সমস্ত শক্তির উত্স সমানভাবে অ্যাক্সেসযোগ্য নয়: সৌর নির্ভর করে আবহাওয়ার উপর, বায়ু নির্ভর করে ল্যান্ডস্কেপের উপর, এবং জলবিদ্যুতের জন্য অবকাঠামো প্রয়োজন। এই পটভূমিতে, গবেষকরা ক্রমবর্ধমানভাবে এমন প্রক্রিয়াগুলির দিকে ঝুঁকছেন যা প্রায় সর্বত্র ঘটে। পানির বাষ্পীভবন এমন একটি প্রক্রিয়া। র্যাম্বলার নিবন্ধে, কীভাবে বিজ্ঞানীরা এইভাবে বিদ্যুৎ তৈরি করতে শিখেছেন সে সম্পর্কে পড়ুন।
কেন এটা বাষ্পীভূত হয়?
বাষ্পীভবনের তাপগতিবিদ্যা দীর্ঘদিন ধরে পরিচিত: যখন জল তরল থেকে বাষ্পে পরিবর্তিত হয়, তখন উল্লেখযোগ্য পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় – প্রতি গ্রাম প্রায় 2250 জুল। এটি সেই শক্তি যা জল বাষ্পীভূত হওয়ার সময় পরিবেশ থেকে গ্রহণ করে, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা হ্রাস করে এবং তাপমাত্রার পার্থক্য তৈরি করে।
জল ক্রমাগত বাষ্পীভূত হয় – নদী, হ্রদ, মহাসাগর, মাটি, গাছপালা এবং এমনকি ত্বকের পৃষ্ঠ থেকে – এবং এটি দিনের সময় নির্বিশেষে ঘটে, যতক্ষণ তাপ এবং বায়ু চলাচল থাকে। সূর্যালোক বা বায়ু টারবাইনের উপর নির্ভরশীল সৌর প্যানেলের বিপরীতে, একটি ভেজা এবং উষ্ণ পৃষ্ঠের সাথে বাষ্পীভবন প্রায় যেকোনো জায়গায় ঘটতে পারে। এটি এটিকে শক্তির একটি সম্ভাব্য টেকসই কিন্তু অপেক্ষাকৃত কম-তীব্রতার উৎস করে তোলে।
কিভাবে একটি বাষ্প জেনারেটর কাজ করে?
আধুনিক ডিভাইসগুলি যেগুলি বাষ্পীভবনকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে তা থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটরের (TEG) উপর ভিত্তি করে। তারা একটি সাধারণ নীতিতে কাজ করে: দুটি পৃষ্ঠের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য একটি ভোল্টেজ তৈরি করে।
জিন ক্লোনিং নিয়ে বিজ্ঞানীদের অসাধারণ আবিষ্কার
চাইনিজ ইউনিভার্সিটি অফ হংকং এবং ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটি অফ সিঙ্গাপুরের গবেষকদের দ্বারা বর্ণিত একটি পদ্ধতি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে জনপ্রিয় মেকানিক্স. এটি নিম্নলিখিত নির্মাণ অনুমান করে:
- থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটরের উভয় পাশে দুটি তাপ সিঙ্ক স্থাপন করা হয়;
- তাদের মধ্যে একটি ছিদ্রযুক্ত পলিভিনাইল অ্যালকোহল (PVA) জেলের সাথে আবদ্ধ থাকে যা ক্রমাগত ভেজা থাকে;
- জেল পৃষ্ঠ থেকে জল বাষ্পীভূত হয়, এটি ঠান্ডা হয়;
- অন্য দিকে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় থাকে।
উষ্ণ দিক এবং শীতল দিকের মধ্যে এই তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট যান্ত্রিক অংশগুলি না সরিয়েই বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার শক্তি সরবরাহ করে। ল্যাবরেটরি পরীক্ষার পর্যায়ে, এই ধরনের একটি সিস্টেম শুধুমাত্র মাইক্রোস্কোপিক শক্তির মাত্রা তৈরি করতে সক্ষম, যথেষ্ট, উদাহরণস্বরূপ, ছোট ডিসপ্লে বা সেন্সরগুলিকে পাওয়ার জন্য।
তবে বিজ্ঞানীরা বিদ্যুৎ উৎপাদন বৃদ্ধির সম্ভাবনা দেখেছেন। লেখকরা অনুমান করেছেন যে উপকরণ এবং নকশা অপ্টিমাইজ করা হলে সম্ভাব্যতা দশগুণ বৃদ্ধি পেতে পারে।
প্রযুক্তির সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা
অনুকূল:
- বাষ্পীভবন এমন একটি প্রক্রিয়া যা সর্বত্র ঘটে, বিশেষ করে উষ্ণ এবং আর্দ্র অঞ্চলে যা সরাসরি সূর্যালোক বা বাতাস দ্বারা প্রভাবিত হয় না।
- রিপোর্ট অনুযায়ী কোন চলন্ত অংশ নেই AZoCleantechসরঞ্জাম সরলীকরণ এবং অপারেটিং খরচ হ্রাস.
- শুধুমাত্র উচ্চ ক্ষমতার কাজের জন্য উপযুক্ত নাও হতে পারে কিন্তু মাইক্রো ডিভাইস – সেন্সর, পরিধানযোগ্য, ইন্টারনেট অফ থিংস ডিভাইসের জন্য উপযোগী হতে পারে।
সীমা:
- এই ধরনের সিস্টেমের বর্তমান দক্ষতা অত্যন্ত কম – প্রায় 0.1% বাষ্পীভবন শক্তি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয় এবং এটি অন্যান্য পুনর্নবীকরণযোগ্য প্রযুক্তির বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ের সাথে তুলনীয়।
- ডিভাইসটির বাষ্পীভবনের জন্য জলের একটি ধ্রুবক উত্স প্রয়োজন, যা ছাড়া প্রভাবটি হারিয়ে যাবে।
- স্কেলে একটি প্রতিযোগিতামূলক শক্তির উৎস হওয়ার জন্য, উপকরণের উল্লেখযোগ্য অপ্টিমাইজেশন, নকশা এবং অন্যান্য উত্সের সাথে একীকরণ প্রয়োজন।
এই ধরনের প্রযুক্তি কোথায় উপযোগী হতে পারে?
বাষ্পীভবন জেনারেটরের জন্য সবচেয়ে সম্ভবত প্রাথমিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি হল ব্যাটারি বা তারের প্রয়োজন ছাড়াই একটি ক্রমাগত, ছোট হলেও, বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজন:
- পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্স – স্বাস্থ্য মনিটর, মেডিকেল সেন্সর, ঘড়ি আংশিকভাবে তাদের নিজস্ব আর্দ্রতা বা পরিবেশ দ্বারা চালিত হতে পারে।
- এনভায়রনমেন্টাল সেন্সর – দূরবর্তী স্থানে মাটি, জলবায়ু, বায়ুর গুণমান নিরীক্ষণ করে যেখানে ব্যাটারি পরিবর্তন করা কঠিন।
- কম-পাওয়ার আইওটি ডিভাইসগুলিকে রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে হবে।
ভবিষ্যতে, শক্তি উৎপন্ন করার জন্য বৃহৎ জলাশয় বা শিল্প সুবিধাগুলি থেকে বাষ্পীভবন ব্যবহার করে আরও উচ্চাভিলাষী কাজ হতে পারে। কিন্তু এই ধরনের প্রকল্পগুলি এখনও ধারণাগত এবং প্রযুক্তিগত উন্নয়নের বছরের পর বছর প্রয়োজন।
আমরা আগে লিখেছি কখন আমাদের সীমাহীন শক্তি থাকবে।