প্রেক্ষাপট
বর্তমানে হরমুজ প্রণালীতে (Strait of Hormuz) রাজনৈতিক অস্থিরতার কারণে ভারত এক কঠিন সংকটের মুখে পড়েছে । ভারত তার প্রয়োজনীয় প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রায় অর্ধেকই এই পথ দিয়ে আমদানি করে । পরিস্থিতি মোকাবিলায় ভারত সরকার সিরামিক এবং টেক্সটাইলের মতো ক্ষেত্রগুলোতে গ্যাস সরবরাহ কমিয়ে দিচ্ছে । এই অবস্থায় ভারতের জন্য ‘তাপীয় সার্বভৌমত্ব’ বা নিজস্ব তাপশক্তির উৎস নিশ্চিত করা অত্যন্ত জরুরি হয়ে পড়েছে । এর সমাধান হলো—হাইড্রোকার্বন পোড়ানো বন্ধ করে শিল্পের জন্য প্রয়োজনীয় তাপকে বৈদ্যুতিকরণ করা এবং ঘনীভূত সৌর তাপীয় (Concentrated Solar Thermal – CST) প্রযুক্তি ব্যবহার করা ।
১. শিল্প কারখানাকে কার্বনমুক্ত করার প্রধান প্রযুক্তিসমূহ
ক) ঘনীভূত সৌর তাপীয় (Concentrated Solar Thermal – CST)
- কার্যপদ্ধতি: এই প্রযুক্তিতে কতগুলো নিয়ন্ত্রিত আয়নার সাহায্যে সূর্যালোককে একটি নির্দিষ্ট রিসিভারে ঘনীভূত করা হয় । এর মাধ্যমে বিশেষ তরল পদার্থকে (জল বা গলিত লবণ) ৪০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত উত্তপ্ত করা যায় ।
- ব্যবহার: এটি টেক্সটাইল বা কাপড় শিল্পের বিভিন্ন কাজের (যেমন পরিষ্কার করা বা ব্লিচিং) জন্য আদর্শ, যেখানে ১০০° থেকে ১৮০° সেলসিয়াসের বাষ্প প্রয়োজন হয় ।
- অন্যান্য প্রয়োগ: উচ্চ-তাপমাত্রার শিল্প প্রক্রিয়ায় তাপ প্রদান এবং স্টিম টারবাইনের মাধ্যমে বড় আকারে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্যও এটি ব্যবহৃত হয় 。
- সুবিধা: সাধারণ সোলার প্যানেলের তুলনায় এর বড় সুবিধা হলো, এটি উৎপাদিত তাপ সঞ্চয় করে রাখতে পারে । ফলে সূর্যের আলো না থাকলেও বা রাতেও এটি দিয়ে কাজ চালানো সম্ভব ।
- ভারতের সম্ভাবনা: ভারত সরকারের মতে, আমাদের দেশে এই প্রযুক্তির মাধ্যমে প্রায় ১৫ গিগাওয়াট শক্তি উৎপাদনের সম্ভাবনা রয়েছে ।
খ) ইন্ডাকশন এবং প্লাজমা হিটিং
- ইন্ডাকশন হিটিং: এটি চুম্বকীয় ক্ষেত্র (Electromagnetic field) ব্যবহার করে সরাসরি কোনো বস্তুর ভেতরে তাপ তৈরি করে । এতে বায়ু বা বাষ্পের মতো কোনো মাধ্যম লাগে না বলে এর কার্যক্ষমতা ৯০ শতাংশের বেশি হতে পারে ।
- কীভাবে কাজ করে: তামা বা কপারের কয়েলের মধ্য দিয়ে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) প্রবাহিত করলে একটি শক্তিশালী চুম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি হয় । এর মধ্যে কোনো পরিবাহী ধাতু রাখলে তার ভেতরে এডি কারেন্ট (Eddy Currents) তৈরি হয় এবং সেই বাধার কারণে ধাতুটির ভেতরে প্রচণ্ড তাপ উৎপন্ন হয় ।
- বিশেষত্ব: একে বলা হয় ‘স্কিন এফেক্ট’ (Skin Effect)। ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে প্রকৌশলীরা ঠিক করতে পারেন যে তারা কেবল ধাতুর ওপরের অংশ উত্তপ্ত করবেন নাকি পুরোটা ।
- ব্যবহার: ধাতু গলানো বা গাড়ি ও মহাকাশযানের যন্ত্রাংশ শক্ত করার কাজে এটি ব্যবহৃত হয় ।
- প্লাজমা টর্চ: এটি চরম উচ্চ-তাপমাত্রার শিল্পে ব্যবহৃত হয় । এখানে গ্যাসকে (যেমন আর্গন বা অক্সিজেন) বিদ্যুৎ দিয়ে আয়নিত করে প্লাজমা তৈরি করা হয় ।
- কিভাবে কাজ করে: দুটি ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক আর্ক (Electric arc) তৈরি করে তার ভেতর দিয়ে গ্যাস প্রবাহিত করা হয় । এতে গ্যাস পরমাণু থেকে ইলেকট্রন আলাদা হয়ে প্রচণ্ড শক্তিশালী ‘প্লাজমা’ তৈরি হয় ।
- তাপমাত্রা: এই প্লাজমা টর্চের তাপমাত্রা ৫,০০০° থেকে ১০,০০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত হতে পারে ।
- প্লাজমা গ্যাসিফিকেশন: এটি বর্জ্য বা আবর্জনা ব্যবস্থাপনার একটি আধুনিক পদ্ধতি । এর মাধ্যমে ময়লা-আবর্জনাকে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় ভেঙে সিনগ্যাস (Syngas) এবং কাঁচের মতো শক্ত অবশিষ্টাংশ বা স্ল্যাগ (Slag) তৈরি করা হয় । এটি ল্যান্ডফিল বা আবর্জনা স্তূপের একটি পরিবেশবান্ধব বিকল্প
২. অবকাঠামো ও গ্রিড চ্যালেঞ্জ
এই নতুন প্রযুক্তিতে যাওয়ার পথে কিছু বড় বাধা আছে:
- গ্রিড বিপর্যয়ের ঝুঁকি: বর্তমানে গ্যাসের মাধ্যমে চলা ২৫ শতাংশ শিল্পকে যদি হঠাৎ বিদ্যুতে আনা হয়, তবে আমাদের বর্তমান বিদ্যুৎ গ্রিড ভেঙে পড়তে পারে ।
- নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ: কারখানাগুলো ২৪ ঘণ্টা চলে, তাই সারাদিন বিদ্যুৎ নিশ্চিত করতে রাউন্ড-দ্য-ক্লক (RTC) শক্তি এবং উন্নত স্টোরেজ ব্যবস্থা প্রয়োজন ।
- পুরানো ব্যবস্থা: শিল্প এলাকাগুলোতে সাবস্টেশন এবং ট্রান্সফরমারগুলো অনেক পুরানো, যা অতিরিক্ত চাপের সময় অকেজো হয়ে পড়তে পারে ।
৩. বৈশ্বিক শিক্ষা ও সফল উদাহরণ
- ওমান (প্রজেক্ট মিরাহ): এখানে বিশাল সোলার থার্মাল প্ল্যান্টকে সাধারণ গ্যাস সিস্টেমের সাথে যুক্ত করা হয়েছে । দিনে সূর্যের তাপে বাষ্প তৈরি হয়, যা গ্যাসের খরচ ৮০ শতাংশ কমিয়ে দেয় ।
- স্পেন (সোলাটম): তারা ছোট ছোট কন্টেইনারে করে সোলার ইউনিট তৈরি করে, যা সরাসরি কারখানার ছাদে বসানো যায় ।
- ডেনমার্ক: এখানে কারখানাগুলো সরাসরি তাপ কিনতে পারে (Heat Purchase Agreement), ফলে মেশিন বসানোর প্রাথমিক খরচ নিয়ে তাদের চিন্তা করতে হয় না ।
৪. ভারতের জন্য সুপারিশ
- একটি ‘জাতীয় তাপীয় নীতি’ (National Thermal Policy) তৈরি করা জরুরি ।
- সোলার প্যানেলের মতো CST প্রযুক্তির যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য ব্যবসায়ীদের বিশেষ আর্থিক প্রণোদনা (PLI) দেওয়া উচিত ।
- কারখানাগুলো যাতে কার্বন নিঃসরণ কমিয়ে সেই সুফল বাজারে বিক্রি করতে পারে তার জন্য কার্বন ক্রেডিট ব্যবস্থায় সংস্কার প্রয়োজন ।
প্লাজমা গ্যাসিফিকেশন সম্পর্কে নিচের কোন তথ্যগুলো সঠিক?
I. এটি জৈব বর্জ্যকে মূলত কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোজেনের মিশ্রণে (সিনগ্যাস) রূপান্তরিত করে ।
II. এটি অজৈব পদার্থ থেকে এক ধরনের কাঁচের মতো শক্ত পদার্থ (স্ল্যাগ) তৈরি করে ।
III. এটি ৫০০° সেলসিয়াসের নিচে কাজ করে ।
নিচের কোন বিবৃতিটি/বিবৃতিগুলো সঠিক?
(a) কেবল I এবং II
(b) কেবল II এবং III
(c) কেবল I
(d) I, II এবং III
সঠিক উত্তর: (a) কেবল I এবং II
ব্যাখ্যা :
• বিবৃতি I সঠিক: প্লাজমা গ্যাসিফিকেশন (Plasma gasification) পদ্ধতিতে একটি প্লাজমা টর্চ (plasma torch) ব্যবহার করে পদার্থকে আণবিক স্তরে ভেঙে ফেলা হয়। এর মাধ্যমে জৈব বর্জ্য (organic waste) (যেমন প্লাস্টিক এবং বায়োমাস) সিনগ্যাসে (Syngas) রূপান্তরিত হয়। সিনগ্যাস হলো মূলত কার্বন মনোক্সাইড (Carbon Monoxide) এবং হাইড্রোজেনের (Hydrogen) একটি মিশ্রণ, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনে বা রাসায়নিক কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• বিবৃতি II সঠিক: গতানুগতিক আবর্জনা পোড়ানোর পদ্ধতির (incineration) বিপরীতে, এই প্রক্রিয়ায় কোনো ছাই (ash) উৎপন্ন হয় না। এর পরিবর্তে, অজৈব পদার্থগুলো (inorganic materials) (যেমন কাঁচ, ধাতু এবং মাটি) গলে তরল অবস্থায় পরিণত হয়। ঠান্ডা হওয়ার পর এগুলো ভিট্রিফাইড স্ল্যাগ (vitrified slag) তৈরি করে—যা একটি কাঁচের মতো শক্ত এবং ক্ষতিকারক উপাদানমুক্ত (non-leachable) কঠিন পদার্থ। এটি নির্মাণ সামগ্রী হিসেবে ব্যবহারের জন্য সম্পূর্ণ নিরাপদ।
• বিবৃতি III ভুল: এই প্রযুক্তির প্রধান বৈশিষ্ট্যই হলো এর তাপমাত্রা। প্লাজমা গ্যাসিফিকেশন অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে, যা সাধারণত ৪,০০০° সেলসিয়াস থেকে ১০,০০০° সেলসিয়াস (কখনও কখনও তারও বেশি) পর্যন্ত হয়। এটি সাধারণ ইনসিন্যারেশন বা আবর্জনা পোড়ানোর তাপমাত্রার (যা সাধারণত ৮০০°–১,২০০° সেলসিয়াস থাকে) তুলনায় অনেক বেশি। ৫০০° সেলসিয়াসের নিচে তাপমাত্রা থাকলে তা গ্যাসকে আয়নিত করে প্লাজমা (plasma) অবস্থায় নিয়ে যাওয়ার জন্য যথেষ্ট নয়।
