সৌরবিদ্যুতে আসছে নতুন প্রযুক্তি

পানির প্রবাহ, কয়লায় সৃষ্ট তাপ বা জ্বীবাশ্ম জ্বালানিসহ নানা উপায়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা যায়। এ ক্ষেত্রে ব্যতিক্রম হলো সৌরবিদ্যুৎ, যা ঘটে সূর্যের তাপকে কাজে লাগিয়ে। সহজ কথায়, দিনে সূর্যের আলো ধরে রেখে তা দিয়ে রাতের আঁধার দূর করা। পৃথিবীর দুর্গম স্থানগুলোতে যেখানে বিদ্যুতের তার পৌঁছানোর সুযোগ নেই, সেখানে এখন দুর্দান্ত প্রতাপ সৌরবিদ্যুতের। মানুষ টেলিভিশন দেখছে, ফ্যান চালাচ্ছে। 

সৌরবিদ্যুৎ দিয়ে সবকিছু করা গেলেও এর অনেক সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এ বিদ্যুতের শক্তি কম। তাই এ সমস্যা সমাধানে দীর্ঘদিন ধরে কাজ করছিলেন বিজ্ঞানীরা। এবার তারা সাফল্যের মুখ দেখেছেন। নির্দিষ্ট আকারের ব্যাটারি, সৌর প্যানেলসহ অন্যান্য সরঞ্জাম দিয়ে আগের চেয়ে বেশি বিদ্যুৎ উৎপাদনের কথা জানাচ্ছেন তারা। নতুন প্রযুক্তিতে প্যানেল অপেক্ষাকৃত বেশি সূর্যালোক ধারণ করত পারবে।

মূলত সূর্য আলোকশক্তি আমাদের সরবরাহ করে, তার একটি ক্ষুদ্র অংশ ব্যবহার হয়। বাকিটুকু প্রক্রিয়ার অপচয়ে যায়। এবার বিজ্ঞানীরা সেই অপচয় কমাতে সক্ষম হয়েছেন। জাপানের কিউশু বিশ্ববিদ্যালয় ও জার্মানির জুহানিস গুটেনবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা সূর্যালোক ব্যবহারের এ নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন। তারা দেখিয়েছেন, আগের চেয়ে সূর্যালোক থেকে বেশি ব্যবহারযোগ্য শক্তি পাওয়া সম্ভব। এ ধারণাটি ভবিষ্যতের সৌর প্যানেলের কার্যকারিতা বদলে দিতে পারে।

গবেষকরা দেখেছেন, প্যানেলে পৌঁছানো সূর্যালোকের একটি বড় অংশই ব্যবহারযোগ্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় না। এমনটা ঘটার কারণ হলো– সব সূর্যালোক একই রকম নয়। এটি বিভিন্ন শক্তির স্তরে আসে এবং সৌর প্যানেল সেগুলোর সবগুলোকে সঠিকভাবে ব্যবহার করতে পারে না। কিছু ধরনের আলো যেমন– ইনফ্রারেড আলো, খুব কম শক্তি বহন করে। এ শক্তি প্যানেলের ভেতরের ইলেকট্রনগুলোকে চালনা করার জন্য যথেষ্ট নয়। তাই এটি অব্যবহৃত থেকে যায়। অন্যান্য ধরনের আলো যেমন– নীল বা অতিবেগুনি আলো, প্রয়োজনের চেয়ে বেশি শক্তি বহন করে। এ অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চিত হয় না। পরিবর্তে এটি তাপ হিসেবে নষ্ট হয়ে যায়।

এ সীমাবদ্ধতার কারণে সৌর প্যানেল প্রাপ্ত সূর্যালোকের মাত্র প্রায় এক-তৃতীয়াংশ ব্যবহার করতে পারে। বাকি অংশ হয় এর মধ্য দিয়ে চলে যায় অথবা নষ্ট হয়ে যায়। এ সমস্যা সমাধানে কাজ করছেন বিজ্ঞানীরা। 

যখন ফোটন নামক আলোর কণা সৌর প্যানেলের কোনো বস্তুতে আঘাত করে, তখন সেটি ইলেকট্রনকে শক্তির জোগান দেয়। এরপর এ ইলেকট্রনগুলো চলাচল শুরু করে। এতে বিদ্যুৎ প্রবাহ তৈরি হয়। কিন্তু সৌর প্যানেল প্রতিটি ফোটনকে পুরোপুরি ব্যবহার করতে পারে না। এ কারণেই সৌরশক্তি গবেষণায় কার্যকারিতা বাড়ানো অন্যতম প্রধান লক্ষ্যে পরিণত হয়। বিজ্ঞানীরা সিঙ্গলেট ফিশন নামক একটি বিশেষ পদ্ধতি পরীক্ষা করেছেন। পদ্ধতিটি আলোর একটি কণাকে এক এককের বেশি শক্তি তৈরি করতে সক্ষম করে।

কিউশু বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশল বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক ইয়োইচি সাসাকি বলেন, ‘এ সীমাবদ্ধতা অতিক্রমের জন্য আমাদের দুটি প্রধান কৌশল রয়েছে। একটি হলো– কম শক্তির ইনফ্রারেড ফোটনকে উচ্চশক্তির দৃশ্যমান ফোটনে রূপান্তর করা। অন্যটি, যা আমরা এখানে অন্বেষণ করছি, তা হলো– একটি একক এক্সাইটন ফোটন থেকে দুটি এক্সাইটন তৈরি করতে এসএফ৬ ব্যবহার করা।’ সহজ কথায়, পদ্ধতিটি শক্তিকে একটির পরিবর্তে দুটি ভাগে বিভক্ত করে। মানে হলো, আলোর একটি রশ্মি আগের চেয়ে দ্বিগুণ হয়ে কাজ করে। দ্য আর্থ।