমে লেড-অ্যাসিড এক্সপ্যানশন ব্যাটারি যুক্ত করা যায়। হ্যাঁ, ঠিকই শুনেছেন: লিথিয়াম ইয়েতি ব্যাটারিকে লেড-অ্যাসিডের সাথে যুক্ত করা যায়।

“আমাদের এক্সপ্যানশন ট্যাঙ্কটি হলো একটি রহস্যময় চক্রের লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি। এটি আপনাকে ইয়েতি [লিথিয়াম-ভিত্তিক সিস্টেম]-এর ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করার সুযোগ দেয়, কিন্তু একই সাথে ব্যাটারির ক্ষমতাও বাড়ায়,” বলেছেন গোল জিরো-র জিএম বিল হারমন। “প্রতিটি ১.২৫-কিলোওয়াট-আওয়ারের হওয়ায়, আপনি আপনার ইচ্ছামতো যত খুশি [লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি] যোগ করতে পারেন। গ্রাহক শুধু এগুলো প্লাগ-ইন করলেই হবে। হঠাৎ করেই আপনি লিথিয়াম ব্যাটারির বহনযোগ্যতা এবং সাশ্রয়ী লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির সুবিধা ঘরে বসেই পেয়ে যাবেন।”

লিথিয়াম এবং লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি একসাথে সংযোগ করার ক্ষেত্রে সবচেয়ে বড় সমস্যা হলো এদের ভিন্ন ভোল্টেজ, চার্জিং পদ্ধতি এবং চার্জ/ডিসচার্জের সীমা। যদি ব্যাটারিগুলোর ভোল্টেজ একই না হয় অথবা এদের ডিসচার্জের হার অসমান হয়, তাহলে একটির থেকে অন্যটির শক্তি দ্রুত ফুরিয়ে যাবে। শক্তি দ্রুত ফুরিয়ে যাওয়ার ফলে উত্তাপজনিত সমস্যা দেখা দেয় এবং ব্যাটারি চক্রের কার্যকারিতা কমে যায়।

গোল জিরো তার ইয়েতি লিঙ্ক ডিভাইসের মাধ্যমে এই পরিস্থিতি সামাল দেয়। ইয়েতি লিঙ্ক মূলত আসল ইয়েতি লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য উপযুক্ত একটি অত্যাধুনিক ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, যা বিভিন্ন ধরনের কেমিস্ট্রির মধ্যে ভোল্টেজ এবং চার্জিং নিয়ন্ত্রণ করে।

“ইয়েতি লিঙ্ক ব্যাটারিগুলোর মধ্যে সেই শক্তি স্থানান্তর নিয়ন্ত্রণ করে,” হারমন বলেন। “আমরা এমন নিরাপদ উপায়ে সুরক্ষা দিই, যাতে লিথিয়াম ব্যাটারি টেরই পায় না যে এটি একটি লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির সাথে যুক্ত আছে।”

হারমন বলেছেন, ইয়েতি ৩০০০ হয়তো প্রচলিত লিথিয়াম হোম ব্যাটারির (যেমন এলজি কেম, টেসলা এবং সনেট মডেল) চেয়ে আকারে ছোট—যেগুলোতে সাধারণত কমপক্ষে ৯.৮ কিলোওয়াট-আওয়ার (kWh) শক্তি থাকে—কিন্তু এটাই এর মূল আকর্ষণ। আর যদি কেউ কিছু সস্তা লেড ব্যাটারি দিয়ে একে ওই ৯-কিলোওয়াট-আওয়ার পর্যন্ত বাড়াতে পারে এবং ক্যাম্পিং বা টেইলগেটিংয়ের সময় লিথিয়াম ব্যাটারিটিও সাথে নিয়ে যেতে পারে, তাহলে তাতে সমস্যা কী?

“আমাদের সিস্টেমটি দেশের সেই সমস্ত মানুষের জন্য, যাদের একটি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা স্থাপনের জন্য বিনিয়োগ করতে ১৫,০০০ ডলার নেই। এবং যখন আমার কাজ শেষ হবে, তখন আমার বাড়িতে স্থায়ীভাবে ইনস্টল করার মতো একটি জিনিসই শুধু থাকবে,” হারমন বলেন। “ইয়েতি তাদের জন্য, যারা তাদের অর্থ ব্যয়ের ক্ষেত্রে ঝুঁকিপূর্ণ। আমাদের সিস্টেমটি ইনস্টল করতে মোট খরচ হয় ৩,৫০০ ডলার।”

গোল জিরো এখন তাদের পণ্যের পঞ্চম প্রজন্মে রয়েছে, তাই লিথিয়াম-লেড সংমিশ্রণের সক্ষমতা নিয়ে তারা আত্মবিশ্বাসী। কিন্তু এমন অনেকেই আছেন যারা সরাসরি ব্যাটারির রসায়ন মেশাতে ততটা স্বচ্ছন্দ নন, তাদের জন্য একই ব্যবসা প্রতিষ্ঠান বা বাড়িতে দুটি পৃথক ও স্বাধীন সিস্টেম স্থাপন করা যেতে পারে – তবে শর্ত হলো, এটি অবশ্যই একজন ইলেকট্রিক্যাল পেশাদার দ্বারা স্থাপন করতে হবে।

“একটি বিদ্যমান লিথিয়াম সিস্টেমে কম খরচে স্টোরেজ ক্ষমতা যোগ করার একটি সহজ ও নিরাপদ উপায় হলো লোডগুলোকে ভাগ করে দুটি ব্যাটারি সিস্টেমে আলাদাভাবে বরাদ্দ করা,” ইউএস ব্যাটারির ওয়েহমেয়ার বলেছেন। “যাই হোক না কেন, নিরাপত্তা বজায় রাখার জন্য এটি একজন প্রশিক্ষিত পেশাদার দ্বারা করা উচিত।”