মাটির অণুজীব থেকে তৈরি ফুয়েল সেল: বিষাক্ত ব্যাটারির এক জীবন্ত বিকল্প

সম্পাদনা করেছেন: Nataly Lemon

মাটি কিভাবে বিদ্যুৎ তৈরি করে

যখন বড় বড় কর্পোরেশনগুলো লিথিয়ামের শেষ মজুত দখলের লড়াইয়ে মেতেছে এবং ফলস্বরূপ দগ্ধ খনি আর বিষাক্ত নদী রেখে যাচ্ছে, তখন আমাদের পায়ের নিচেই একটি সমাধান কার্যকর অবস্থায় রয়েছে। সাধারণ বাগানের মাটি—যা আমাদের জুতোর তলায় লাগে—তাতে থাকা ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদনে সক্ষম। এই অণুজীবভিত্তিক ফুয়েল সেলগুলো জৈব পদার্থ পচনের প্রক্রিয়াকে এক ক্ষীণ কিন্তু স্থিতিশীল বিদ্যুৎ প্রবাহে রূপান্তরিত করে শক্তি সরবরাহের এক সম্পূর্ণ ভিন্ন পথ দেখাচ্ছে।

এর কাজের পদ্ধতিটি আপাতদৃষ্টিতে বেশ সহজ। মাটিতে থাকা জৈব অবশিষ্টাংশ খেয়ে বেঁচে থাকা অণুজীবগুলো তাদের শ্বসন প্রক্রিয়ার সময় অতিরিক্ত ইলেকট্রন ত্যাগ করে। মাটির গভীরে একটি অ্যানোড এবং বাতাসের সংস্পর্শে একটি ক্যাথোড স্থাপন করলে ইলেকট্রনগুলো তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে বিদ্যুৎ তৈরি করে। সায়েন্স-ডেইলি (ScienceDaily)-র তথ্য অনুযায়ী, এই ধরনের ব্যবস্থাগুলো কোনো রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই বছরের পর বছর ধরে চলতে পারে এবং দুর্গম এলাকার আর্দ্রতা, তাপমাত্রা ও মাটির গুণমান মাপার সেন্সরগুলোতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে সক্ষম।

এখানেই আধুনিক জ্বালানি খাতের এক প্রকৃত বৈপরীত্য ফুটে ওঠে। আমরা দুর্লভ ধাতু উত্তোলনের জন্য বিশাল সম্পদ ব্যয় করি এবং এমন ব্যাটারি তৈরি করি যা দুই বছর পরই আবর্জনার স্তূপে জমা হয়, অথচ আমাদের পায়ের নিচেই থাকা জৈবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রকে অবজ্ঞা করি। মাটির এই মাইক্রোবিয়াল এলিমেন্টগুলোর জন্য কোনো বিষাক্ত রাসায়নিকের প্রয়োজন হয় না এবং এগুলো কোনো বিপজ্জনক বর্জ্যও ছড়ায় না। এগুলো আক্ষরিক অর্থেই বাস্তুসংস্থানের সাথে তাল মিলিয়ে বেড়ে ওঠে এবং বর্জ্যকে কার্যকর বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তর করে।

গবেষণায় দেখা গেছে যে এর শক্তি উৎপাদনের ক্ষমতা বর্তমানে বেশ সীমিত—প্রতি বর্গমিটারে কয়েক মাইক্রোওয়াট থেকে কয়েক মিলিওয়াট পর্যন্ত। এটি স্মার্টফোনের জন্য যথেষ্ট না হলেও 'স্মার্ট' কৃষিকাজ, বন পর্যবেক্ষণ বা খরা সম্পর্কে আগাম সতর্কবার্তা দেওয়া সেন্সর বাহিনীর জন্য পুরোপুরি পর্যাপ্ত। প্রাথমিক তথ্য নির্দেশ করে যে, সঠিক ইলেকট্রড নির্বাচন এবং সামান্য জৈব পদার্থ যোগ করলে এর কার্যকারিতা বাড়তে পারে, যদিও সুনির্দিষ্ট পরিসংখ্যান মাটির ধরন, আর্দ্রতা এবং তাপমাত্রার ওপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে।

এই প্রযুক্তি শুধু কারিগরি হিসাবনিকাশই বদলে দিচ্ছে না, বরং মাটির সাথে আমাদের সম্পর্কের ধরনও পাল্টে দিচ্ছে। মাটিকে কেবল দালানের ভিত্তি বা ফসলের উৎস হিসেবে দেখার বদলে আমরা একে একটি জীবন্ত সত্তা হিসেবে বিবেচনা করতে শুরু করেছি যা শক্তি ভাগ করে নিতে সক্ষম। এটি সম্পদ আহরণের সংস্কৃতি থেকে সহযোগিতার সংস্কৃতিতে এক নীরব রূপান্তর। একটি প্রাচীন জাপানি প্রবাদ যেমন বলে, "সবচেয়ে লম্বা বাঁশটিও মাটির গভীরে থাকা শিকড়েই টিকে থাকে"—এটি আমাদের মনে করিয়ে দেয় যে প্রকৃত শক্তি সবসময় আমাদের ভিত্তির সাথেই যুক্ত।

অবশ্য এর কিছু সীমাবদ্ধতাও রয়েছে। খুব ঠান্ডা বা শুষ্ক মাটিতে অণুজীবের সক্রিয়তা কমে যায় এবং ল্যাপটপ চার্জ দেওয়ার মতো পর্যায়ে এই ব্যবস্থাকে নিয়ে যাওয়ার উপায় গবেষকরা এখনো খুঁজে পাননি। তবুও বিস্তৃত আইওটি (IoT) নেটওয়ার্কের ক্ষেত্রে, যেখানে হাজার হাজার ব্যাটারি পরিবর্তন করা একটি পরিবেশগত বিপর্যয় হয়ে দাঁড়ায়, দীর্ঘমেয়াদে এই সমাধানটিই সবচেয়ে যুক্তিযুক্ত ও সাশ্রয়ী বলে মনে হয়।

দৈনন্দিন জীবনে এর অর্থ হতে পারে এমন বাগানের সেন্সর যেগুলোর ব্যাটারি কখনো পাল্টানোর প্রয়োজন হবে না, অথবা এমন ফিল্ড স্টেশন যা মানুষের হস্তক্ষেপ ছাড়াই প্রত্যন্ত অঞ্চলে বছরের পর বছর কাজ করে যাবে। এই প্রযুক্তি গ্যাজেটগুলোকে প্রকৃতির প্রতিকূল না করে বরং আরও সহজাত করে তোলে।

মাটির মাইক্রোবিয়াল ফুয়েল সেলের এই পছন্দ আমাদের শেখায় কীভাবে জীবনের সাথে দ্বন্দ্বে না জড়িয়ে বরং সামঞ্জস্য বজায় রেখে শক্তির সন্ধান করা যায়।

7 দৃশ্য

উৎসসমূহ

  • Science daily.com

আপনি কি কোনো ত্রুটি বা অসঠিকতা খুঁজে পেয়েছেন?আমরা আপনার মন্তব্য যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বিবেচনা করব।