লিথিয়াম ব্যাটারির নিরাপত্তা সবসময়ই শিল্পে উদ্বেগের বিষয়। তাদের বিশেষ উপাদান কাঠামো এবং জটিল অপারেটিং পরিবেশের কারণে, একবার অগ্নি দুর্ঘটনা ঘটলে, এটি সরঞ্জামের ক্ষতি, সম্পত্তির ক্ষতি এবং এমনকি হতাহতের কারণ হতে পারে। লিথিয়াম ব্যাটারিতে আগুন লাগার পরে, নিষ্পত্তি করা কঠিন, দীর্ঘ সময় লাগে এবং প্রায়শই প্রচুর পরিমাণে বিষাক্ত গ্যাস তৈরি হয়। অতএব, সময়মত অগ্নি নির্বাপণ কার্যকরভাবে আগুনের বিস্তারকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, ব্যাপকভাবে জ্বলন এড়াতে পারে এবং কর্মীদের পালানোর জন্য আরও সময় প্রদান করতে পারে।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তাপীয় পলাতক প্রক্রিয়ার সময়, ধোঁয়া, আগুন, এমনকি বিস্ফোরণ প্রায়ই ঘটে। অতএব, তাপীয় পলাতক এবং প্রসারণ সমস্যা নিয়ন্ত্রণ করা লিথিয়াম ব্যাটারি পণ্য ব্যবহারের প্রক্রিয়ার মুখোমুখি হয়ে প্রধান চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে। সঠিক অগ্নি নির্বাপক প্রযুক্তি নির্বাচন করা ব্যাটারি তাপীয় পলাতকের আরও বিস্তার রোধ করতে পারে, যা আগুনের ঘটনা দমনের জন্য অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

এই নিবন্ধটি বাজারে বর্তমানে উপলব্ধ মূলধারার অগ্নি নির্বাপক এবং নির্বাপক প্রক্রিয়াগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেবে এবং বিভিন্ন ধরণের অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি বিশ্লেষণ করবে।

অগ্নি নির্বাপক প্রকার

বর্তমানে, বাজারে অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রগুলি প্রধানত গ্যাস অগ্নি নির্বাপক, জল-ভিত্তিক অগ্নি নির্বাপক, অ্যারোসল অগ্নি নির্বাপক, এবং শুকনো পাউডার অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রগুলিতে বিভক্ত। নীচে প্রতিটি ধরণের অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের কোড এবং বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ভূমিকা রয়েছে৷.

পারফ্লুরোহেক্সেন: পারফ্লুরোহেক্সেনকে OECD এবং US EPA-এর PFAS ইনভেন্টরিতে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। অতএব, অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট হিসাবে পারফ্লুরোহেক্সেন ব্যবহার স্থানীয় আইন এবং প্রবিধানগুলি মেনে চলা উচিত এবং পরিবেশগত নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলির সাথে যোগাযোগ করা উচিত। যেহেতু থার্মাল পচনশীল পারফ্লুরোহেক্সেন পণ্যগুলি গ্রিনহাউস গ্যাস, তাই এটি দীর্ঘমেয়াদী, বড় মাত্রায়, ক্রমাগত স্প্রে করার জন্য উপযুক্ত নয়। এটি একটি জল স্প্রে সিস্টেমের সাথে সংমিশ্রণে এটি ব্যবহার করার সুপারিশ করা হয়।

ট্রাইফ্লুরোমিথেন:ট্রাইফ্লুরোমেথেন এজেন্টগুলি শুধুমাত্র কয়েকটি প্রস্তুতকারকের দ্বারা উত্পাদিত হয় এবং এই ধরনের অগ্নি নির্বাপক এজেন্টকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কোনও নির্দিষ্ট জাতীয় মান নেই। রক্ষণাবেক্ষণ খরচ বেশি, তাই এর ব্যবহার বাঞ্ছনীয় নয়।

হেক্সাফ্লুরোপ্রোপেন:এই নির্বাপক এজেন্ট ব্যবহারের সময় ডিভাইস বা সরঞ্জামের ক্ষতির প্রবণ, এবং এর গ্লোবাল ওয়ার্মিং পটেনশিয়াল (GWP) তুলনামূলকভাবে বেশি। অতএব, হেক্সাফ্লুরোপ্রোপেন শুধুমাত্র একটি ট্রানজিশনাল অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

হেপ্টাফ্লুরোপ্রোপেন:গ্রিনহাউস প্রভাবের কারণে, এটি ধীরে ধীরে বিভিন্ন দেশ দ্বারা সীমাবদ্ধ হচ্ছে এবং নির্মূলের মুখোমুখি হবে। বর্তমানে, হেপ্টাফ্লুরোপ্রোপেন এজেন্টগুলি বন্ধ করা হয়েছে, যা রক্ষণাবেক্ষণের সময় বিদ্যমান হেপ্টাফ্লুরোপ্রোপেন সিস্টেমগুলিকে রিফিল করতে সমস্যা সৃষ্টি করবে। অতএব, এর ব্যবহার বাঞ্ছনীয় নয়।

নিষ্ক্রিয় গ্যাস:IG 01, IG 100, IG 55, IG 541 সহ, যার মধ্যে IG 541 আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি একটি সবুজ এবং পরিবেশ বান্ধব অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট হিসাবে আন্তর্জাতিকভাবে স্বীকৃত। যাইহোক, এটির উচ্চ নির্মাণ খরচ, গ্যাস সিলিন্ডারের উচ্চ চাহিদা এবং বড় জায়গা দখলের অসুবিধা রয়েছে।

জল-ভিত্তিক এজেন্ট:সূক্ষ্ম জল কুয়াশা অগ্নি নির্বাপক ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং তারা সেরা শীতল প্রভাব আছে. এটি প্রধানত কারণ জলের একটি বড় নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা রয়েছে, যা দ্রুত প্রচুর পরিমাণে তাপ শোষণ করতে পারে, ব্যাটারির ভিতরে প্রতিক্রিয়াহীন সক্রিয় পদার্থগুলিকে শীতল করে এবং এইভাবে আরও তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে বাধা দেয়। যাইহোক, জল ব্যাটারির উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করে এবং তা অন্তরক হয় না, যার ফলে ব্যাটারির শর্ট সার্কিট হয়।

এরোসল:এর পরিবেশগত বন্ধুত্ব, অ-বিষাক্ততা, কম খরচে এবং সহজ রক্ষণাবেক্ষণের কারণে, এরোসল মূলধারার অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট হয়ে উঠেছে। যাইহোক, নির্বাচিত অ্যারোসলকে জাতিসংঘের প্রবিধান এবং স্থানীয় আইন ও প্রবিধান মেনে চলতে হবে এবং স্থানীয় জাতীয় পণ্যের শংসাপত্র প্রয়োজন। যাইহোক, অ্যারোসলের শীতল করার ক্ষমতা নেই এবং তাদের প্রয়োগের সময়, ব্যাটারির তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে। অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট মুক্তি বন্ধ করার পরে, ব্যাটারি পুনঃস্থাপন প্রবণ হয়.

অগ্নি নির্বাপক কার্যকারিতা

চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের স্টেট কী ল্যাবরেটরি অফ ফায়ার সায়েন্স একটি 38A লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ABC শুকনো পাউডার, হেপ্টাফ্লুরোপ্রোপেন, জল, পারফ্লুরোহেক্সেন এবং CO2 অগ্নি নির্বাপক প্রভাবগুলির তুলনা করে একটি গবেষণা পরিচালনা করেছে।

অগ্নি নির্বাপক প্রক্রিয়া তুলনা

এবিসি ড্রাই পাউডার, হেপ্টাফ্লুরোপ্রোপেন, জল এবং পারফ্লুরোহেক্সেন সবই ব্যাটারির আগুন দ্রুত নিভিয়ে দিতে পারে। যাইহোক, CO2 অগ্নি নির্বাপক কার্যকরীভাবে ব্যাটারির আগুন নিভাতে পারে না এবং পুনঃ পুনরুত্থানের কারণ হতে পারে।

আগুন দমন ফলাফল তুলনা

থার্মাল পালানোর পরে, অগ্নি নির্বাপক ক্রিয়াকলাপের অধীনে লিথিয়াম ব্যাটারির আচরণকে মোটামুটিভাবে তিনটি পর্যায়ে বিভক্ত করা যেতে পারে: শীতল পর্যায়, দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধির পর্যায় এবং ধীর তাপমাত্রা হ্রাসের পর্যায়।

প্রথম পর্যায়শীতল পর্যায়, যেখানে অগ্নি নির্বাপক নির্গত হওয়ার পর ব্যাটারির পৃষ্ঠের তাপমাত্রা কমে যায়। এটি প্রধানত দুটি কারণে হয়:

• ব্যাটারি ভেন্টিং: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তাপ পালানোর আগে, ব্যাটারির ভিতরে প্রচুর পরিমাণে অ্যালকেন এবং CO2 গ্যাস জমা হয়। যখন ব্যাটারি তার চাপের সীমায় পৌঁছে যায়, তখন নিরাপত্তা ভালভ খোলে, উচ্চ-চাপের গ্যাস ছেড়ে দেয়। এই গ্যাস ব্যাটারির ভিতরে সক্রিয় পদার্থ বহন করে এবং ব্যাটারিতে কিছু শীতল প্রভাব প্রদান করে।
• অগ্নি নির্বাপকের প্রভাব: অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের শীতল প্রভাব প্রধানত দুটি অংশ থেকে আসে: ফেজ পরিবর্তনের সময় তাপ শোষণ এবং রাসায়নিক বিচ্ছিন্নতা প্রভাব। পর্যায় পরিবর্তন তাপ শোষণ সরাসরি ব্যাটারি দ্বারা উত্পন্ন তাপ অপসারণ করে, যখন রাসায়নিক বিচ্ছিন্নতা প্রভাব পরোক্ষভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় বাধা দিয়ে তাপ উত্পাদন হ্রাস করে। উচ্চ নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতার কারণে জলের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য শীতল প্রভাব রয়েছে, যা এটি দ্রুত প্রচুর পরিমাণে তাপ শোষণ করতে দেয়। Perfluorohexane অনুসরণ করে, যখন HFC-227ea, CO2, এবং ABC শুকনো পাউডার উল্লেখযোগ্য শীতল প্রভাব দেখায় না, যা অগ্নি নির্বাপকগুলির প্রকৃতি এবং প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত।

দ্বিতীয় পর্যায় এটি দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধির পর্যায়, যেখানে ব্যাটারির তাপমাত্রা দ্রুত তার সর্বনিম্ন মান থেকে সর্বোচ্চে উঠে যায়। যেহেতু অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রগুলি ব্যাটারির অভ্যন্তরে পচনশীল প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করতে পারে না, এবং বেশিরভাগ অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের দুর্বল শীতল প্রভাব থাকে, তাই ব্যাটারির তাপমাত্রা বিভিন্ন অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের জন্য প্রায় উল্লম্ব ঊর্ধ্বমুখী প্রবণতা দেখায়। অল্প সময়ের মধ্যে, ব্যাটারির তাপমাত্রা সর্বোচ্চে উঠে যায়.

এই পর্যায়ে, ব্যাটারির তাপমাত্রা বৃদ্ধি রোধে বিভিন্ন অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের কার্যকারিতার মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। অবরোহ ক্রমে কার্যকারিতা হল জল > পারফ্লুরোহেক্সেন > HFC-227ea > ABC শুকনো পাউডার > CO2। যখন ব্যাটারির তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, তখন এটি ব্যাটারি ফায়ার সতর্কতার জন্য আরও প্রতিক্রিয়া সময় এবং অপারেটরদের জন্য আরও প্রতিক্রিয়া সময় প্রদান করে।

উপসংহার

1. CO2: CO2-এর মতো অগ্নি নির্বাপক, যা প্রাথমিকভাবে শ্বাসরোধ এবং বিচ্ছিন্নতার মাধ্যমে কাজ করে, ব্যাটারির আগুনে দরিদ্র প্রতিরোধক প্রভাব রয়েছে। এই গবেষণায়, CO2 এর সাথে গুরুতর পুনর্গঠন ঘটনা ঘটেছে, এটি লিথিয়াম ব্যাটারির আগুনের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।
2. ABC শুকনো পাউডার / HFC-227ea: ABC শুকনো পাউডার এবং HFC-227ea অগ্নি নির্বাপক, যা প্রাথমিকভাবে বিচ্ছিন্নতা এবং রাসায়নিক দমনের মাধ্যমে কাজ করে, কিছু পরিমাণে ব্যাটারির ভিতরে চেইন প্রতিক্রিয়াকে আংশিকভাবে বাধা দিতে পারে। তাদের CO2 এর তুলনায় কিছুটা ভাল প্রভাব রয়েছে, কিন্তু যেহেতু তাদের শীতল প্রভাবের অভাব রয়েছে এবং ব্যাটারিতে অভ্যন্তরীণ প্রতিক্রিয়াগুলিকে সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ করতে পারে না, তাই অগ্নি নির্বাপক মুক্ত হওয়ার পরেও ব্যাটারির তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
3. পারফ্লুরোহেক্সেন: পারফ্লুরোহেক্সেন শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ ব্যাটারি বিক্রিয়াকে ব্লক করে না বরং বাষ্পীভবনের মাধ্যমে তাপও শোষণ করে। অতএব, ব্যাটারির আগুনের উপর এর প্রতিরোধক প্রভাব অন্যান্য অগ্নি নির্বাপকগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল।
4. জল: সমস্ত অগ্নি নির্বাপকগুলির মধ্যে, জলের সবচেয়ে সুস্পষ্ট অগ্নি নির্বাপক প্রভাব রয়েছে। এটি প্রধানত কারণ জলের একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা রয়েছে, যা এটি দ্রুত প্রচুর পরিমাণে তাপ শোষণ করতে দেয়। এটি ব্যাটারির অভ্যন্তরে প্রতিক্রিয়াহীন সক্রিয় পদার্থগুলিকে শীতল করে, যার ফলে আরও তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে বাধা দেয়। যাইহোক, জল ব্যাটারির উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করে এবং এর কোন নিরোধক প্রভাব নেই, তাই এর ব্যবহার অত্যন্ত সতর্ক হওয়া উচিত।

আমরা কি নির্বাচন করা উচিত?

আমরা বর্তমানে বাজারে বিভিন্ন শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেম নির্মাতাদের দ্বারা ব্যবহৃত অগ্নি সুরক্ষা সিস্টেমগুলি জরিপ করেছি, প্রাথমিকভাবে নিম্নলিখিত অগ্নি নির্বাপক সমাধানগুলি নিযুক্ত করে:

• পারফ্লুরোহেক্সেন + জল
• অ্যারোসল + জল

সেটা দেখা যায়সিনারজিস্টিক অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট লিথিয়াম ব্যাটারি নির্মাতাদের জন্য মূলধারার প্রবণতা. পারফ্লুরোহেক্সেন + জলকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, পারফ্লুরোহেক্সেন দ্রুত খোলা আগুন নিভিয়ে দিতে পারে, ব্যাটারির সাথে সূক্ষ্ম জলের কুয়াশার যোগাযোগকে সহজতর করে, যখন সূক্ষ্ম জলের কুয়াশা কার্যকরভাবে এটিকে ঠান্ডা করতে পারে। একটি একক অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট ব্যবহারের তুলনায় সমবায় অপারেশনে ভাল অগ্নি নির্বাপক এবং শীতল প্রভাব রয়েছে। বর্তমানে, EU-এর নতুন ব্যাটারি রেগুলেশনের জন্য উপলব্ধ অগ্নি নির্বাপক এজেন্টগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য ভবিষ্যতের ব্যাটারি লেবেল প্রয়োজন। নির্মাতাদের তাদের পণ্য, স্থানীয় প্রবিধান এবং কার্যকারিতার উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত অগ্নি নির্বাপক এজেন্ট নির্বাচন করতে হবে।