ঢাকাসোমবার , ২৭ জুলাই ২০২৬
আধুনিক সভ্যতার অগ্রগতির সঙ্গে সঙ্গে শক্তির চাহিদা যেভাবে আকাশচুম্বী হচ্ছে, ঠিক তেমনিভাবে শক্তির বিকল্প ও টেকসই উৎস খোঁজার তাগিদও দিন দিন তীব্রতর হচ্ছে। বিশ্বব্যাপী জীবাশ্ম জ্বালানির ওপর নির্ভরতা কমানোর কথা বলা হলেও মেঘলা দিনে বা বর্ষাকালে প্রথাগত সৌর প্যানেলগুলোর কার্যকারিতা প্রায় শূন্যের কোঠায় নেমে আসে। বর্ষাপ্রধান দেশগুলোতে আবহাওয়ার এই বৈরিতার কারণে দীর্ঘ সময়জুড়ে বিদ্যুৎ সংকট লেগেই থাকে। এই চিরাচরিত সমস্যার এক অসাধারণ ও যুগান্তকারী বৈজ্ঞানিক সমাধান নিয়ে হাজির হয়েছে নতুন একটি প্রযুক্তি—’ট্রাইবোইলেকট্রিক ন্যানো জেনারেটর’ (টিইএনজি) বা ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল, যা স্রেফ বৃষ্টির ফোঁটার টোকা বা ঘাত থেকেই বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম।
টিইএনজি-এর মূল প্রবক্তা জর্জিয়া টেক ও বেইজিং ইনস্টিটিউটের অধ্যাপক ওয়াং ঝংলিন ২০১২ সালে প্রথম যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তরের তত্ত্ব দেন। হংকং সিটি ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক ওয়াং জুয়ানকাই বৃষ্টির ফোঁটা থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনে বিশেষ সারফেস প্রযুক্তির সফল সংমিশ্রণ ঘটান। এছাড়া হংকং, চীন ও স্পেনের সেভিলি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক কারমেন লোপেজ ও ফার্নান্দেজ নুনেজ-গালভেজের নেতৃত্বে সোলার প্যানেলের সঙ্গে এই প্রযুক্তির হাইব্রিড ভার্সন নিয়ে কাজ চলছে। বর্তমানে গবেষক দল এই প্রযুক্তিকে আরও নিখুঁত ও বাণিজ্যিক রূপ দিতে যৌথভাবে কাজ করে যাচ্ছেন।
এই অভিনব প্রযুক্তি নিয়ে গত কয়েক বছর ধরে আন্তর্জাতিক পর্যায়ের শীর্ষস্থানীয় গবেষণা প্রতিষ্ঠান ও বিশ্ববিদ্যালয়গুলোতে কাজ চলছে। এই সংক্রান্ত গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা প্রবন্ধগুলো শীর্ষস্থানীয় আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান জার্নাল ন্যাশনাল সায়েন্স রিভিউ, ন্যানো এনার্জি, এবং এসিএস ন্যানো-তে প্রকাশিত হয়েছে।
ট্রাইবোইলেকট্রিক প্রযুক্তি:
ট্রাইবোইলেকট্রিক প্রযুক্তি হলো এমন একটি বিজ্ঞানভিত্তিক পদ্ধতি, যার মাধ্যমে দুটি ভিন্ন পদার্থের পারস্পরিক স্পর্শ বা ঘর্ষণের ফলে সৃষ্ট স্থির বা স্ট্যাটিক বিদ্যুৎকে (ঘর্ষণ বিদ্যুৎ) সংগ্রহ করে উপযোগী শক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়। এর সহজ উদাহরণ হলো—শুকনো চিরুনি দিয়ে চুল আঁচড়ানোর পর ছোট ছোট কাগজের টুকরোর প্রতি তার আকর্ষণ বা শীতের দিনে পশমি সোয়েটার খোলার সময় ছোট স্ফুলিঙ্গ বা শব্দ হওয়া।
এই নীতিকে কাজে লাগিয়ে যখন বৃষ্টির ফোঁটার ফিজিক্যাল ইমপ্যাক্ট বা টোকা থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়, তখন তাকে ট্রাইবোইলেকট্রিক ন্যানো জেনারেটর (টিইএনজি) বা ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল বলা হয়।
এটি যেভাবে কাজ করে:
এই প্রযুক্তির সম্পূর্ণ কার্যপদ্ধতিটি মূলত কয়েকটি ধাপে সম্পন্ন হয়; যার শুরুতে প্যানেলের ওপরের স্তরে অত্যন্ত পাতলা, স্বচ্ছ এবং বিশেষভাবে ডিজাইন করা পলিমার বা প্লাস্টিক জাতীয় পদার্থ ব্যবহার করা হয়, এরপর যখন আকাশ থেকে বৃষ্টির ফোঁটা সজোরে প্যানেলের ওপর আছড়ে পড়ে তখন পৃষ্ঠের সঙ্গে ফোঁটার সেই ক্ষুদ্রতম স্পর্শ ও ঘর্ষণের ফলে ইলেকট্রন আদান-প্রদান ঘটে (যাকে কন্টাক্ট ইলেকট্রোফিকেশন বলা হয়), এবং পরিশেষে প্যানেলের নিচে থাকা অতি সূক্ষ্ম ন্যানো স্ট্রাকচার বা ইলেকট্রোডগুলো ওই যান্ত্রিক শক্তিকে তাৎক্ষণিকভাবে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যেখানে প্রতিটি বৃষ্টির ফোঁটা এক একটি অতিক্ষুদ্র মাইক্রো জেনারেটরের মতো কাজ করে এবং বৃষ্টির তীব্রতা বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে উৎপাদিত বিদ্যুতের পরিমাণও বৃদ্ধি পায়।
সহজ কথায়, প্রতিটি বৃষ্টির ফোঁটা এই প্যানেলের ওপর এক একটি অতিক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক সুইচ বা মাইক্রো জেনারেটরের মতো কাজ করে। যত বেশি বৃষ্টিপাত হয়, প্যানেলে ফোঁটার আঘাত তত ঘন হয় এবং উৎপাদিত বিদ্যুতের পরিমাণও তত বাড়তে থাকে।
প্রযুক্তির সুবিধা:
বিজ্ঞানীদের নিরলস গবেষণার ফলে ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল প্রযুক্তি দিন দিন আরও উন্নত ও কার্যকরী হয়ে উঠছে। প্রচলিত শক্তির বিকল্প হিসেবে এর বেশ কিছু দুর্দান্ত সুবিধা রয়েছে। যেমন-
নিরবচ্ছিন্ন শক্তি উৎপাদন: প্রথাগত সোলার প্যানেলগুলো কেবল সূর্যের আলোর ওপর নির্ভরশীল থাকায় মেঘলা আকাশ বা রাতের বেলায় নিষ্ক্রিয় থাকে। কিন্তু ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল রোদ, মেঘ বা টানা বর্ষণ—আবহাওয়ার যেকোনো বৈরী পরিস্থিতিতেও থেমে না থেকে শক্তি উৎপাদন চালিয়ে যেতে পারে। ফলে এটি দিন-রাত ২৪ ঘণ্টা সার্বক্ষণিক বিদ্যুৎ প্রাপ্তির টেকসই নিশ্চয়তা প্রদান করে।
জাতীয় গ্রিডের ওপর চাপ হ্রাস: আমাদের দেশগুলোতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য ব্যাপকভাবে জাতীয় গ্রিডের ওপর নির্ভর করতে হয়। এই ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল প্রযুক্তি যদি প্রচলিত সোলার প্যানেলের সঙ্গে সফলভাবে যুক্ত করা যায় (হাইব্রিড সিস্টেম), তবে তা কেবল রোদ থেকেই নয়, বৃষ্টির পানি থেকেও গ্রিন এনার্জি সরবরাহ করবে। এর ফলে সামগ্রিকভাবে জাতীয় গ্রিডের ওপর শক্তির চাপ ও বিদ্যুতের ঘাটতি অনেকাংশে কমে আসবে।
স্বল্প খরচ ও সহজ স্থাপনযোগ্যতা: গবেষকরা এই প্যানেলগুলোকে অত্যন্ত কম খরচে এবং পাতলা ন্যানো ফিল্মের আকারে তৈরির ওপর জোর দিচ্ছেন। এর ফলে সাধারণ মানুষ অতিরিক্ত জটিলতা ও বাড়তি খরচ ছাড়াই খুব সহজেই তাদের বসতবাড়ির চালে, জানালার কাচে কিংবা খোলা মাঠে এই প্যানেলগুলো স্থাপন করতে পারবেন, যা ব্যক্তিগত বা পারিবারিক জ্বালানি চাহিদা মেটাতে দারুণ ভূমিকা রাখবে।
পরিবেশবান্ধব ও দূষণমুক্ত শক্তি: জীবাশ্ম জ্বালানির পোড়ানোর ফলে যে ভয়াবহ পরিবেশদূষণ ও গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হয়, এই প্রযুক্তিতে তার ছিটেফোঁটাও নেই। এটি সম্পূর্ণ পরিচ্ছন্ন ও নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস হওয়ায় জলবায়ু পরিবর্তন মোকাবিলায় এবং পরিবেশের ভারসাম্য রক্ষায় এক যুগান্তকারী ভূমিকা পালন করতে পারে।
বহুমুখী ও নমনীয় ব্যবহার: এই প্যানেলগুলো কেবল বড় বড় সোলার পার্কেই ব্যবহারের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। এর পাতলা ও নমনীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে এগুলো পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স ডিভাইস, স্মার্টওয়াচ, মোবাইল ফোনের স্ক্রিন বা এমনকি ছাতার কাপড়েও ব্যবহার করা সম্ভব, যা বৃষ্টির ফোঁটা থেকে শক্তি সঞ্চয় করে নিত্যদিনের ছোটখাটো বৈদ্যুতিক চাহিদা মেটাতে সক্ষম।
পার্শ্ব সুবিধা:
হাইব্রিড শক্তির উৎস: প্রচলিত সোলার প্যানেলের সঙ্গে এই প্রযুক্তি যুক্ত করলে আলাদা করে জায়গা বা জমির প্রয়োজন হয় না। একই প্যানেল রোদ ও বৃষ্টি—উভয় আবহাওয়াতেই কাজ করায় দ্বৈত সুবিধা পাওয়া যায়।
দুর্যোগকালীন বিকল্প বিদ্যুৎ: বন্যা, কালবৈশাখী বা টানা বর্ষণের মতো প্রাকৃতিক দুর্যোগের সময় যখন প্রচলিত গ্রিড বা সোলার সিস্টেম বন্ধ থাকে, তখন এই প্যানেল সীমিত পরিসরে হলেও জরুরি বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করতে পারে।
বর্জ্য ও বৃষ্টির পানি ব্যবস্থাপনা: এই প্রযুক্তির পাতলা ফিল্ম বা স্লিপ্রি সারফেস ছাদ বা ভবনের উপরিভাগে ব্যবহার করা হলে তা বৃষ্টির পানি সহজে গড়িয়ে নামতে সাহায্য করে, যা ছাদের স্থায়িত্ব রক্ষায়ও ইতিবাচক ভূমিকা রাখতে পারে।
নতুন কর্মসংস্থান: ন্যানোটেকনোলজি ও হাইব্রিড এনার্জি ডিভাইস উৎপাদনের ফলে গবেষণা, ম্যানুফ্যাকচারিং এবং প্রযুক্তি খাতে নতুন কাজের সুযোগ ও অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির পথ খোলে।
হংকং সিটি ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক ওয়াং জুয়ানকাই গবেষণার সাফল্য সম্পর্কে বলেন, ‘আমরা সফলভাবে বিশেষ কিছু উপাদান এবং ট্রাইবোইলেকট্রিক ন্যানো জেনারেটর-কে একত্রিত করে তরল-কঠিন ইন্টারফেসে ঘর্ষণবিদ্যুৎ উৎপাদনে সফলতা অর্জন করেছি। এটি কেবল একটি প্যানেল নয়, বরং যেকোনো প্রতিকূল আবহাওয়ায় জলভিত্তিক জ্বালানি ডিভাইস ডিজাইনে এটি একটি যুগান্তকারী পরিবর্তন আনবে।’
স্প্যানিশ ন্যাশনাল রিসার্চ কাউন্সিলের গবেষক কারমেন লোপেজ জানান, ‘আমাদের এই প্রযুক্তি সোলার সেল ব্যবস্থার সাথে ট্রাইবোইলেকট্রিক ন্যানো জেনারেটরের একটি দারুণ মেলবন্ধন তৈরি করেছে। এর মাধ্যমে একই সঙ্গে রোদ এবং বৃষ্টির ফোঁটার আঘাত থেকে কার্যকরভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা সম্ভব, যা ভবিষ্যতে পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স ও টেকসই শক্তির চাহিদা পূরণে বড় ভূমিকা রাখবে।’
বাংলাদেশের প্রেক্ষাপটে এর গুরুত্ব:
বাংলাদেশের মতো নদীমাতৃক ও ক্রান্তীয় জলবায়ুর দেশে বর্ষাকাল একটি দীর্ঘ ও প্রধান ঋতু। বছরের একটি উল্লেখযোগ্য সময়জুড়ে এখানে টানা বা থেমে থেমে বৃষ্টিপাত হতে থাকে। বর্ষার এই দীর্ঘ সময়ে জলবায়ুর কারণে সূর্যের দেখা মেলা ভার থাকে এবং প্রথাগত সোলার প্যানেলগুলো নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে। জ্বালানি ও বিদ্যুৎ নিরাপত্তার দিক থেকে এই প্রযুক্তির গুরুত্ব অপরিসীম।
বিদ্যুৎ সংকট নিরসন: দেশের প্রত্যন্ত গ্রামবাংলা, চরাঞ্চল কিংবা উপকূলীয় এলাকায় অফ-গ্রিড এলাকায় সোলার হোম সিস্টেমগুলো গ্রামীণ জীবনের এক বড় ভরসা। কিন্তু বর্ষাকালে সূর্যের আলো না থাকায় এই সিস্টেমগুলো প্রায় অকেজো হয়ে পড়ে, ফলে মানুষের দৈনন্দিন জীবন, শিক্ষা ও ছোটখাটো কর্মকাছে মারাত্মক বিদ্যুৎ সংকট দেখা দেয়। ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল রোদ না থাকলেও কেবল বৃষ্টির ওপর নির্ভর করে নিরবচ্ছিন্নভাবে শক্তি সরবরাহ করতে পারবে।
গ্রিড-ডিপেন্ডেন্সি হ্রাস: বর্তমানে দেশের মানুষকে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য ব্যাপকভাবে জাতীয় গ্রিডের ওপর নির্ভর করতে হয়। এই ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল প্রযুক্তি যদি সফলভাবে প্রচলিত সোলার প্যানেলের সাথে যুক্ত করা যায় (যাকে হাইব্রিড সোলার-রেইন প্যানেল বলা চলে), তবে তা কেবল রোদ থেকেই নয়, বৃষ্টির পানি থেকেও গ্রিন এনার্জি বা নবায়নযোগ্য শক্তি যোগাতে পারবে। ফলে সামগ্রিকভাবে জাতীয় গ্রিডের ওপর চাপ অনেকটাই কমে আসবে।
টেকসই উন্নয়ন: জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবে আজকাল আবহাওয়ার মতিগতি বোঝা দায়। হঠাৎ অতিবৃষ্টি বা দীর্ঘস্থায়ী বর্ষা দেশের জনজীবন ও অর্থনীতিতে নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। এই প্রতিকূল আবহাওয়া এবং বর্ষাকালের অতিরিক্ত বৃষ্টিপাতকে যদি শক্তিতে রূপান্তর করা যায়, তবে তা হবে দেশের জ্বালানি নিরাপত্তার জন্য এক বিরাট আশীর্বাদ।
তীব্র রোদ যেমন আমাদের সোলার এনার্জি উপহার দেয়, তেমনি অঝোর ধারার বৃষ্টিও যে আমাদের ঘরে আলো জ্বালাতে পারে—তারই মূর্ত প্রতীক হলো এই ট্রাইবোইলেকট্রিক প্যানেল প্রযুক্তি। অদূর ভবিষ্যতে জীবাশ্ম জ্বালানির ওপর নির্ভরতা কমিয়ে এবং পরিবেশের ভারসাম্য বজায় রেখে শক্তির নতুন দিগন্ত উন্মোচন করতে এই প্রযুক্তিটি এক নিঃশব্দ বিপ্লব ঘটাবে বলেই বিশারদদের বিশ্বাস।
