ঢেউ থেকে বিদ্যুৎ
ঢেউয়ের শক্তির যন্ত্র কীভাবে সাগরের গতি কাজে লাগায়, কেন শক্তি সংরক্ষণ ও ঝড়ে টিকে থাকা জরুরি, এবং সতর্ক পরীক্ষা থেকে তাদের ভবিষ্যৎ সম্পর্কে কী জানা যায়।
একটি ঢেউ যখন ভাসমান বয়াকে ওপরে তোলে, তখন তার সঙ্গে এমন শক্তি থাকে যা বিদ্যুতে রূপান্তর করা সম্ভব। প্রকৌশলীরা সেই গতির কিছু অংশ ধরে কাজে লাগানোর যন্ত্র তৈরি করছেন। ধারণাটি কল্পনা করা সহজ, কিন্তু সাগরে সাশ্রয়ী দামে নির্ভরযোগ্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করা কঠিন। এই দুই দিক বুঝলে বোঝা যায়, ঢেউয়ের শক্তি কেন আগ্রহ তৈরি করে এবং কেন এখনো সতর্ক পরীক্ষা দরকার।
ঢেউ ও জোয়ার-ভাটা এক নয়
বেশির ভাগ উপরিভাগের ঢেউ তৈরি হয় যখন বাতাস পানিতে শক্তি দেয়। ঢেউ এগোনোর সময় পানি মূলত ওঠানামা করে এবং চক্রাকারে ঘোরে। শক্তি সামনের দিকে যায়, কিন্তু একই পানি তার সঙ্গে পুরো সাগর পাড়ি দেয় না। যুক্তরাষ্ট্রের জাতীয় মহাসাগর ও বায়ুমণ্ডলীয় প্রশাসন বা নোয়া ব্যাখ্যা করেছে, ঢেউ তার জন্মস্থান থেকে অনেক দূরেও শক্তি নিয়ে যেতে পারে।
জোয়ার-ভাটার কারণ আলাদা। চাঁদ ও সূর্যের আকর্ষণে সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতায় যে দীর্ঘ ও নিয়মিত পরিবর্তন ঘটে, সেটিই জোয়ার-ভাটা। নোয়ার জোয়ার-ভাটাবিষয়ক নির্দেশিকায় এই দৈনিক চক্র ব্যাখ্যা করা হয়েছে। জোয়ার-ভাটার শক্তি ব্যবহারকারী যন্ত্র প্রায়ই পানির প্রবাহ থেকে তৈরি স্রোত কাজে লাগায়। অন্যদিকে ঢেউয়ের শক্তির যন্ত্র চলমান ঢেউয়ের গতি ধরে। যুক্তরাষ্ট্রের সরকারি জবাবদিহি দপ্তরের ব্যাখ্যা অনুযায়ী, দুটিই সামুদ্রিক শক্তির অন্তর্ভুক্ত, তবে নকশা ও কাজের ধরন আলাদা।
সাগরের সঙ্গে চলা যন্ত্র
ঢেউয়ের শক্তি রূপান্তরকারী যন্ত্রের একটিমাত্র নকশা নেই। কিছু যন্ত্র উপকূল থেকে দূরে ভাসে; অন্যগুলো উপকূলের কাছাকাছি বসে। প্রতিটিরই পানির চলাচলকে ব্যবহারযোগ্য যান্ত্রিক গতি এবং পরে বিদ্যুতে বদলানোর উপায় দরকার।
পয়েন্ট অ্যাবজর্বার দেখতে বড় একটি বয়ার মতো হতে পারে। এর ভাসমান ওপরের অংশটি ভিত্তি বা যন্ত্রের অন্য অংশের তুলনায় নড়ে। বিদ্যুৎ তৈরির ব্যবস্থা সেই গতির পার্থক্য কাজে লাগায়। অ্যাটেনুয়েটর নামে আরেক ধরনের যন্ত্রে পরস্পরের সঙ্গে যুক্ত ভাসমান অংশ থাকে। ঢেউ এগুলোর পাশ দিয়ে যাওয়ার সময় অংশগুলো বাঁকে। তাদের জোড়ায় যে নড়াচড়া হয়, তা থেকে শক্তি নেওয়া যায়। ইউরোপীয় সামুদ্রিক শক্তি কেন্দ্র এই দুটি নকশার বর্ণনা দিয়েছে।
অসিলেটিং ওয়াটার কলাম বা দোলায়মান পানির স্তম্ভ ভিন্নভাবে কাজ করে। আংশিক ডুবে থাকা একটি কক্ষের ভেতরের পানি ঢেউয়ের সঙ্গে ওঠানামা করে। এই চলাচলে বাতাস একটি টারবাইনের মধ্য দিয়ে ভেতরে-বাইরে চলতে থাকে, আর টারবাইন জেনারেটর ঘোরায়। জ্বালানি বিভাগের শব্দকোষে ওভারটপিং যন্ত্রের কথাও আছে: ঢেউ উঁচু একটি জলাধার ভরে, তারপর জমা পানি টারবাইনের মধ্য দিয়ে আবার সাগরে নেমে যায়। ফলে একই শক্তির উৎস ব্যবহার করলেও বিভিন্ন যন্ত্র ভিন্ন ধরনের গতি কাজে লাগায়।
অসম শক্তিকে ব্যবহারযোগ্য বিদ্যুতে রূপ দেওয়া
ঢেউ সমানভাবে আসে না। তার উচ্চতা ও আসার সময় বদলায়। আবহাওয়া ও ঋতুর সঙ্গেও অবস্থা পাল্টায়। একটি রূপান্তরকারী যন্ত্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই বাড়তে বা কমতে পারে। এই পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ গ্রিডে পাঠাতে নিয়ন্ত্রণব্যবস্থা ও সতর্ক নকশা দরকার।
শক্তিশালী ঢেউয়ের সময় বাড়তি বিদ্যুৎ ব্যাটারিতে রাখা যায় এবং মাঝের সময়ে তা ছাড়া যায়। ঢেউয়ের শক্তি সংরক্ষণ নিয়ে একটি জাতীয় গবেষণাগারের গবেষণায় কম্পিউটার মডেল দিয়ে এই পদ্ধতি পরীক্ষা করা হয়েছে। সেখানে দেখা গেছে, সংরক্ষণব্যবস্থা বিদ্যুৎ সরবরাহের ওঠানামা কমাতে পারে। তবে সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ উৎপাদনের মাত্রা যন্ত্রপাতির খরচে প্রভাব ফেলে। এর অর্থ এই নয় যে ব্যাটারি যোগ করলেই প্রতিটি ঢেউ-বিদ্যুৎ প্রকল্প লাভজনক হবে।
ব্যাটারিকে নির্দিষ্ট আকারের একটি ট্যাংকের মতো ভাবুন। অল্প সময়ের বাড়তি শক্তি পরে ব্যবহারের জন্য এতে রাখা যায়। কিন্তু খালি হয়ে গেলে এটি বিদ্যুৎ দিতে পারে না। এই সহজ সীমা বোঝায়, যে কাজের জন্য শক্তি জমা করা হচ্ছে, তার সঙ্গে সংরক্ষণের পরিমাণ মিলতে হবে।
সংরক্ষণের আরও সীমা আছে: আগে যত শক্তি জমা রাখা হয়েছে, কেবল সেটিই ফেরত দেওয়া যায়। কয়েক সেকেন্ডের ওঠানামা কমানো আর দীর্ঘ সময় শান্ত সাগরে বিদ্যুৎ দেওয়া এক কাজ নয়। তাই ঢেউয়ের বিদ্যুৎকে বৃহত্তর সরবরাহ পরিকল্পনার অংশ হতে হবে। জ্বালানি বিভাগ দ্বীপ ও দূরবর্তী জনপদের গ্রিডসহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে অন্য শক্তির উৎসের পাশাপাশি এর সম্ভাব্য ভূমিকা চিহ্নিত করেছে।
উত্তাল সাগর সামলানোর মতো নির্মাণ
যে প্রবল ঢেউ যন্ত্রকে শক্তি দিতে পারে, সেই ঢেউ যন্ত্রের জন্য হুমকিও হতে পারে। একটি যন্ত্রকে প্রচণ্ড বলের পাশাপাশি বছরের পর বছর বারবার ধাক্কা ও বাঁক সহ্য করতে হয়। এই পুনরাবৃত্ত চাপ থেকে উপাদানের ক্লান্তি তৈরি হতে পারে, যা ধীরে ধীরে যন্ত্রাংশ দুর্বল করে।
কিছু নকশা খারাপ আবহাওয়ায় বিদ্যুৎ তৈরি বন্ধ করে সুরক্ষামূলক অবস্থায় চলে যায়। গবেষকেরা এমন যন্ত্রও পরীক্ষা করছেন, যা আকার বদলে ধ্বংসাত্মক ঢেউকে সহজে পাশ কাটিয়ে যেতে দেয়। এসব নকশা নিয়ে জাতীয় গবেষণাগারের কাজ দেখায়, বেশি শক্তি সংগ্রহ গুরুত্বপূর্ণ হলেও শক্তপোক্ত গঠন, ওজন ও খরচও বিবেচনা করতে হয়।
লবণপানির ক্ষয় এবং ভেজা পৃষ্ঠে জীব জমে ওঠা আরও সমস্যা তৈরি করে। অনাকাঙ্ক্ষিতভাবে জীব জমার এই ঘটনাকে বায়োফাউলিং বলে। এতে সামুদ্রিক যন্ত্রপাতি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। তাই প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির গবেষকেরা সুরক্ষামূলক উপাদান, প্রলেপ ও পরিষ্কারের পদ্ধতি পরীক্ষা করেন। ট্যাংকের পরীক্ষায় ভালো কাজ করা একটি নকশাকেও প্রমাণ করতে হয় যে তার যন্ত্রাংশ সাগরে টিকে থাকতে পারবে।
এ কারণে সাফল্য বিচার করার ধরনও বদলায়। অল্প সময়ে অনেক বিদ্যুৎ পাওয়া মাপা দরকার। দীর্ঘ সময় নির্ভরযোগ্যভাবে চলার রেকর্ডও জরুরি। কোনো যন্ত্র যদি মেরামতেই বেশি সময় কাটায়, তাহলে তার সেরা পরীক্ষার ফল থেকে ব্যবহারকারীর বাস্তব অভিজ্ঞতা খুব কমই বোঝা যাবে।
সামুদ্রিক জীবন রক্ষা
নবায়নযোগ্য বিদ্যুতের ক্ষেত্রেও পরিবেশগত পর্যালোচনা দরকার। ঢেউয়ের যন্ত্র ও তার কেবল প্রাণীর আবাসস্থল বদলাতে পারে, অথবা কোনো এলাকায় প্রাণীর চলাচল ও ব্যবহার প্রভাবিত করতে পারে। নির্মাণ ও পরিচালনার সময় পানির নিচে শব্দ তৈরি হতে পারে। বিদ্যুতের কেবল তড়িৎচৌম্বক ক্ষেত্রও তৈরি করে। কাছের সামুদ্রিক জীবের ওপর এর প্রভাব নিয়ে প্রশ্ন ওঠে।
এগুলো অনুসন্ধানের বিষয়—প্রতিটি প্রকল্প ক্ষতি করে, তার প্রমাণ নয়। ঝুঁকি নির্ভর করে যন্ত্র ও স্থানের ওপর। পিএনএনএলের ট্রাইটন গবেষণায় শব্দ, প্রাণীর সঙ্গে যন্ত্রের মিথস্ক্রিয়া ও আবাসস্থলের পরিবর্তন নিয়ে গবেষণার সরঞ্জাম তৈরি করা হয়। বাস্তব যন্ত্রের চারপাশে কী ঘটে তা মাপলে নির্মাতা ও নিয়ন্ত্রকেরা শুধু অনুমানের চেয়ে ভালো প্রমাণ পান।
সাগর ব্যবহারকারী মানুষের কথাও গুরুত্বপূর্ণ। কোথায় পরীক্ষা হবে, তা ঠিক করার সময় মাছ ধরার এলাকা ও স্থানীয় জ্ঞান কাজে লাগানো উচিত। ওরেগনের প্যাকওয়েভ সাউথ পরীক্ষাকেন্দ্রের স্থান বাছাইয়ে জনসাধারণের সঙ্গে আলোচনা করা হয়েছিল। সেই আলোচনায় বাণিজ্যিক মৎস্যজীবীরাও ছিলেন।
বাস্তবসম্মত অগ্রগতির পথ
প্যাকওয়েভ সাউথ নির্মাতাদের উপকূল থেকে দূরে পরীক্ষার জায়গা দেয়। বিদ্যুৎ ও তথ্যের কেবল দিয়ে সেগুলো তীরের সঙ্গে যুক্ত। পরিবেশ পর্যবেক্ষণের পাশাপাশি বাস্তব সাগরে যন্ত্র মূল্যায়ন করাই এর উদ্দেশ্য। একটি চালু পরীক্ষাকেন্দ্র প্রমাণ সংগ্রহের সুযোগ তৈরি করে; সেখানে পরীক্ষা করা প্রতিটি যন্ত্র সফল হবে, তা নিশ্চিত করে না।
বড় বিদ্যুৎকেন্দ্রই একমাত্র সম্ভাব্য লক্ষ্য নয়।
যুক্তরাষ্ট্রের সরকারি জবাবদিহি দপ্তর সমুদ্রের সেন্সর, উপকূলের বাইরের কার্যক্রম এবং উপকূলীয় জনগোষ্ঠীকে সামুদ্রিক শক্তির সম্ভাব্য ব্যবহারকারী হিসেবে চিহ্নিত করেছে। ছোট পরিসরের ব্যবহার উন্নত নকশার পথে উপকারী ধাপ হতে পারে। পরের প্রশ্নগুলো বাস্তবমুখী: ব্যবহারকারীর কাছে কত বিদ্যুৎ পৌঁছায়, কত ঘন ঘন মেরামত লাগে এবং পুরো ব্যবস্থার খরচ কত। ধারাবাহিক পরীক্ষার মাধ্যমে এসব প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার ওপর ঢেউয়ের শক্তির অগ্রগতি নির্ভর করে। সাগর গতি দেয়; সেই গতিকে উপকারী, সাশ্রয়ী এবং দায়িত্বশীলভাবে সংগ্রহযোগ্য করে তোলার কাজ প্রকৌশলীদেরই করতে হবে।
