সবুজ হওয়া: টেকসই এবং নবায়নযোগ্য শক্তির পরবর্তী ধাপ

আমরা গত দশকে প্রযুক্তিগত উন্নয়নে দ্রুত অগ্রগতি অনুভব করার সাথে সাথে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবেলা করার জন্য আরও বেশি ধারনা এবং প্রচেষ্টা উত্থাপিত হতে শুরু করে। উদাহরণস্বরূপ, শিক্ষাবিদ এবং শিল্পগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে সচেতন হয়ে উঠেছে যে জীবাশ্ম জ্বালানীগুলি কম কার্যকর হয়ে উঠছে এবং এইভাবে বিভিন্ন বিকল্প শক্তি সমাধান নিয়ে আসার চেষ্টা করেছে যা আরও টেকসই এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য উভয়ই। এই ধরনের প্রচেষ্টা - যেমন আপনি মনে করতে পারেন - একটি সহজ প্রক্রিয়া ছিল না, কিন্তু ফলাফল শেষ পর্যন্ত এটি মূল্যবান। দুটি ভিন্ন গ্রুপ সফলভাবে শক্তি সৃষ্টির ক্ষেত্রে সম্ভাব্য জীবন-পরিবর্তনকারী উদ্ভাবন তৈরি করেছে, যা আপনি নিচে বিস্তারিত পড়তে পারেন।

একটি পার্শ্ব নোট হিসাবে, আমরা এগিয়ে যাওয়ার আগে, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে টেকসই এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির ধারণাগুলি - যদিও তারা কিছু মিল ভাগ করে - মূলে আসলে একে অপরের থেকে আলাদা। টেকসই শক্তি হল যেকোনো ধরনের শক্তি যা ভবিষ্যৎ প্রজন্মকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত না করে তৈরি এবং ব্যবহার করা যেতে পারে। অন্যদিকে, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি হল শক্তি যা হয় ব্যবহার করার সময় ক্ষয় হয় না বা এটি ব্যবহার করার পরে সহজেই পুনরুত্পাদন করা যায়। উভয় প্রকার পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ, কিন্তু টেকসই শক্তি সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা যেতে পারে যদি এটি সঠিকভাবে সংরক্ষণ বা পর্যবেক্ষণ না করা হয়।

গুগলের কাইট চালিত উইন্ড ফার্ম

বিশ্বের সবচেয়ে জনপ্রিয় সার্চ ইঞ্জিনের স্রষ্টার কাছ থেকে আসে টেকসই শক্তির একটি নতুন উৎস। 2013 সালে মাকানি পাওয়ার - একটি স্টার্ট-আপ যা বায়ু শক্তি গবেষণার জন্য নিবেদিত - কেনার পর থেকে, Google X তার নতুন প্রজেক্টের যথাযথ নামকরণে কাজ করেছে প্রজেক্ট মাকানি. প্রজেক্ট মাকানি হল একটি বৃহৎ, ৭.৩ মিটার দীর্ঘ শক্তির ঘুড়ি যা একটি সাধারণ উইন্ড টারবাইনের চেয়ে বেশি শক্তি উৎপন্ন করতে পারে। অ্যাস্ট্রো টেলার, গুগল এক্স-এর প্রধান বিশ্বাস করেন যে, "[যদি] এটি পরিকল্পিতভাবে কাজ করে, এটি অর্থপূর্ণভাবে নবায়নযোগ্য শক্তির দিকে বৈশ্বিক পদক্ষেপকে ত্বরান্বিত করবে।"

প্রকল্প মাকানির চারটি প্রধান উপাদান রয়েছে। প্রথমটি হল ঘুড়ি, যা এর চেহারায় বিমানের মতো এবং এতে 8টি রোটার রয়েছে। এই রোটারগুলি ঘুড়িটিকে মাটি থেকে এবং এর সর্বোত্তম অপারেটিং উচ্চতা পর্যন্ত পেতে সহায়তা করে। সঠিক উচ্চতায়, রোটরগুলি বন্ধ হয়ে যাবে, এবং রোটার জুড়ে চলা বাতাস থেকে সৃষ্ট টানা ঘূর্ণন শক্তি উৎপন্ন করতে শুরু করবে। এই শক্তি তখন বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়। টিথারের কারণে ঘুড়িটি এককেন্দ্রিকভাবে উড়ে, যা এটিকে গ্রাউন্ড স্টেশনের সাথে সংযুক্ত রাখে।

পরবর্তী উপাদান টিথার নিজেই। শুধু ঘুড়িটিকে মাটিতে রাখা ছাড়াও, টিথার গ্রাউন্ড স্টেশনে উত্পন্ন বিদ্যুৎ স্থানান্তর করে, একই সময়ে ঘুড়িতে যোগাযোগের তথ্য রিলে করে। টেথারটি কার্বন ফাইবারে মোড়ানো একটি পরিবাহী অ্যালুমিনিয়াম তার থেকে তৈরি করা হয়, এটিকে নমনীয় কিন্তু শক্তিশালী করে তোলে।

এরপরই আসে গ্রাউন্ড স্টেশন। এটি ঘুড়ির উড্ডয়নের সময় টিথারিং পয়েন্ট এবং ঘুড়ি ব্যবহার না করার সময় বিশ্রামের জায়গা হিসাবে কাজ করে। এই উপাদানটি পোর্টেবল হওয়ার সময় একটি প্রচলিত বায়ু টারবাইনের তুলনায় কম জায়গা নেয়, তাই এটি এমন একটি অবস্থান থেকে অন্য স্থানে যেতে পারে যেখানে বাতাস সবচেয়ে শক্তিশালী।

প্রজেক্ট মাকানির চূড়ান্ত অংশ হল কম্পিউটার সিস্টেম। এতে জিপিএস এবং অন্যান্য সেন্সর রয়েছে যা ঘুড়িটিকে তার পথে যেতে রাখে। এই সেন্সরগুলি নিশ্চিত করে যে ঘুড়িটি এমন জায়গায় রয়েছে যেখানে শক্তিশালী এবং অবিরাম বাতাস রয়েছে।

Google X-এর মাকানি ঘুড়ির জন্য সর্বোত্তম অবস্থা হল স্থল স্তর থেকে প্রায় 140m (459.3 ft) থেকে 310m (1017.1 ft) উচ্চতায় এবং প্রায় 11.5 m/s (37.7 ft/s) বাতাসের গতিতে (যদিও এটি আসলে উৎপন্ন হতে শুরু করতে পারে) শক্তি যখন বাতাসের গতি কমপক্ষে 4 m/s (13.1 ft/s))। ঘুড়ি যখন এই সর্বোত্তম অবস্থায় থাকে, তখন এর বৃত্তাকার ব্যাসার্ধ 145m (475.7 ফুট) থাকে।

প্রজেক্ট মাকানিকে প্রচলিত বায়ু টারবাইনগুলির প্রতিস্থাপন হিসাবে প্রস্তাবিত করা হয়েছে কারণ এটি আরও ব্যবহারিক এবং উচ্চতর বাতাসে পৌঁছতে পারে, যা সাধারণত স্থল স্তরের কাছাকাছি থাকাগুলির চেয়ে শক্তিশালী এবং আরও ধ্রুবক। যদিও দুর্ভাগ্যবশত প্রচলিত বায়ু টারবাইন থেকে ভিন্ন, এটি সর্বজনীন রাস্তা বা পাওয়ার লাইনের কাছাকাছি এলাকায় স্থাপন করা যাবে না এবং ঘুড়ির মধ্যে দুর্ঘটনা এড়াতে একে অপরের থেকে আরও দূরে স্থাপন করতে হবে।

প্রজেক্ট মাকানি প্রথম ক্যালিফোর্নিয়ার পেসকাডেরোতে পরীক্ষা করা হয়েছিল, এমন একটি অঞ্চল যেখানে কিছু খুব অপ্রত্যাশিত এবং অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী বাতাস রয়েছে। Google X খুব প্রস্তুত এসেছিল, এবং এমনকি "চাইতেছিল"  তাদের পরীক্ষায় অন্তত পাঁচটি ঘুড়ি বিধ্বস্ত হয়। কিন্তু 100 টিরও বেশি লগ ফ্লাইট ঘন্টার মধ্যে, তারা একটি একক ঘুড়ি বিধ্বস্ত করতে ব্যর্থ হয়েছে, যা Google বিশ্বাস করে যে এটি একটি ভাল জিনিস নয়। টেলার, উদাহরণস্বরূপ, স্বীকার করেছেন যে তারা ফলাফলের সাথে বরং "বিরোধপূর্ণ" ছিল, "আমরা এটি ক্র্যাশ দেখতে চাইনি, তবে আমরা মনে করি যে আমরা কোনওভাবে ব্যর্থ হয়েছি। প্রত্যেকের মধ্যে জাদু আছে যে বিশ্বাস করে যে আমরা ব্যর্থ হতে পারি কারণ আমরা ব্যর্থ হইনি।" এই মন্তব্যটি সম্ভবত আরও অর্থপূর্ণ হবে যদি আমরা বিবেচনা করি যে Google সহ লোকেরা আসলে ব্যর্থ হওয়া এবং ভুল করা থেকে আরও শিখতে পারে।

সৌর শক্তি রূপান্তরকারী ব্যাকটেরিয়া

দ্বিতীয় আবিষ্কারটি হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের কলা ও বিজ্ঞান অনুষদ, হার্ভার্ড মেডিক্যাল স্কুল এবং জৈবিকভাবে অনুপ্রাণিত প্রকৌশলের জন্য Wyss ইনস্টিটিউটের মধ্যে একটি সহযোগিতা থেকে এসেছে, যার ফলস্বরূপ যা বলা হয় "বায়োনিক পাতা". এই  নতুন উদ্ভাবনটি পূর্বে আবিষ্কৃত প্রযুক্তি এবং ধারণা ব্যবহার করে, সাথে কয়েকটি নতুন পরিবর্তন। বায়োনিক পাতার মূল উদ্দেশ্য হল সৌর শক্তি এবং একটি ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে হাইড্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডকে আইসোপ্রোপ্যানলে পরিণত করা। রালস্টোনিয়া ইউট্রোফা - একটি পছন্দসই ফলাফল যেহেতু আইসোপ্রোপ্যানল ইথানলের মতো তরল জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রাথমিকভাবে, আবিষ্কারটি হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের ড্যানিয়েল নোসেরার একটি কোবাল্ট-ফসফেট অনুঘটক তৈরির সাফল্য থেকে উদ্ভূত হয়েছিল যা জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। কিন্তু যেহেতু হাইড্রোজেন এখনও একটি বিকল্প জ্বালানী হিসাবে ধরা পড়েনি, তাই নসেরা একটি নতুন পদ্ধতি বের করার জন্য হার্ভার্ড মেডিকেল স্কুলের পামেলা সিলভার এবং জোসেফ টোরেলার সাথে দলবদ্ধ হওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছে।

অবশেষে, দলটি একটি জেনেটিকালি পরিবর্তিত সংস্করণ ব্যবহার করার জন্য পূর্বোক্ত ধারণা নিয়ে এসেছিল রালস্টোনিয়া ইউট্রোফা যা হাইড্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডকে আইসোপ্রোপ্যানলে রূপান্তর করতে পারে। গবেষণার সময়, এটিও পাওয়া গেছে যে বিভিন্ন ধরণের ব্যাকটেরিয়া ওষুধ সহ অন্যান্য বিভিন্ন পণ্য তৈরি করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

এরপরে, নোসেরা এবং সিলভার তরল জ্বালানি তৈরির জন্য নতুন অনুঘটক, ব্যাকটেরিয়া এবং সৌর কোষ দিয়ে সম্পূর্ণ একটি বায়োরিয়াক্টর তৈরি করতে সক্ষম হন। অনুঘটক যেকোনো জলকে বিভক্ত করতে পারে, এমনকি যদি এটি অত্যন্ত দূষিত হয়; ব্যাকটেরিয়া জীবাশ্ম জ্বালানী খরচ থেকে বর্জ্য ব্যবহার করতে পারে; এবং সৌর কোষ যতক্ষণ সূর্য থাকে ততক্ষণ শক্তির একটি ধ্রুবক প্রবাহ পায়। সব মিলিয়ে, ফলাফল হল জ্বালানির একটি সবুজ রূপ যা সামান্য গ্রীনহাউস গ্যাস সৃষ্টি করে।

সুতরাং, কিভাবে এই উদ্ভাবন কাজ করে আসলে বেশ সহজ। প্রথমত, বিজ্ঞানীদের নিশ্চিত করতে হবে যে বায়োরিঅ্যাক্টরের পরিবেশটি কোন পুষ্টি থেকে মুক্ত যে ব্যাকটেরিয়া অবাঞ্ছিত পণ্য উত্পাদন করতে পারে। এই অবস্থা প্রতিষ্ঠিত হওয়ার পরে, সৌর কোষ এবং অনুঘটক জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করতে শুরু করতে পারে। এরপর, ব্যাকটেরিয়াকে তাদের স্বাভাবিক বৃদ্ধির পর্যায় থেকে উত্তেজিত করার জন্য জারটি নাড়াচাড়া করা হয়। এটি ব্যাকটেরিয়াকে নতুন উত্পাদিত হাইড্রোজেন খাওয়াতে প্ররোচিত করে এবং অবশেষে আইসোপ্রোপ্যানল ব্যাকটেরিয়া থেকে বর্জ্য হিসাবে দেওয়া হয়।

টোরেলা তাদের প্রকল্প এবং অন্যান্য ধরণের টেকসই সংস্থান সম্পর্কে বলতে চেয়েছিলেন, “তেল এবং গ্যাস জ্বালানী, প্লাস্টিক, সার বা তাদের সাথে উত্পাদিত অগণিত অন্যান্য রাসায়নিকের টেকসই উত্স নয়। তেল এবং গ্যাসের পরে পরবর্তী সেরা উত্তর হল জীববিদ্যা, যা বৈশ্বিক সংখ্যায় প্রতি বছর সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে মানুষের তেল থেকে 100 গুণ বেশি কার্বন উৎপাদন করে।"