রিনিউয়েবল এনার্জি বা নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস সাম্প্রতিক সময়ে সারা পৃথিবীতে বেশ জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে । এর অবশ্য বিভিন্ন কারণ রয়েছে । এটি একদিকে যেমন পরিবেশ বান্ধব তেমনি এর জ্বালানি নিঃশেষ হয়ে যাওয়ার কোন সম্ভাবনা নাই । অনবায়নযোগ্য জ্বালানি এক সময় ফুরিয়ে যেতে পারে কিন্তু এটি রিনিউয়েবল বা বারবার ব্যবহার করার সুযোগ রয়েছে । বিশ্বব্যাপী নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহারের আগ্রহ বাড়লে ও এর কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে । যেমন নবায়নযোগ্য শক্তির খরচ অনেক বেশি এবং এটি প্রকৃতির উপর নির্ভরশীল । এছাড়াও কিছু নবায়নযোগ্য শক্তি যেমন সৌর শক্তি, বায়োম্যাস এর জন্য অধিক ভূমির প্রয়োজন হয় । তবে ক্রমাগত গবেষণার ফলে নবায়নযোগ্য সৌর বিদ্যুতের দাম কমে ইতোমধ্যেই কয়লা থেকে উৎপাদিত বিদ্যুতের সমান দামে বিক্রি হচ্ছে । নবায়নযোগ্য শক্তির জন্য ব্যাটারি ব্যবস্থা দ্রুত উন্নতি হচ্ছে এবং অনেক দেশই স্মার্ট-গ্রিড পদ্ধতি স্থাপন করছে।
নবায়নযোগ্য জ্বালানি
নবায়নযোগ্য জ্বালানি: যে শক্তি বারবার ব্যবহার করা যায়, ব্যবহারের ফলে যা নিঃশেষ হয়ে যায়না, তাকে নবায়নযোগ্য জ্বালানি বলে ।
| নবায়নযোগ্য শক্তি | অনবায়নযোগ্য শক্তি |
|---|---|
| সৌরশক্তি,বায়ু শক্তি, সমুদ্র স্রোত, পরমাণু শক্তি, বায়োগ্যাস, জৈব শক্তি , জোয়ার ভাটা শক্তি , ভূতাপ শক্তি , জলবিদ্যুৎ , শহুরে আবর্জনা , হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল , হাইড্রোজেন ফিউশন নিউক্লিয়ার পাওয়ার | তেল, গ্যাস, কয়লা, নিউক্লিয়ার শক্তি |
নিচে কয়েকটি নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস সম্পর্কে আলোচনা করা হল ।
বায়োগ্যাস (Bio-gas)
বায়োগ্যাস (Bio-gas): গোবর, মলমূত্র, পাতা, খড়কুটা প্রভৃতি পানির সাথে মিশিয়ে বাতাসের অনুপস্থিতিতে রাখলে ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে ফারমেন্টেশন প্রক্রিয়ায় এসব পদার্থ থেকে যে বর্ণহীন দাহ্য গ্যাস উৎপন্ন হয়, তাই বায়োগ্যাস নামে পরিচিত।
বায়োগ্যাসের প্রধান কাঁচামাল: গোবর ও পানি এবং এদের অনুপাত হলো ১:২। এছাড়াও হাঁস- মুরগীর বিষ্ঠা ব্যবহার করলে তার অনুপাত হবে-হাঁস মুরগীর বিষ্ঠা:পানি =১:৩ ।
ফারমেনটেশন বা গাঁজন প্রক্রিয়া সাহায্যে প্রাণীর মলমূত্র ও পচা গাছপালা থেকে বায়োগ্যাস উৎপন্ন হয়।
ব্যাকটেরিয়া ফারমেনটেশন বা গাঁজন প্রক্রিয়া ঘটায় ।
প্রাণীর মলমূত্র ও পঁচা গাছপালা থেকে গাঁজন প্রক্রিয়ার ফলে মিথেন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
রান্না, বাতি জ্বালানো ও পাম্প চালানোর কাজে বায়োগ্যাস ব্যবহার করা হয় ।
বায়োগ্যাস তৈরির পর যে অবশিষ্টাংশ, তা সার হিসেবে ব্যবহার করা যায়।
বায়োগ্যাস (Biogas) এর উপাদান: বায়োগ্যাস এর প্রধান উপাদান হলো মিথেন (CH4)ও কার্বন- ডাই-অক্সাইড (CO2) গ্যাস। এছাড়া ব্যবহৃত কাঁচামালের ওপর ভিত্তি করে নাইট্রোজেন (N2), অ্যামোনিয়া (NH3), সালফার ডাই-অক্সাইড (SO2), হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S), হাইড্রোজেন (H2) প্রভৃতি গ্যাস অতি সামান্য পরিমাণে বিদ্যমান থাকতে পারে।
বায়োগ্যাস এর প্রস্তুত প্রণালী:
বায়োগ্যাস তৈরির জন্য গ্যাসপ্লান্ট তৈরি করা হয়। এ প্লান্ট প্রধানত দু প্রকার । একটি “স্থিরডোম', অন্যটি ‘ভাসমান ডোম' মডেল । একটি স্থিরডোম বায়োগ্যাস প্লান্টের সমগ্র অংশ ইট, বালি ও সিমেন্ট দিয়ে তৈরি হয় । এ প্লান্টের বিভিন্ন অংশ হচ্ছে-
১. প্রবেশ কুয়া: প্রবেশ নলের মুখে থাকে ইট নির্মিত চৌবাচ্চা ।
২. ডাইজেস্টার : ৮/১০ সদস্য বিশিষ্ট পরিবারের রান্নাবান্না ও বাতি জ্বালানোর চাহিদা মেটানোর জন্য ২.৫ মিটার ব্যাস ও ২.২ মিটার গভীর গোলাকার কুয়া খনন করে এর তলার মধ্যবিন্দু আর্চের মতো করে নির্মাণ করা হয় ।
৩. হাইড্রোলিক চেম্বার : হাইড্রোলিক চেম্বারটি একটি আয়তাকার চৌবাচ্চা। এর ওপরের অংশ স্ল্যাব দিয়ে ঢেকে রাখা হয়।
৪. গ্যাস নির্গমন পাইপ: ডোমের ওপরের অংশে গ্যাস ভালবযুক্ত নির্গমন পাইপ সংযুক্ত করতে হয়।
ডাইজেস্টার, হাইড্রোলিক চেম্বার ও প্রবেশ নলের মুখের চৌবাচ্চা তৈরির পর প্লান্টটির চারপাশে মাটি দিয়ে ভালোভাবে ঢেকে দিতে হবে। এরপর হাস-মুরগির মল, মানুষের মল, গোবর প্রভৃতি পচনশীল পদার্থের সাথে প্রয়োজনীয় অনুপাতে পানি মিশিয়ে প্রবেশ নল দিয়ে আস্তে আস্তে কুয়ায় ঢালতে হবে। কুয়া থেকে এসব পদার্থ ডাইজেস্টারে যায় এবং বায়ুর অনুপস্থিতিতে পচে বায়োগ্যাস উৎপন্ন করে ও গ্যাস নির্গমন পাইপ দিয়ে বের হয়ে আসে।
Bio-gas এর প্রয়োগ: বর্তমানকালে নানাবিধ ক্ষেত্রে বায়োগ্যাসের প্রয়োগ বা ব্যবহার লক্ষ্য করা যায়। বায়োগ্যাসের প্রধান কয়েকটি প্রয়োগক্ষেত্র নিচে তুলে ধরা হলো:
এ গ্যাস রান্না বান্নার কাজে ব্যবহৃত হয়।
ম্যান্টেল জ্বেলে হ্যাজাক লাইটের মতো ঘর আলোকিত করা যায় ।
বায়ো গ্যাসের সাহায্যে জেনারেটর চালিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে রেডিও, টিভি, ফ্রিজ, ভিসিডি ইত্যাদি চালানো যায়।
পাম্প চালিয়ে কৃষি জমিতে সেচ প্রদান করা যায় ।
এ গ্যাসের সাহায্যে গাড়ি চালানো যায়।
বায়োগ্যাস কি একটি নবায়নযোগ্য জ্বালানি ? বায়োগ্যাস একটি নবায়নযোগ্য জ্বালানি কারণ, বায়োগ্যাস নানারকম প্রাণী ও উদ্ভিদের বর্জ্য থেকে তৈরি হয়ে থাকে । তাই তা সীমিত নয় যে নিঃশেষ হয়ে যাবে। প্রাণী ও উদ্ভিদের বর্জ্য পদার্থ সব সময়ই উৎপন্ন হবে এবং এর থেকে নতুনভাবে বায়োগ্যাস উৎপাদন করা যাবে। এ কারণে বায়োগ্যাস একটি নবায়নযোগ্য জ্বালানি ।
সৌরশক্তি
সর্বশেষ যে অফুরন্ত শক্তিকে মানুষ কাজে লাগাচ্ছে, তা হচ্ছে সৌর শক্তি। সূর্য থেকে যে শক্তি পাওয়া যায় তাকে বলা হয় সৌরশক্তি।
বিদ্যুৎ উৎপাদনের আধুনিক উপায়: বিদ্যুৎ উৎপাদনের আধুনিক উপায় হলো সৌরশক্তি। দিনের বেলায় সৌরশক্তিকে কাজে লাগিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায়। এর জন্য একটি প্যানেল, একটি চার্জ কন্ট্রোলার ও স্টোরেজ ব্যাটারি প্রয়োজন। প্যানেলে ৩৬টি সৌর কোষ থাকে। প্রতিটি কোষে ০.০৫ ভোল্টেজ থাকে। দিনের বেলায় স্টোরেজ ব্যাটারিতে চার্জ সঞ্চিত হয় এবং রাতে তা ব্যবহার করা যায়।
সৌরশক্তির ব্যবহার:
১. সৌরশক্তিকে শীতের দেশে ঘরবাড়ি গরম রাখার কাজে ব্যবহার করা হয়।
২. শস্য, মাছ, সব্জি, শুকানোর কাজে সৌরশক্তি ব্যবহৃত হয় । মাছ শুকিয়ে শুটকি তৈরি করে তা বহুদিন সংরক্ষণ করা যায়।
৩. সৌরশক্তির সাহায্যে বয়লার বাষ্প তৈরি করে তার দ্বারা তড়িৎ উৎপাদনের জন্য টার্বাইন ঘুরানো হয় ।
৪. সূর্য কিরণকে ধাতব চাকতির সাহায্যে প্রতিফলিত করে তৈরি হয় সৌরচুল্লি । এই চুল্লিতে রান্না করা যায়।
৫. লেন্সের সাহায্যে সূর্য রশ্মিকে ফোকাস করে আগুন জ্বালানো যায়।
সৌরশক্তি ব্যবহারের সুবিধা: পরিবেশ দূষণের সম্ভাবনা কম।
সৌরকোষ: এটি এক ধরনের ডিভাইস বা কৌশল যা সৌরশক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে ।
সৌরকোষের সাথে যা সংযুক্ত করলে সৌরকোষের বিদ্যুৎ রাতেও ব্যবহার করা সম্ভব: স্টোরেজ ব্যাটারী।
সৌর কোষে যে মৌল ব্যবহৃত হয়: ক্যাডমিয়াম ।
সৌরকোষের ব্যবহার:
১. কৃত্রিম উপগ্রহে তড়িৎ শক্তি সরবরাহের জন্য এই কোষ ব্যবহৃত হয়। এ জন্য কৃত্রিম উপগ্রহ বহুদিন ধরে তার কক্ষপথে ঘুরতে পারে।
২. বিভিন্ন ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি যেমন পকেট ক্যালকুলেটর, পকেট রেডিও, ইলেকট্রনিক ঘড়ি সৌরশক্তির সাহায্যে চালানো হচ্ছে।
পানি বিদ্যুৎ
পানি বিদ্যুৎ বা হাইড্রোইলেকট্রিসিটি (Hydroelectricity): পানি শক্তির অন্যতম উৎস। পানির প্রবাহকে ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়, এই বিদ্যুৎকে জলবিদ্যুৎ বা পানি বিদ্যুৎ বলা হয়। বর্তমানে তড়িৎ উৎপাদনের কাজে হাওয়া কল ব্যবহৃত হচ্ছে। বাংলাদেশে ও একটি পানি বিদ্যুৎ কেন্দ্র রয়েছে যেটি রাঙামাটি জেলার কাপ্তাই উপজেলায় অবস্থিত । এর সর্বমোট উৎপাদন ক্ষমতা ২৩০ মেগাওয়াট (৩,১০,০০০ অশ্বশক্তি) । এটি বাংলাদেশের বৃহত্তম বাঁধ ও একমাত্র পানি বিদ্যুৎ কেন্দ্র। এটি কর্ণফুলি নদীর উপর নির্মিত একটি বাঁধ। যা কাপ্তাই হ্রদ নামে পরিচিত । বাঁধের সঞ্চিত পানি ব্যবহার করে কাপ্তাই পানি বিদ্যুৎ কেন্দ্রে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। বাঁধের মাধ্যমে পানি একটি নির্দিষ্ট উচ্চসীমা থেকে নিম্নসীমার মধ্যে ছেড়ে দিয়ে উচ্চ গতিশক্তি তৈরি করা হয় । এই গতিশক্তি দিয়ে টার্বাইন ঘুরিয়ে গতিশক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রুপান্তরিত করা হয় ।
সমুদ্র শক্তি
সমুদ্র থেকে বিভিন্ন উপায়ে নবায়নযোগ্য শক্তি সংগ্রহ করা যায়। যেমন-
সমুদ্র তরঙ্গ শক্তি : সমুদ্রের তরঙ্গ বা ঢেউতে রয়েছে গতি শক্তি ও যান্ত্রিক শক্তি। এটাকে কাজে লাগিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায়। সমুদ্রের ঢেউ এর সাথে ওঠা-নামা করতে পারে এমন ভাসমান বয়ার নড়া-চড়াকে কাজে লাগিয়ে ফ্লুইডকে (বাতাস অথবা পানিকে) প্রেসারাইসড্ করা হয়। সেই ফ্লুইডের চাপে টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়।
সমুদ্র তাপ শক্তি : ওশেন থার্মাল এনার্জি কনভার্শন (ওটেক) বা সমুদ্র-তাপ শক্তি থেকে বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন করা যায়। সমুদ্রের উপরিতলের তাপমাত্রা থাকে গড়ে ২৫ থেকে ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াস। আর প্রায় এক কিলোমিটার নিচে গেলেই এই তাপমাত্রা কমে গিয়ে দাঁড়ায় ১০ থেকে ১৫ ডিগ্রি। এই তাপমাত্রার পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে কম স্ফুটনাঙ্ক বিশিষ্ট তরল যেমন অ্যামোনিয়ার প্রসারণ দ্বারা টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়।
জোয়ার ভাটা শক্তি : জোয়ার ভাটার সময় দিনে দুইবার করে সমুদ্রের পানির উচ্চতা কম বেশি হয়। বাঁধ দিয়ে এই উচ্চতার পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে টার্বাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়। সমুদ্র হতে বিদ্যুৎ উতপাদনের পরিমাণ এখন বেশ কম। তবে পর্তুগাল, যুক্তরাজ্য, অস্ট্রেলিয়া সমুদ্র শক্তি ব্যবহার করছে।
সমুদ্র স্রোত শক্তি : সমুদ্র স্রোত শক্তিকে কাজে লাগিয়ে ও বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায় । সমুদ্র স্রোতের গতিশক্তি দ্বারা টার্বাইন ঘুরিয়ে এর থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায় ।
ভূতাপ শক্তি
জিওথার্মাল এনার্জি বা ভূতাপ শক্তি হলো পৃথিবীর অভ্যন্তরের শক্তি। পৃথিবীর কেন্দ্র একটি গলিত ধাতুর পিন্ড যার তাপমাত্রা প্রায় ৬ হাজার ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। সেই তাপমাত্রা পৃথিবী পৃষ্ঠের নীচ পর্যন্ত পরিচলন পদ্ধতিতে চলে আসে। তাছাড়াও পৃথিবীর অভ্যন্তরের তেজস্ক্রিয় পদার্থ যেমন থোরিয়াম, ইউরেনিয়ামের ক্ষয়ের ফলে যে তাপ সৃষ্টি হয় সেটিও ভূ-পৃষ্ঠের নীচ পর্যন্ত পরিচালিত হয়। এই তাপকে কাজে লাগিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা যায়।
শহুরে আবর্জনা
শহুরে আবর্জনা থেকে বিদ্যুৎ বা 'মিউনিসিপ্যালিটি ওয়েস্ট টু এনার্জি' বর্তমান যুগে দারুণ জনপ্রিয় একটি নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদন মাধ্যম। প্রতিটি মেগসিটি বা বড় শহরে প্রতিদিন কয়েক লক্ষ টন সলিড-ওয়েস্ট বা আবর্জনা তৈরি হয়। এই আবর্জনাগুলো কাজে লাগানো যায় বিদ্যুৎ উৎপাদনের মাধ্যমে। আবর্জনাগুলো থেকে দাহ্য পদার্থ যেমন প্লাস্টিক, কাঠ-খড় ইত্যাদি বাছাই করে আলাদা করা হয়। সেগুলো দক্ষ ফার্নেসে পুড়িয়ে বাষ্প তৈরি করে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়। উৎপন্ন গ্যাসকে বিভিন্ন উপায়ে পরিশোধন করে বায়ুমন্ডলে ছেড়ে দেয়া হয়। এছাড়া ও শহরের পচনশীল আবর্জনা এবং পয়নিষ্কাশিত আবর্জনা থেকে বায়োগ্যাস তৈরি করে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়।