বিদ্যুৎ উৎপাদন না বাড়িয়ে কিভাবে বাংলাদেশের যন্ত্রণাদায়ক বিদ্যুৎ সমস্যার সমাধান করা যায়?

 বিদ্যুৎ উৎপাদন না বাড়িয়ে কিভাবে বাংলাদেশের যন্ত্রণাদায়ক বিদ্যুৎ সমস্যার সমাধান করা যায়?

প্রথমেই বলে রাখি এই পোস্টটি একটি গবেষণামুলক পোস্ট যাতে বাংলাদেশের চলমান বিদ্যুৎ সমস্যার সমাধান নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করা হয়েছে। অনুগ্রহপূর্বক সুদীর্ঘ ভূমিকাটুকু পড়বেন এবং শেষে আপনার নিজেস্ব মন্তব্যটি দিবেন।

বর্তমান বিশ্বের প্রেক্ষাপটে নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ ব্যবস্থা দেশের অর্থনৈতিক উন্নয়নের অন্যতম প্রধান নিয়ামক। লোড শেডিং যা আমাদের দেশের সারা বছরের অনাকাংক্ষিত সঙ্গী। বিশেষ করে গ্রীষ্মকালে লোড শেডিং এর কারণে দুর্ভোগ চরম আকার ধারণ করে। আর তাই এর হাত থেকে বাঁচতে আমাদের প্রচেষ্টারও শেষ নেই । এখন গড়ে ৭-৮ ঘন্টা বিদ্যুৎ না থাকা বেশ স্বাভাবিক ব্যাপারে পরিনত হয়েছে। তার চেয়ে বড় সমস্যা শৃঙ্খলহীন লোডশেডিং যা পিক আওয়ারে প্রতি ২০-৩০ মিনিট পর পর যাতায়াত করে থাকে । ফলে অসহ্য একটি অবস্থার সৃষ্টি হয়েছে । বর্তমান বাংলাদেশের এই জাতীয় সমস্যার কারনে বিদেশী অনেক প্রতিষ্ঠান এদেশ থেকে ব্যাবসা সম্প্রসারনে আগ্রহ হারিয়ে ফেলছে এবং নিজেদের গুটিয়ে নিতে বাধ্য হচ্ছে ফলে বিদেশী বিনিয়োগ কমে আসছে। যা আমাদের দেশের অর্থনীতিতে বিরূপ প্রভাব ফেলছে।

কেন এই সমস্যা?
এই মারাত্মক সমস্যাটি সৃষ্টির প্রধান কারণ হচ্ছে সময়োপযোগী পদক্ষেপ না নেওয়া এবং দূরদর্শিতার অভাব। প্রতিনিয়ত বিভিন্ন স্থানে বিদ্যুৎ অফিস ঘেরাও, ভাঙচুর হচ্ছে তার কারন বিশৃঙ্খল বিদ্যুৎ প্রনয়ন ব্যাবস্থা এবং সাধারন গ্রাহকের সাথে দূরত্ব বৃদ্ধি। ফলে দিনে অসংখ্য বার লোডশেডিং হচ্ছে। স্বভাবতই সাধারন গ্রাহক

রাগান্বিত হচ্ছেন। সত্যি বলতে কি আমিও এর ব্যাতিক্রম নই।  এছাড়াও আমাদের জাতীয় বাজেটের বিভিন্ন খাতে উচ্চ প্রত্যাশা এবং বাংলাদেশের ৫ বছর মেয়াদী সরকার ব্যাবস্থার কারনে দীর্ঘ মেয়াদী বিদ্যুৎ প্রকল্প গুলো সক্রিয় করন ও বাস্তবায়নের থেকে সরকার অনেকটা উদাসীন মনোভব দেখায়। ফলশ্রুতিতে বছরের পর বছর ধরে অবহেলায় এই প্রকল্প গুলো স্থবির হয়ে পরেছে। আপনি যদি বিদ্যুৎ বিভাগের কোন কর্মকর্তা হন তবে হয়তো ভাবছেন সুশৃঙ্খল বিদ্যুৎ প্রনয়ন ও গ্রাহকের সাথে সম্পর্ক উন্নয়ন করলেই এই সমস্যার সমাধান হয়ে যাবে? তবে আমি বলব নিশ্চয়ই, সঠিক ব্যাবস্থাপনার মাধ্যমে অনেক সমস্যার সমাধান করা যায় অনুগ্রহ করে বিস্তারিত পড়ুন।

যেভাবে বাংলাদেশের অর্থনীতি ক্ষতিগ্রস্থ হচ্ছে
বাংলাদেশের বিদ্যুৎবিভ্রাট কী পরিমাণ প্রকট হয়ে দাঁড়িয়েছে, তা আর বুঝিয়ে বলার প্রয়োজন আছে বলে মনে হয় না। সম্প্রতি একটি টেলিভিশন চ্যানেলের সংবাদে জানতে পারলাম জাপান বাংলাদেশে বিনিয়োগের সবচেয়ে বড় বাধা হিসেবে বিদ্যুৎ সমস্যাকে দায়ী করেছে আর করবেনাই বা কেন সত্যি কথা বলতে কি আমি যেই পোস্টটা লিখছি তা লিখতে পুরো ১ দিন সময় লেগেছে যাই হোক ফলে সরকার আলাদা ভাবে জাপান সিটি স্থাপন করার কথা বিবেচনা করছে। বাংলাদেশের মত উন্নয়নশীল দেশে ব্যাবসা লাভজনক একথা কারো অজানা নয় কারন অন্যান্য দেশের তুলনায় এখানে শ্রমের মুল্য অনেক কম, অন্যান্য দেশের তুলনায় উচ্চ মানের সরকারি ট্যাক্স জটিলতা নেই এবং সরকারিভাবে অনেক সুযোগ সুবিধা দেওয়া হয়ে থাকে কিন্তু এত সব সুবিধা থাকার পরেও ব্যবসার মুল শক্তি বিদ্যুৎ সমস্যার কারনে শুধু জাপান নয় অনেক বিদেশী সংগঠন এদেশে ব্যাবসা সম্প্রসারনে নিরুৎসাহিত হতে বাধ্য হচ্ছে।

বিকল্প ব্যাবস্থার মাধ্যমে এর সমাধান কি সম্ভব?
বিকল্প ব্যাবস্থা হিসেবে প্রথমে সৌরবিদ্যুৎ এর কথা বলি, আন্তর্জাতিক বাজারে প্রতি ওয়াটের মূল্য প্রায় ২.০ ডলার। বিকল্পভাবে সৌরবিদ্যুৎ ব্যবহার করে আমাদের বিদ্যুৎ সমস্যার সমাধান করারও অনেক জটিলতা রয়েছে কারণ বর্তমান মূল্যে এক মেগাওয়াট ডিজেল বা ফার্নেস অয়েলচালিত জেনারেটরের দাম প্রায় ৩.০-৩.৫ কোটি টাকা। এই মূলধনের খরচসহ ডিজেলচালিত জেনারেটরে বিদ্যুতের দাম পড়বে ১০-১২ অর্থাৎ বর্তমান পিডিবির বিদ্যুতের দামের গড়ে প্রায় তিন গুন এবং একই ভাবে গ্যাসের মাধ্যমে উৎপাদিত বিদ্যুৎ এর মূল্য বর্তমান মূল্যের চেয়ে অনেক বেশি হবে। ফলে সরকারকে প্রচুর ভর্তুকি দিতে হবে। এছারাও অন্যের কাছ থেকে বিদ্যুৎ ধার করার একটি সম্ভাবনা রয়েছে কিন্তু আমাদের দেশের এক তৃতীয়াংশ বর্ডারের অবস্থান নিয়ে সবচেয়ে বড় প্রতিবেশী রাষ্ট্র ভারতেও বিদ্দুতের উৎপাদন পর্যাপ্ত নয়। তবে যতদূর জানি বর্তমান সরকার উচ্চ মূল্যে ভুটান ও ভারত থেকে বিদ্যুৎ নিচ্ছে।

বিদ্যুৎ সমস্যা লাঘবে করনীয় কি?
বাসায় সৌরবিদ্যুতের ব্যবহার বাড়ানো এবং সাধারন মানুষের মাঝে সচেতনতা বৃদ্ধির মাধ্যমে অপচয় রোধ করা গেলে বিদ্যুৎ সমস্যা কিছুটা লাঘব হবে কিন্তু তাতে করে অনিয়ন্ত্রিত ব্যাবস্থার কারনে বিদ্যুতের সুষম বণ্টন সম্ভব হবে না।

চলুন এখন সমাধানের জন্য মুল প্রসঙ্গে আসি আমাদের দেশের উৎপাদিত বিদ্যুৎ কিভাবে সুশৃঙ্খল ভাবে বণ্টন করা যায় এবং দিনে অসংখ্য বার লোডশেডিং এর হাত থেকে পরিত্রাণ পাওয়া যায়?
বর্তমান বিদ্যুৎ সমস্যায় সৃষ্ট জনদুর্ভোগ নিরসনের একটি মারাত্মক সমাধান রয়েছে। বাংলাদেশের মত উন্নয়নশীল দেশের জন্য অনেক বিদ্যুৎ প্ল্যান্ট বসিয়ে বিদ্যুত উৎপাদন বাড়ানো একটি দীর্ঘ মেয়াদী ও প্রচুর ব্যয় সাপেক্ষ ব্যাপার। কিন্তু বিদ্যুত উৎপাদন না বাড়িয়ে উৎপাদিত বিদ্যুতের সঠিক বণ্টনের মাধ্যমে এই সমস্যা থেকে এক নিমেষেই পরিত্ত্রান পাওয়া সম্ভব

১, প্রথমে আমাদের প্রতিটি বৈদ্যুতিক প্ল্যান্টের উৎপাদন মাত্রা আলাদা ভাবে নির্ণয় করতে হবে।
২, আলাদাভাবে প্রতিটি বৈদ্যুতিক প্ল্যান্টের গ্রাহকসংখ্যা গননা করতে হবে।
৩, বিদ্যুৎ ব্যাবহারের সময়সীমা ( পিক আওয়ার ও অফ পিক আওয়ার ) সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে হবে।
৪, External Electric Meter Maintaining Device যুক্ত করা
৫,গ্রাহকদের জন্য এক ধরনের Indoor Electric Meter Maintaining Device তৈরি করতে হবে।
6,সঠিকভাবে প্রক্রিয়াটিকে পরিচালনা করতে হবে।

প্রথমের তিনটি ধাপ সম্পর্কে বিদ্যুৎ বিভাগ খুব ভালভাবে দক্ষতার পরিচয় রাখেন। ৪ ও ৫ নম্বর ধাপটি নতুন কিন্তু ৬ নম্বর ধাপটি সঠিকভাবে পালন না করার জন্য সারা দেশের মানুষকে অনিয়ন্ত্রিত বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সন্মুখিন হতে হচ্ছে। তাই আমি যতটা সম্ভব সহজভাবে আপনার কাছে ৪,৫ ও ৬ নং ধাপগুলো উপস্থাপন করার চেষ্টা করছিঃ-

External Electric Meter Maintaining Device কি?
External Electric Meter Maintaining Device ( EEMMD )হচ্ছে একটি ডিভাইস যা একটি প্ল্যান্টের উৎপাদিত বিদ্যুতের পরিমান এবং গ্রাহক পর্যায়ে Indoor Electric Meter Maintaining Device এর মাধ্যমে ব্যাবহারের চাহিদাকে রিড করতে পারবে । অর্থাৎ কি পরিমান বিদ্যুৎ উৎপাদন হচ্ছে এবং তার প্রেক্ষাপটে কতটুকু ব্যয় হচ্ছে সে সম্পর্কে External Electric Meter Maintaining Device স্পষ্ট ধারনা রাখবে।

Indoor Electric Meter Maintaining Device কি ?
Indoor Electric Meter Maintaining Device ( IEMMD ) হচ্ছে গ্রাহকের বর্তমান মিটারের সাথে যুক্ত একটি সাধারন ডিভাইস যা মুল প্লান্টে অবস্থিত EEMMD এর নির্দেশ অনুসরণ করবে এবং গ্রাহকের কাছে বিদ্যুৎ ব্যাবহারের সুনির্দিষ্ট দিক নির্দেশনা প্রেরন করবে। IEMMD তে ডিজিটাল সিগন্যাল বাতি ও একটি সুইচ থাকবে এটি দেখতে ডিজিটাল ঘড়ীর মত। গ্রহক EEMMD থেকে প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে পিক আওয়ার এবং অফপিক আওয়ারে পছন্দ মত সময়ে লোডশেডিং নিতে পারবে।

EEMMD ও IEMMD এর মাধ্যমে কিভাবে বিদ্যুৎ এর সুষম বণ্টন করা যায়?
ধরি, আমাদের একটি প্ল্যান্ট “A” এর গ্রাহক সংখ্যা ১০০০০ জন এর জন্য প্রতিদিন ১০ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ চাহিদার বিপরীতে গড়ে ৬ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করে অর্থাৎ প্রতিদিন এই প্লান্টে ৪ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ ঘাটতি দেখা দেয়। এই ৪ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ এর সময় ধরি টানা ১ ঘন্টা।
এখন এই ৪ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ ঘাটতি পুরনের জন্য এই ১০০০০ জন গ্রাহকের বাসায় IEMMD যুক্ত করা হল।
প্লান্টে অবস্থিত EEMMD ডিভাইসকে পিক আওয়ার এবং অফপিক আওয়ার সম্পর্কে ধারনা দেওয়া হল। ধরি, অফপিক আওয়ার রাত্রি ১২ টা থেকে সকাল ১১ টা পর্যন্ত এবং পিক আওয়ার সন্ধ্যা ৬ টা থেকে রাত্রি ১০ টা পর্যন্ত।
এখন EEMMD এই ৪ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ ঘাটতি পূরণের জন্য IEMMD ডিভাইসকে অর্থাৎ গ্রাহকের ডিভাইসকে পিক আওয়ারে গ্রাহকের পছন্দ মত সময়ে লোডশেডিং দেয়ার নির্দেশ দেবে। ইমারজেন্সি লাইটটি সবসময় গ্রাহককে বর্তমান চাহিদা সম্পর্কে হলুদ, সবুজ, লাল বাতির মাধ্যমে ধারনা দেবে। ধরুন বর্তমান রিজার্ভ বাড়ছে অর্থাৎ গ্রাহকের ডিভাইসে সবুজ বাতি, যখন চাহিদার পরিমান বাড়বে তখন হলুদ, এবং উৎপাদনের লক্ষমাত্রা অতিক্রম করলে লাল বাতি জ্বলবে। এতে করে স্বভাবতই একজন গ্রাহক জরুরী অবস্তায় বিদ্যুৎ সাশ্রয়ের চেষ্টা করবে।

IEMMD গ্রাহকের স্ক্রিনঃ
অফপিক আওয়ার= ১ ঘন্টা
পিক আওয়ার=১ ঘণ্টা
ইমারজেন্সি= যেকোনো সময়
পাওয়ার= অন/অফ

সহজ কথায় আপনার IEMMD ডিভাইসে উল্লেখিত পিক আওয়ারে যদি ১ ঘন্টা উল্লেখ থাকে তবে পিক আওয়ারে আপনার পছন্দ মত সময়ে নির্দিষ্ট পরিমান ( EEMMD প্রদত্ত ) সময় ডিভাইসের পাওয়ার অফ করে লোডশেডিং দিতে বাধ্য থাকবেন। অন্যথায় স্বয়ংক্রিয় বর্তমান অবস্থার মত আপনার লোডশেডিং হবে। এছাড়াও ইমারজেন্সি ভাবে যেকোনো সময় IEMMD লোডশেডিং দিতে পারবে।

IEMMD এর সুবিধা কি?
১, এর মাধ্যমে আপনার ঘরে বিদ্যুৎ কখনো হটাৎ করে চলে যাবেনা।
২, আপনি আপনার পছন্দ মত সময়ে লোডশেডিং নিতে পারবেন।
৩, ব্যাবসায়ীরা তাদের কাজের সময় সম্পর্কে সচেতন থাকবে।
৪, বিদ্যুৎ সাস্রয়ে সকলেই সতর্ক হবে।
৫, বিদ্যুৎ অফিস ভাঙচুর ও বিশৃঙ্খলা কমে যাবে।
৬, আপনার ইলেক্ট্রনিক্সের জিনিসপত্রের আয়ু বাড়বে।
৭, বিদ্যুৎ সমস্যা নিয়ে উত্তপ্ত রাজনৈতিক অঙ্গন শান্ত হবে।
৮, ধীরে ধীরে জাতীয় গ্রেডে নতুন বিদ্যুৎ সংযোজন হলে তা আরও সহনীয় পর্যায়ে চলে আসবে।
৯, অফ পিক আওয়ারে সৃষ্ট লোডশেডিংএ একটি ভাল রিজার্ভ গড়ে উঠবে যা কৃষি কাজ যেমন ডিপ, মোটার ও অন্যান্য কাজের জন্য সহায়ক হবে।
১০, পছন্দ মত সময়ে লোডশেডিং হলে শিল্প কারখানায় ঐ সময়ে পরিকল্পিত ভাবে ব্যাবস্থা নেওয়া যাবে যা বাংলাদেশের অর্থনীতিতে অবদান রাখবে।

এই এক পাতায় এত বড় একটি সমস্যার সমাধান বিস্তারিত ভাবে দেওয়ার অবকাশ নেই তার পড়েও চেষ্টা করলাম যতটুকু সম্ভব উপস্থাপন করার। আপনার এ সংক্রান্ত কোন মন্তব্য থাকলে নিম্নে লিখুন। আর ভাল লাগলে শেয়ার করুন।

সর্বশেষ আপডেট মঙ্গলবার, ০৫ জুন ২০১২ ১৫:১৪

Written by :

শাহ সুলতান রনি

Source: http://www.banglahili.com

বিদ্যুৎ সমস্যা- টোটকা ও দীর্ঘস্থায়ী সমাধান

 বিদ্যুৎ সমস্যা- টোটকা ও দীর্ঘস্থায়ী সমাধান

বর্তমানে বাংলাদেশে চলছে চরম বিদ্যুত সংকট।একদিকে প্রচন্ড গরম অন্যদিকে ঘনঘন লোডশেডিং এর কারণে মানুষের প্রাণ যায় যায়।বর্তমানে বাংলাদেশে বিদ্যুতের চাহিদা ৫ হাজার ৩শ মেগাওয়াট। অন্যদিকে উৎপাদন ৩ হাজার ৭শ থেকে ৩ হাজার ৮শ মেগাওয়াট। অর্থাৎ চাহিদা-জোগানের ফারাক ১ হাজার ৫শ মেগাওয়াট।এটি সরকারী হিসাব মতে। বেসরকারি হিসাবে অবশ্য বিদ্যুতের চাহিদা ৬ হাজার মেগাওয়াটেরও বেশি। সে ক্ষেত্রে ঘাটতি ২ হাজার থেকে ২ হাজার ২শ মেগাওয়াট।আমার এক বন্ধু বলেছিল বাংলাদেশের যে অবস্থা তাতে আমাদের উচিত ছিল শীতপ্রধান দেশ হওয়া।কারণ

শীতকালে কারেন্ট যায়না

শীতকালে লোডশেডিং না হওয়ার মূল কারণ চাহিদা কম থাকা-বেশিরভাগ বাসা বাড়ি বা অফিসে ফ্যান বন্ধ থাকা ইত্যাদি।কিন্তু তখনও যে লোডশেডিং হয়না তা নয়।সেই ঝড়ের বেশিরভাগ যায় গ্রামবাংলার উপর দিয়ে।আমি এর প্রতক্ষ সাক্ষী।দিনে কমপক্ষে ৮-৯ ঘন্টা কারেন্ট থাকেনা শীতকালেই।গ্রীষ্ম কালে যাও কারেন্ট তারা পায় তা সেচমৌসুমের সুবাদে।কারণ আমাদের নাগরিক সরকারের বা সুশীল সমাজের গ্রামবাংলার কথা মনে পড়ে বোরো বা আমনের সেচমৌসুমে।না হলে যে সুশিলদের পেটে ভাত পড়বেনা।আর পেটে ভাত না পড়লে টানা নানা টকশোতে অংশ নেয়ার শক্তি পাবে কোথায়??এই সেচমৌসুমে যৎসামান্য বিদ্যুতপ্রাপ্তি বাদে গ্রামেরমানুষদের জন্য বিদ্যুত

"সে তো থাকে সুশিল পল্লীতে ঐ শহরে, এই গ্রামে তাকে খুঁজে পাওয়া যাবেনা।"

বিদ্যুত এর এই সমস্যার আরেক করুণ শিকার এইচ.এস.সির পরীক্ষার্থীদের।এই গরমে তাদের যে কি পরিমান কষ্ট হয় তা বিগত জোট সরকারের আমলে আমি আর মহাজোট সরকারের আমলে আমার ছোটবোন টের পাচ্ছে হাড়ে হাড়ে।আমার বোনকে পালাক্রমে বাতাস করে যায় মা,বাবা আর আমি একটি হাতপাখা দিয়ে।বেশি জোড়ে বাতাস করা যায়না।কারণ মোমবাতি নিভে যায়।এভাবে বাংলাদেশের মধ্যম মধ্যবিত্ত পরিবারগুলা দিন কাটাচ্ছে।এই বিদ্যুত সমস্যা নিয়ে সামুতে একটি স্টিকি পোস্ট দেখেছিলাম।সমাধান গুলা আমার কাছে খুব একটা যৌক্তিক মনে হয়নি।তারপরও লিখেছেন তো।
প্রধানমন্ত্রী আসুন ব্লগে কথা বলি, আসুন কৃচ্ছতা সাধন করি
বিদ্যুতের যে অবস্থা তাতে এখন পাশাপাশি টোটকা সমাধান ও দীর্ঘস্থায়ি সমাধান জরুরি।না হলে আমাদের মৃতপ্রায় শিল্পকারখানা গুলি অচিরেই পুরা মৃত হয়ে যাবে।বেকার হয়ে যাবে হাজার মানুষ।দেশে একটি পুরা নৈ্রাজ্যের সৃষ্টি হবে।ফলে আমাদের সবাইকে বিদ্যুত সমস্যা নিয়ে ভাবতে হবে।
 

টোটকা সমাধানঃ(আপাতত সমাধান):

১.আপাতত আমদের সাপ্তাহিক ছুটির দিনগুলি কি ভিন্ন ভিন্ন বারে ফেলা যায়না?এতে আমাদের বিদ্যুতের চাহিদা একই সময়ে আকাশ ছুবেনা।শিল্পকারখানা গুলা একসাথে স্থবির হয়ে বসে থাকবেনা।কিছুটা হলেও লাঘব হবে সমস্যা।
২.সাধারনত আমরা যেসব এসি ব্যাবহার করি বাসাবাড়িতে সেগুলা ১-৫ টন হয়ে থাকে।যা চালাতে কারেন্ট প্রয়োজন হয় প্রায় ৩-২০ কিলোওয়াট।অথচ একটি বৈদ্যুতিক ফ্যানের কারেন্ট রেটিং মাত্র ৮০-২০০ ওয়াট।আমরা কি দেশের এই আপতকালিন সময়ে পারিনা নিজেদের সামান্য সুবিধা ছাড়তে?আপাতত আমাদের উচিত এয়ার কন্ডিশনার গুলার ব্যাবহার কমানো।গ্রিষ্মে আপাতত ফ্যান ব্যাবহার করাই ভাল।ফলে উপকার পাবে জনসাধারণ।সাশ্রয় হবে বিদ্যুতের।শপিং মল গুলাতেও কমাতে হবে অহেতুক আলোকসজ্জা ও সেন্ট্রাল এসির ব্যাবহার।
৩।সাধারন বাতির ব্যাবহার কমিয়ে বাড়াতে হবে এনার্জি সেভিং বাতি বা ফ্লুরসেন্ট লাইট।বাথ্রুম বা টয়লেটে দেখি অনেকে ৬০ ওয়াটের বাতি ব্যাবহার করেন যা অর্থহীন।এখানে ৪-৫ ওয়াটের এনার্জি সেভিং বাতি যথেষ্ট।
৪।সামুর সেই পোস্টে দেখেছিলাম বলা হয়েছে

স্কুল, কলেজ এবং বিশ্ববিদ্যালয়ে এক মাসের বিশেষ গ্রীষ্মকালীন ছুটি ঘোষণা করুন। বিদ্যুতের সাশ্রয় হবে, শিক্ষার্থীদের ভোগান্তি কমবে। রবীন্দ্রনাথের তোতাকাহিনী গল্পটির কথা মনে আছে আপনার ? গরমে স্কুল কলেজ করতে গিয়ে কত ছেলেমেয়ে অসুস্থ হচ্ছে - একবার খবর নিয়ে দেখুন। এক মাস স্কুল বন্ধ রাখলে শিক্ষার্থীদের লেখাপড়া চাঙ্গে উঠবে এমনটা ভাবার মতো আবার্চীন আপনি নিশ্চয়ই নন। সজীব ওয়াজেদ জয় বিদেশে পড়াশুনা করেছে - প্রয়োজনে উনার সাথে পরামর্শ করলেও আপনি নিশ্চিত হবেন , বৈরী পরিবেশে একমাস স্কুল বন্ধ রাখলে বিদ্যাবুদ্ধির কোনও ঘাটতি হয়না।

এই লাইন্টার সাথে একদম একমত না।নানা কারণ্রে আমাদের শিক্ষাজীবন এমনিতেই বড় তার উপর আবার নতুন করে বন্ধ????কতটুকুই বা কারেন্ট নেয় একটা স্কুল?এটা সমাধান হতে পারেনা আপাতত সমাধান ও না এটা।

দীর্ঘমেয়াদি সমাধান
১।মাইক্রো পাওয়ারপ্লান্ট তৈরি করতে হবে।আমাদের দেশের দির্ঘ ট্রান্সমিশন লাইনের কারণে প্রচুর বিদ্যুতের অপচয় হয় তাই অন্চল্ভিত্তিক গ্রিড ব্যাবস্থা চালু করতে পারা যায় কিনা দেখতে হবে।
 

২।প্রতিটি ভারি ও মাঝারি শিল্প কারখানায় স্টার্লিং ইঞ্জিন ব্যাবহার করতে পারা যেতে পারে।স্টার্লিং ইঞ্জিন এক ধরনের বহির্দহ ইঞ্জিন বলে এতে যেকোন ফুয়েল ব্যাবহার করা যেতে পারে।ভারি ও মাঝারি শিল্প কারখানার WASTE HEAT বা নির্গত তাপকে ব্যাবহার করে স্টার্লিং ইঞ্জিনএর সাহায্যে প্রায় ৫০০ কিলোওয়াট পর্যন্ত বিদ্যুত উতপাদন করা সম্ভব।উপরন্তু এই ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা প্রায় ৫০% এর বেশি যা ঈর্ষনিয়।
 

৩.বিকল্প শক্তির ব্যাবহার ও এ সম্পর্কিত গবেষনাকে উৎসাহিত করতে হবে।বিশেষ করে প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রজেক্ট ও থিসিস হিসেবে সোলার ও ঊইন্ড এনার্জির সাহায্যে বিদ্যুত উতপাদন কে গুরুত্ব দিতে হবে।সোলার এনারজি নিয়ে বাংলাদেশে যেসব FYP হয়েছে সেগুলার প্রয়োগ নিশ্চিত করতে হবে।যেমন 3 dimensional solar tracking device এর সাহায্যে বিদ্যুত উতপাদন নিয়ে কাজ করতে হবে।
 

৪.ঊইন্ড এনার্জি নিয়ে গবেষনা করতে হবে।যদিও বাংলাদেশে এর প্রয়োগ নিয়ে সন্দেহ আছে।তবুও সমুদ্রের তীর ও উপকুলে এ নিয়ে কাজ করা যেতে পারে।কুতুবদিয়ায় একটি ঊইন্ড এনার্জি প্ল্যান্ট আছে।কিন্তু এর রক্ষনাবেক্ষন নিয়ে চলছে তামাশা।বাধ নষ্ট হয়ে যাওয়ায়
এটি ডুবে যেতে পারে।সাইক্লন এর বিরুদ্ধেও নেই পর্যাপ্ত ব্যাবস্থা।প্রতি একক বিদ্যুত উৎপাদনে ডিসেল জেনারেটরে লাগে ৪০ টাকা কিন্তু উইন্ড এনার্জি প্ল্যান্টে লাগে মাত্র ৮ টাকা...!!!আশার কথা আমাদের পাশের দেশ ভারত ফি বছর ১২০০০ মেগাওয়াট বিদ্যুত উৎপাদন করে। সুতরাং সম্ভাবনা আছে আমাদেরো।তাছাড়া কুতুব্দিয়ার প্ল্যান্টের ক্ষমতাও ১ মেগাওয়াট।তাই এর সঠিক রক্ষনাবেক্ষণ জরুরি।
 

৫.নতুন পাওয়ার প্ল্যান্ট স্থাপন করতে হবে।এ জন্য সঠিক Location বাছাই করতে হবে।কাপ্তাই জলবিদ্যুত প্রকল্পের মত Ecological balance নষ্ট করে এমন লোকেশন কাম্য নয়।
সবশেষে জনকল্যাণে কিছু বিষয়ে ঝুঁকি নিতে হবে। উদ্দেশ্য সৎ হলে এবং সৎসাহস থাকলে ঝুঁকি সত্ত্বেও অনেক সিদ্ধান্ত দ্রুততার সঙ্গে নেওয়া যায়। (সাপ্তাহিক ২০০০)

Source: http://www.somewhereinblog.net

থ্রি-ফেজ বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে

থ্রি-ফেজ বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা বা তিন-ফেজ বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা পরিবর্তী বিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন, সঞ্চারণ এবং বিতরণের কাজে ব্যবহৃত একটি সাধারণ এবং জনপ্রিয় ব্যবস্থা। এটি বিদ্যুৎ শক্তি সরবরাহের কাজে সারা পৃথিবী জুড়ে সবচেয়ে বেশী ব্যবহৃত ব্যবস্থা। পৃথিবীর প্রায় সকল দেশ তাদের বিদ্যুৎ বিতরণের জাতীয় গ্রীডে থ্রি-ফেজ ব্যবস্থা ব্যবহার করে। বিশাল বিশাল বৈদ্যুতিক মোটর এবং অনুরূপ অনেক ভারী বৈদ্যুতিক লোডে বিদ্যুৎ শক্তি সরবরাহ করতেও এই ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়। থ্রি-ফেজ ব্যবস্থা অন্যান্য সমতুল্য ব্যবস্থার (যেমন দুই ফেজ বা এক ফেজ ব্যবস্থা) থেকে বেশী সাশ্রয়ী কারণ সমান ভোল্টের বিদ্যুৎ শক্তি সঞ্চারণের জন্য এই ব্যবস্থায় কম পরিবাহকের প্রয়োজন হয়। নিকোলা টেসলা ১৮৮৭ সালে থ্রি-ফেজ বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার সূচনা করেন এবং ১৮৮৮ সালে এর স্বত্ব লাভ করেন।

থ্রি-ফেজ ব্যবস্থায় তিনটি পরিবাহীর (ফেজ) মধ্য দিয়ে একই কম্পাঙ্কের এমন তিনটি পরিবর্তী বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রবাহিত করা হয় যাদের যে কোন এক মূহুর্তের তড়িৎ প্রবাহের মান এক সমান থাকে না। একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎপ্রবাহকে মানদন্ড হিসেবে বিবেচনা করে বাকী দুটি তড়িৎ প্রবাহকে একটি পূর্ন তড়িৎ প্রবাহ চক্রের (cycle) যথাক্রমে এক-তৃতীয়াংশ ও দুই তৃতীয়াংশ পিছিয়ে (delay) দেয়া হয়। তিনটি ফেজের মধ্যে এই চক্র পার্থক্যের কারনে একটি পূর্ণ তড়িৎ চক্রে সঞ্চারিত তড়িৎ শক্তি সবসময় সমান থাকে এবং এই চক্র পার্থক্যই বৈদ্যুতিক মোটরের মধ্যে পরিবর্তী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরী করে।

আবাসিক বিদ্যুৎ ব্যবস্থা এবং আবাসিক বৈদ্যুতিক লোড প্রধানতঃ এক-ফেজের হয়ে থাকে। তাই থ্রী-ফেজ ব্যবস্থা থেকে সরাসরি আবাসিক ভবনে সংযোগ দেয়া হয় না। যদি কোন স্থানে দেয়া হয়ও, তাহলে তিনটি ফেজকে প্রধান বিদ্যুৎ ডিস্ট্রিবিউশন বোর্ড থেকেই আলাদা করে দেয়া হয় এবং পৃথক পৃথক লোডগুলো যে কোন একটি ফেজ থেকে সংযোগ পায়।

থ্রী-ফেজ ব্যবস্থার কিছু বিশেষ সুবিধা আছে যার ফলে এটি সবচেয়ে জনপ্রিয় ও পরিচিত বৈদ্যুতিক সরবরাহ ব্যবস্থায় রূপ নিয়েছেঃ

• তিন ফেজের বিদ্যুৎ প্রবাহ একে অন্যকে বিয়োগ করে দেয় এবং লিনিয়ার ব্যালেন্সড লোডের ক্ষেত্র যোগফল শূন্য হয়ে যায়। ফলে নিউট্রাল পরিবাহী ব্যবহার না করলেও চলে অথবা এর আকার অনেক কমিয়ে ফেলা যায়।
• লিনিয়ার ব্যালেন্সড লোডে শক্তি সরবরাহ সবসময় সমান থাকে, ফলে বৈদ্যুতিক জেনারেটর বা বৈদ্যুতিক মোটরকে নির্বিঘ্নে চলতে এবং কম্পন (vibration) কমাতে সাহায্য করে।
• থ্রি-ফেজ ব্যবস্থা নির্দিষ্ট দিকে ঘূর্নায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপাদন করতে পারে, ফলে বৈদ্যুতিক মোটর নকশা ও তৈরী করা খুব সহজ হয়ে যায়।
•  
  
  

  

  নিউট্রালের জন্য একটি এবং এ, বি ও সি তিন ফেজের তিনটি- মোট চারটি তারের সংযোগসহ থ্রি-ফেজ ট্রান্সফর্মার, যা ২০৮Y/১২০ ভোল্ট সরবরাহে ব্যবহার করা হয়।

  
  

  

  থ্রি-ফেজ বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবস্থা

  
  

  

  থ্রি-ফেজ তড়িৎ প্রবাহের এনিমেশন

  প্রাথমিক ছয় তারের থ্রি-ফেজ অল্টারনেটর যেখানে প্রতিটি ফেজের জন্য এক জোড়া করে তার ব্যবহৃত হয়েছে। ডান দিকের চিত্র: প্রাথমিক তিন-তারের থ্রি-ফেজ অল্টারনেটর, কীভাবে মাত্র তিনটি তার ব্যবহার করে তিনটি ফেজেই বিদ্যুৎ সরবরাহ করা যায় দেখানো হয়েছে।

  
  

বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে

বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি একপ্রকার বৈদ্যুতিক বাতি যা ব্যবহারে কম বিদ্যুৎ প্রযৈাজন হয়। এ বাতির প্রকৃত কারিগরি নাম হলো কমপ্যাক্ট ফ্লোরোসেন্ট ল্যাম্প ( সংক্ষেপে সিএফএল)। বিশেষ প্রযুক্তির কারণে এই বাতি সাধারণ অর্থাৎ ইনক্যানডিসেন্ট ল্যাম্প থেকে কম বিধ্যৎ ব্যবহার করে এবং একই সঙ্গে অল্প বিদ্যুৎ থেকে বেশী আলো বিকীরণ করে। সাধারণত বাসা বাড়িতে ব্যবহারের জন্য ৬০ ওয়াট থেকে ১০০ ওয়াটের বিভিন্ন প্রকার সাধারণ বাতি বা বাল্ব ব্যবহার করা হয়। যার অর্থ হলো প্রতি ঘণ্টায় এই বাল্বগুলো ৬০ ওয়াট থেকে ১০০ ওয়াট বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। কিন্তু সমপরিমাণ আলো পেতে বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির বিদ্যুৎ খরচ হয় মাত্র ৯ থেকে ১১ ওয়াট।

প্রযুক্তি

১৯৮০ খ্রিস্টাব্দে দিকে সিএফএল বা কমপ্যাক্ট ফ্লোরোসেন্ট ল্যাম্প পরিচিতি লাভ করে। কম বিদ্যুৎ ব্যবহার করে বেশি আলো দেয়ার পেছনে এর গঠনগত পার্থক্য বিদ্যমান। বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি বা এনার্জি সেভিং বাল্ব মূলত: ঘনীভূত গ্যাস ভর্তি একটি কাচের নল। এই কাচের নল আলোর বিকিরণ গ্রহণকরত: তাকে আবার আলোরূপে ফিরিয়ে দেয়। এর কারণে কাচের নলটি যে পরিমাণ আলো উৎপন্ন করে তার চেয়ে কয়েকগুণ বেশি আলো পাওয়া যায়। কাচের নলটির মধ্যে থাকে ইলেক্ট্রনিক্স ব্যালাস্ট এবং নলটি পারদ বাষ্পে পূর্ণ থাকে। গঠনগত দিক থেকেও বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি সাধারণ বাল্ব থেকে ভিন্ন। যখন বৈদ্যুতিক সুইচ অন করা হয় তখন ব্যালাস্ট থেকে গ্যাসের মধ্য দিয়ে ইলেক্ট্রিক্যাল এনার্জি প্রবাহিত হয় ইলেক্ট্রিক্যাল তড়িৎ প্রবাহের রূপে এবং এটি আল্ট্রাভায়োলেট রশ্মি শোষণ করে। এই রশ্মি টিউবের ভেতর থেকে সাদা ফসফরাসকে উত্তেজিত করে এবং কাচের গায়ে লেপা কোটিং থেকে তা দৃশ্যমান আলোতে পরিণত হয়। এ কারণে যে পরিমাণ বিদ্যুৎ খরচ হয় তার চেয়ে বেশি পরিমাণ আলো পাওয়া যায়।

বিদ্যুৎ সাশ্রয়ের হার

সাধারণ ১০০ ওয়াটের একটি বাতি থেকে যে পরিমাণ আলো পাওয়া যায় একটি বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি সেই পরিমাণ আলো দিতে ২৩ ওয়াট বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবহার করে। ৬০ ওয়াটের সাধারণ বাতির সমান হলো ১১ ওয়াটের বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি। একইভাবে ৪০ ওয়াটের সাধারণ বাতির জায়গায় একটি ৮ ওয়াটের বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি ব্যবহার করাই যথেষ্ট।

ব্যবহার

বাসা-বাড়ী, আপিস বা সড়কে বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি ব্যবহারের বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে। যেমন বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি ব্যবহারের জন্য বিশেষ কোনো হোল্ডার বা ব্যালাস্টের প্রয়োজন নেই। এ ছাড়াও লব্ষ্যণীয় যে, এই বাতির আলো টিউব লাইটের আলোর মতোই। সাধারণ টিউব লাইটের ক্ষেত্রে দেখা যায়, যদি টিউব লাইটের কোনো সমস্যা হয় এটা হতে পারে টিউবের ক্ষেত্রে বা ব্যালাস্টের ক্ষেত্রে। তখন একজন ইলেক্ট্রিশিয়ানের প্রয়োজন হয় এবং এ জন্য বাড়তি খরচ হয়। কিন্তু বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির ক্ষেত্রে এ ধরনের কোনো সমস্যা নেই। এই বাল্ব নষ্ট হয়ে গেলে নিজেরাই প্রতিস্থাপন করা যায়। বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির দাম বড় সুবিধা হলো এটি কম ভোল্টেজেও আলো দেয়। কিন্তু টিউব লাইটের ক্ষেত্রে দেখা যায় ভোল্টেজ কম হলে আলো দেয় না। বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির দাম তুলনামূলকভাবে একটু বেশি হলেও সাধারণ বাল্বের তুলনায় দীর্ঘমেয়াদি এবং বেশি আলো দেয়ার কারণে একবার বেশি টাকা দিয়ে কিনলে আর ঝামেলা থাকে না। সাধারণ বাতির তুলনায় এর গড় আয়ু ৮ থেকে ১৫ গুণ পর্যন্ত বেশি। যেখানে সাধারণ বাতির গড় আয়ু ৭৫০ ঘণ্টা থেকে ১,৫০০ ঘণ্টা সেখানে একটি বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির আয়ু ৬,০০০ থেকে ১৫,০০০ ঘণ্টা।

পরিবেশবান্ধব বৈদ্যুতিক আলো

বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি একটি পরিবেশবান্ধব বৈদ্যুতিক আলোর উৎস। বিদ্যুৎ প্রধানত: জৈব জ্বালানি হতে: যেমন পেট্রোল, ডিজেল, কয়লা ইত্যাদি। এই জৈব জ্বালানি ব্যবহারের ফলে পৃথিবীজুড়ে প্রতিবছর বাতাসের সঙ্গে প্রায় ২৩০ মিলিয়ন টন বিষাক্ত গ্যাস কার্বন-ডাই-অক্সাইড যোগ হয়, যা পরিবেশের জন্য মারাত্মক ক্ষতিকর। আমরা যদি পরিবেশবান্ধব বস্তু ব্যবহার করি তবে ওই ভয়াবহ বিপর্যয় হতে রক্ষা পাব। শুধুমাত্র এনার্জি সেভিং বাল্ব ব্যবহার করলে ২০ মিলিয়ন টন কম বিষাক্ত কার্বন-ডাই-অক্সাইড বাতাসে ছড়াবে। সাধারণত বাতি ব্যবহারের ফলে মোট ব্যবহৃত বিদ্যুতের মাত্র ৫ ভাগ আলোতে রূপান্তরিত হয়। বাকি ৯৫ ভাগ বিদ্যুৎ ব্যবহৃত হয় তাপমাত্রা বাড়ানোর কাজে।

ব্যবহারে সতর্কতা

বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি ব্যবহারের কারণে কিছু শারীরিক অসুবিধা দেখা দিতে পারে। যেমন- যাদের মাথা ব্যথা, মাইগ্রেন বা এনপলেপির সমস্যা আছে তারা বাড়িতে বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতি ব্যবহার করলে শারীরিক কিছু সমস্যা দেখা দিতে পারে। দীর্ঘ দিন এ আলোতে থাকলে মাইগ্রেন রোগীর মাইগ্রেন এ্যাটাক হতে পারে। মৃগী রোগীরা হঠাৎ এপিলেপিক এ্যাটাকে আক্রান্ত হতে পারেন। এ ছাড়া সুস্থ মানুষের ছোটখাটো মাথা ব্যথা, অবসাদ, বমি বমি ভাব বা মাথা ঘুরানো বোধ হতে পারে। এমনকি লুপাস রোগীরা এই আলোতে বেশিক্ষণ থাকলে শরীরে ব্যথা অনুভব করেন বলেও শোনা গেছে। এই অসুবিধাগুলো বেশি হয় পুরনো প্রযুক্তির বাল্বগুলোতে। তবে নতুন প্রযুক্তির বাল্বগুলোতে এই সমস্যা অনেক কমে গেছে। নার্জি সেভিং বাল্ব বা বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী বাতির পরিবেশগত কিছু অসুবিধাও আছে। ব্যবহারের পর এই বাল্ব যেখানে সেখানে ফেলা কিংবা সাধারণ পদ্ধতিতে ভাঙা উচিৎ নয়। এই বাল্বের ভেতরে যে গ্যাসীয় পদার্থ থাকে সেটি মাটিতে পড়লে তা ব্যাপক হারে মাটির উর্বরতা শক্তি হ্রাস করে। তাই নষ্ট বাল্ব ফেলার সময় খেয়াল রাখা উচিৎ। ইউরোপ বা আমেরিকাতে নষ্ট বাতি রিসাইকেল করার ব্যবস্থা থাকলেও এ ধরনের ব্যবস্থা অনুন্নত দেশে একনো পর্যন্ত গড়ে ওঠেনি।

জলবিদ্যুৎ

 

বর্তমান যান্ত্রিক সভ্যতার মূলে রয়েছে শক্তির ব্যবহার। আদিকালে মানুষ পেশীশক্তির উপর নির্ভরশীল ছিল। পরবর্তীকালে মানুষ পশুশক্তিকে বশে এনে কাজে লাগালো। কিন্তু মানুষের প্রকৃত অর্থনৈতিক উন্নতির সূত্রপাত জড়শক্তির ব্যবহার আয়ত্ত করার পর থেকে। অষ্টাদশ শতাব্দীর মধ্যভাগে ব্রিটেন ও অন্যান্য দেশে কয়লা ও খনিজ তেলের আবিষ্কারের পর থেকে জড়শক্তির ব্যবহার শুরু হয়। যদিও মানুষ বহু প্রাচীনকাল থেকে কাঠ পুড়িয়ে শক্তি উৎপাদন করছে,বাতাস বা পানির গতির সাহায্যে শস্য ভাঙানোর কাজ করছে।

শক্তি সম্পদরুপে কয়লা ও খনিজ তেলের পরেই জলবিদ্যুতের স্থান। পৃথিবীতে সম্ভাব্য জলবিদ্যুৎ শক্তির (Potential Water Power Resource) পরিমাণ অনেক বেশি। তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে প্রাথমিক ব্যয় জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের প্রাথমিক ব্যয় অপেক্ষা অনেক কম। সে কারণে জলবিদ্যুতের ব্যবহার বিভিন্ন দেশে,বিশেষতঃ উন্নয়নশীল দেশে এখনও বিশেষ প্রসার লাভ করেনি। বহু ক্ষেত্রে দেখা যায় যে,নদীর বন্যা নিয়ন্ত্রন জলসেচ ব্যবস্থার প্রবর্তন, ভূমিক্ষয় প্রতিরোধ প্রভৃতি ব্যবস্থা গ্রহণ করার সময় জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের পরিকল্পনাও গ্রহণ করা হয়।

বিশ্বব্যাপী স্থাপিত জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলো মোট উৎপাদিত বিদ্যুতের শতকরা ৪০ভাগ উৎপাদন করে এবং প্রায় ১০০ কোটি মানুষকে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে। বিশ্বে সর্বমোট ৬৭৫,০০০ মেগাওয়াট জলবিদ্যুৎ উৎপাদিত হয়,যা ৩.৬ বিলিয়ন ব্যারেল তেলের সমান। কেবল যুক্তরাষ্ট্রেই ২০০০ এর বেশি জলবিদ্যুৎ উৎপাদন প্লান্ট আছে, জলবিদ্যুৎ দেশটির সবচেয়ে বড় নবায়নযোগ্য শক্তি।

প্রাচীনকাল থেকেই মানুষ জলশক্তি ব্যবহার করে আসছে। মিশরীয়রা বহু আগেই পানির সাহায্যে চাকা (Water-wheel) ঘুরানোর কৌশল জানত। বাষ্পীয় ইঞ্জিন আবিষ্কারের বহু আগে পৃথিবীর বিভিন্ন অংশে পানি প্রবাহের গতির সাহায়্যে চাকা ঘুরিয়ে ময়দাকল, কাঠচেরাই কল ইত্যাদি চালান হত। হিমালয়ের কোন কোন স্থানে এখনও পানির সাহায়্যে চাকা ঘুরিয়ে গম জোয়ার, বাজরা প্রভৃতি শস্য ভাঙানো হয়। এগুলোকে ‘পানি চাক্কি’ বলে। ২০০০ বছর আগে গ্রীকরা গম থেকে আটা তৈরির কাজে পানি চাক্কি ব্যবহার করত বলে জানা যায়। সে পানি চাক্কি অনেকটা এখনকার টার্বাইনের মতই। চাকার গিয়ার গম ভাঙার কাজটি করত। রোমেও জলপ্রবাহের শক্তি ব্যবহারের প্রমাণ পাওয়া যায়। কিন্তু সহজলভ্য দাস আর পশু শক্তির কারণে দ্বাদশ শতক পর্যন্ত এর ব্যবহার বিস্তার লাভ করেনি। মধ্যযুগে বড় কাঠের পানি চাক্কি তৈরি হয়। যা থেকে প্রাপ্ত শক্তির পরিমাণ ছিল প্রায় ৫০ অশ্বশক্তি বা হর্স পাওয়ার।

মূলনীতি

জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র প্রকৃতির পানি চক্রকে ব্যবহার করে। হিমবাহ, বৃষ্টি, বাষ্প প্রভৃতি অবস্থায় পানি থাকতে পারে। সূর্যের আলোর উত্তাপে বায়ু প্রবাহ সৃষ্টি হয়। কারণ উত্তপ্ত হালকা বায়ু উপরে উঠে গেলে শূন্যস্থান পূরণ করতে সেখানে তুলনামূলকভাবে ভারী শীতল বায়ু চলে আসে। বায়ু প্রবাহ সমুদ্র ও জলাশয়ে পানির বাষ্পীভবন ঘটায় বা ত্বরান্বিত করে। মেঘের সৃষ্টি হয়। আর মেঘ থেকে বৃষ্টি হয়। যা নদীতে পানি প্রবাহের যোগান দেয়। অবশ্য বরফ গলা নদীও হতে পারে। তবে সেটাও পানি চক্রের অংশ। বৃষ্টিপাত অস্বাভাবিকভাবে কমলে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে এর নেতিবাচক প্রভাব পড়তে পারে।

নদীর পানি প্রবাহের যে কি বিপুল শক্তি তা এমনিতে অনুমান করা কঠিন। কিন্ত এ পানি যখন একটি সংকীর্ণ পথে প্রবাহিত হয় বা প্রবাহিত করা করা হয় তখন এর শক্তির বিষটি বোঝা যায়।

জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র এ শক্তিকে কিছু সহজ সরল যন্ত্রপাতির সাহায্যে বিদ্যুৎ শক্তিতে রুপান্তরিত করে। এখানে স্থৈতিক শক্তিকে প্রথমে যান্ত্রিক শক্তিতে, তার পরে বিদ্যুৎ শক্তিতে রুপান্তরিত করা হয়। জোয়ার ভাটার শক্তিকে কাজে লাগিয়েও বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র মূলত একটি বড় পানি চাক্কি বা water wheel । এর মূল কথা হচ্ছে বাঁধের মধ্য দিয়ে যে পানি প্রবাহিত হয় তা টার্বাইনকে ঘোরায় আর টার্বাইন জেনারেটর ঘোরায়।

পরবর্তীকালে কতগুলো গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার বা উদ্ভাবন শক্তির উৎস হিসেবে পানির ভূমিকাকে যথেষ্ট বাড়িয়ে দিয়েছে। যে সব আবিষ্কার জলপ্রবাহের শক্তিকে জলবিদ্যুৎ শক্তিতে রুপান্তরিত করতে সাহায্য করে সেগুলো হল:

জল টারবাইনের (Hydro or Water Turbine) উদ্ভাবন- এটি একটি উন্নত ধরনের জল চক্র বা পানি চাক্কি, যা উঁচু বাঁধের উপর থেকে পতিত জলপ্রবাহের শক্তিতে ঘুরে থাকে।

ডায়নামোর বা জেনারেটর উদ্ভাবন- পানিবিদ্যুৎ এর ব্যবহার বৃদ্ধির জন্য বৈদ্যুতিক জেনারেটর উদ্ভাবন পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হয়েছে। যা দ্রুত ঘূর্ণায়মান টার্বাইনের সাহায্যে চালিত হয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।

সিমেন্টের ব্যবহার- যার ফলে নদীর উপর সুউচ্চ কংক্রিটের বাঁধ নির্মণ সম্ভব হয়েছে, ফলশ্রুতিতে বাঁধের পেছনে বিশাল জলাধার র্সষ্টি করা সম্ভব হয়েছে।

জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের সাধারণ কিছু অংশ:-

বাঁধ: অধিকাংশ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে পানি ধরে রাখার জন্য বাঁধ তৈরি করা হয়। ফলে বিশাল জলাধার তৈরি হয়। যা বিনোদনের জায়গা হিসেবেও ব্যবহৃত হতে পারে। আমাদের কাপ্তাই লেক এর উদাহরণ।

পানির প্রবেশপথ : অভিকর্ষের কারণে এখান থেকে পানি সুড়ঙ্গপথে টার্বাইনের দিকে অগ্রসর হয়।

টার্বাইন: পানি যখন টার্বাইনের বিশাল ব্লেডে আঘাত করে তখন টার্বাইন ঘুরতে শুরু করে। টার্বাইনের সাথে জেনারেটর সংযুক্ত থাকার কারণে সেটাও ঘুরতে শুরু করে। ফলে বিদুৎ উৎপন্ন হয়। সবচেয়ে প্রচলিত টার্বাইন হচ্ছে ফ্রান্সিস টার্বাইন। যা দেখতে অনেকটা বাঁকানো ব্লেড সমেত চাকতির মত। এর ওজন ১৭২ টন হতে পারে, আর মিনিটে ৯০ বার ঘুরতে পারে।

জেনারেটর: টার্বইন ঘুরতে শুরু করলে জেনারেটরও ঘুরতে শুরু করে। জেনারেটরের বিশাল বিশাল চুম্বক তামার তারের কুন্ডলীর মধ্যে ঘুরতে শুরু করলে বিদ্যুৎ চুম্বকীয় (electromagnetic induction) আবেশ ঘটে,ফলে এসি বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।

তারের কুন্ডলীর মধ্যে যখন চুম্বক নাড়ানো হয় তখন চুম্বকের প্রভাবে ইলেকট্রনও তাড়িত হয়। আর ইলেকট্রনের প্রবাহই হচ্ছে বিদ্যুৎ প্রবাহ। কাজেই জেনারেটরে ফ্যারাডের সূত্রানুসারে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।

যদি একটি তারকে এমনভাবে কোন চুম্বক ক্ষেত্রে নাড়ানো হয় যে সেটি চুম্বক বলরেখা অতিক্রম করে তবে তারটিতে তড়িৎচালক বল বা বিদ্যুৎ প্রবাহ সৃষ্টি হয়। তারটির প্রান্ত দুটিকে যুক্ত করা হলে সেখানে ততক্ষণ বিদ্যুৎ প্রবাহিত হবে যতক্ষণ তারটি নাড়ানো হবে। এ নীতি ব্যবহার করে জেনারেটর তৈরি হয়।
অন্যভাবে বললে চুম্বক ইলেকট্রনকে চালিত করে আর ইলেকট্রনের প্রবাহই হল বিদ্যুৎ।

ট্রান্সফরমার বা রুপান্তরক: এই ট্রান্সফরমার প্রাপ্ত এসি বিদ্যুৎ প্রবাহকে উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ প্রবাহে রুপান্তরিত করে। দূরে পাঠানোর জন্য উচ্চবিভব উপযুক্ত কারণ তাতে অপচয় কম।

সরবরাহ লাইন: প্রতিটি বিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে চারটি তার বের হয়। একটি গ্রাউন্ড বা কমন আর বাকি তিনটি তার তিনটি ফেজের বা দশার জন্য,যা একই সাথে উৎপন্ন হয়।

নির্গমণ পথ: এ পথে পানি পুনরায় মূল প্রবাহে ফিরে যায়।
জলাধারের পানিকে সঞ্চিত শক্তির সাথে তুলনা করা যায়। যখন সুড়ঙ্গ পথ উন্মুক্ত করা হয় হয় তখন পানি টার্বাইনের দিকে অগ্রসর হয়, এর গতির কারণে এটি গতিশক্তি অর্জন করে।

উৎপাদিত বিদ্যুতের পরিমাণ কয়েকটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে।

১. প্রবাহিত পানির আয়তন
২. টার্বাইন হতে পানি পৃষ্ঠের দূরত্ব

তবে কিছু কিছু বিদ্যুৎ কেন্দ্র দু’টি জলাধার ব্যবহার করে। একটি ওপরে, আরেকটি নিচে। ওপরেরটি থেকে সাধারণভাবে বিদ্যুৎ তৈরি করা হয়। কিন্তু ব্যবহৃত পানি নদীর মূল প্রবাহে না দিয়ে নিচের জলাধারে পাঠানো হয়। অফপিক আওয়ারে সেখানে বিপরীত টার্বাইন ব্যবহার করে পানিকে ওপরের জলাধারে নিয়ে আসা হয়। এধরনের প্লান্ট হতে পিক আওয়ারে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য বেশি পানি পাওয়া সম্ভব হয়।
জলবিদ্যুৎ সারা বিশ্বে

২০০২ সালে বিশ্বব্যাপী মোট উৎপাদিত শক্তির ১৭ ভাগ ছিল জলবিদ্যুৎ। আর নরওয়ের মোট উৎপাদিত শক্তির ৯৯ ভাগ জলবিদ্যুৎ। কঙ্গো ১০০ ভাগ, ব্রাজিল ৮৩ ভাগ। কানাডা ২০০২ সালে ৩১৫.৫ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা বিদু্ৎ উৎপাদন করেছে।

ব্রাজিল এবং প্যারাগুয়ে যৌথভাবে Itaipu জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র হতে প্রায় ১২,৬০০ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। এটি বর্তমানে বিশ্বের সবচেয়ে বড় জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র।

দ্বিতীয় বৃহত্তম জলবিদু্যৎ কেন্দ্র ভেনিজুয়েলার ক্যারনি (Caroni) নদীতে। উৎপাদন ক্ষমতা ১০৩০০ মেগাওয়াট।

গঙ্গা নদীতে জলবিদ্যুৎ প্রাপ্তির সম্ভবনা ১৩ মিলিয়ন কিলোওয়াট। যার ৪০ভাগ ভারতে বাকিটা নেপালে। ভারত এর কিছুটা ব্যবহার শুরু করছে।

জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের অনুকুল অবস্থা-

বন্ধুর ভূ-প্রকৃতি-

জলস্রোত বেগবতী না হলে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা অসম্ভব, কারণ জলের গতিবেগ টার্বাইনের চাকা ঘুরিয়ে ডায়নামো মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। বন্ধুর ভূ-প্রকৃতির উপর দিয়ে প্রবাহিত নদী খরস্রোতা হয় এবং এর গতিবেগ ও বেশি থাকে। এ কারণে পার্বত্য নদী ও জলপ্রপাত জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের সহায়ক। এছাড়া সংকীর্ণ পার্বত্য উপত্যকায় বাঁধ নির্মাণ করাও সুবিধাজনক।
নিয়মিত ও পর্যাপ্ত বৃষ্টিপাত-

নদীতে সারা বছর জলপ্রবাহ থাকা একান্ত প্রয়োজন। সেজন্য প্রয়োজন সারা বৎসরব্যাপী নিয়মিত ও পর্যাপ্ত বৃষ্টিপাত। যেখানে সারাবছর বৃষ্টি হয় না সেখানে র্কত্রিম জলাশয় নির্মাণ করে তার মধ্যে বৃষ্টির পানি ধরে রাখা হয়। তুষার গলা জলে পুষ্ট নদী জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য সহায়ক, কারণ তাতে সারা বছর পানি প্রবাহ থাকে; যেমন, গঙ্গ নদী।

বরফ-মুক্ততা-

তাপমাত্রা হিমাঙ্কের নিচে নেমে গেলে পানি বরফে পরিণত হয় এবং তখন তা হতে বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যাহত হয়। কাজেই বরফ-মুক্ততাও জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের একটি অত্যাবশ্যক পূবশর্ত। আমেরিকা যক্তরাষ্ট্রের বিখ্যাত নায়গ্রা জলপ্রপাত শীতকালে জমে যায় বলে বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যাহত হয়।

বনভূমি-

জলবিদ্যুৎ উৎপাদনে বনভূমিরও কিছুটা (পরোক্ষ) প্রভাব আছে। প্রথমতঃ বনভূমি জলপ্রবাহ ও বৃষ্টিপাত নিয়ন্ত্রণ করে এবং দ্বিতীয়তঃ এটি ভূমিক্ষয় প্রতিরোধ করে। অধিক ভূমিক্ষয়ের ফলে নদীর পানি যদি অত্যধিক পলিযুক্ত হয় তবে বাঁধের পশ্চাতে নির্মিত জলাধার শীঘ্রই পলি জমে ভরাট হয়ে যাবে। জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের যন্ত্রাদিও পলি জমার ফলে শীঘ্রই নষ্ট হয়ে যাবে। সুতরাং জল অধিক পলিযুক্ত না হওয়াই শ্রেয়।

কর্ণফুলী জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র

কাপ্তাইয়ে অবস্থিত বাংলাদেশের একমাত্র জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র। যা বন্দর নগরী চট্রগ্রাম থেকে প্রায় ৫০ কিমি দূরে অবস্থিত। কর্ণফুলী বহুমুখী প্রকল্পের অংশ হিসেবে ১৯৬২ সালে এটি তৈরি করা হয়। এটি বাংলাদেশের অন্যতম বৃহৎ পানি সম্পদ ব্যবস্থাপনা প্রকল্প। ১৯৬২ সালে চালুর সময় এটি জাতীয় গ্রীডে ৮০ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারত। পরবর্তী বছরগুলোতে এর উৎপাদন ক্ষমতা বাড়িয়ে ২৩০ মেগাওয়াট করা হয়। এ প্রকল্প শুধু বিদ্যুৎ উৎপাদনেই নয় নিম্নাঞ্চলে বন্যা নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রেও ভূমিকা রাখছে।

জলবিদ্যুৎ শক্তি ও তার সুবিধা-অসুবিধা

শুরুতে জলবিদ্যুৎ পরিচ্ছন্ন শক্তি বা ক্লিন এনার্জি মনে করা হলেও এখন আর তা মনে করা হচ্ছে না। এর পক্ষে বিপক্ষে নানা কথা এখন বলা হয়।
জলবিদ্যুৎ শক্তির ভান্ডার অফুরন্ত এবং এটি সাশ্রয়ী। যতদিন সূর্যতাপে পানি বাষ্পীভূত হয়ে পৃথিবীতে বৃষ্টিপাত ঘটাবে ততদিন জলবিদ্যুতের সরবরাহ অফুরন্ত থাকবে। প্রতি অশ্বশক্তি জলবিদ্যুৎ মানেই ৪ মেট্রিক টন কয়লার সঞ্চয়। অল্প সংখ্যক জনবল দ্বারা এটি চালানো যায়। সাধারণত একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র দীর্ঘদিন বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে।
তবে এটি তৈরি ব্যয়বহুল, তেল গ্যাস কাছে পাওয়া গেলে অর্থাৎ সহজলভ্য হলে এরং ব্যবহার অর্থনৈতিক দিক থেকে লাভজনক হয় না। যদিও জলবিদ্যুৎ উৎপাদন খরচ কম।
জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বাস্তুসংস্থানের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে, মাছের উৎপাদন ব্যাহত হতে পারে। কারণ বাঁধের কারণে মাছসহ বিভিন্ন জলজ প্রাণীর চলাচল ব্যাহত হয়।

টার্বাইন থেকে বের হওয়া পানিতে পলির পরিমাণ কম থাকে। ফলে নিম্নাঞ্চলে ভাঙন দেখা দিতে পারে। আর উজানে পলি জমে ভরাট হতে পারে। একারণে একটি নির্দিষ্ট মেয়াদের পর এ ধরনের বিদ্যুৎ কেন্দ্র বন্ধ হয়ে যায়। যেমন কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের মেয়াদ ৯০ বছর। পানি প্রবাহের যথেষ্ট হ্রাসবৃদ্ধি ঘটাতে হয় ফলে নিম্নাঞ্চলে ভাঙন বৃদ্ধি পায়। এছাড়া এ ধরনের বিদ্যুৎকেন্দ্র স্থাপন করলে পানিতে অক্সিজেনের  পরিমাণ ও যথেষ্ট ওঠানামা করে। বাঁধ থেকে বের হওয়া পানির তাপমাত্রা উজানের পানির চেয়ে যথেষ্ট কম হয়। সেটাও বিভিন্ন জলজ প্রজাতির জন্য ক্ষতির কারণ হতে পারে।

উষ্ণ এলাকার জলাধারগুলো যথেষ্ট পরিমাণে মিথেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপাদন করে যা গ্রীন হাউস প্রভাব বৃদ্ধিতে ভুমিকা রাখে। প্লাবিত এলাকার উদ্ভিদকুলের পচন এর জন্য দায়ী। টার্বাইনের মধ্য দিয়ে পানি নিঃসরণের সময় মিথেন নির্গত হয়। ওয়ার্ল্ড কমিশন অন ড্যাম এর রিপোর্ট অনুযায়ী যেখানে উৎপাদন ক্ষমতার তুলনায় জলাধার বেশ বড় (প্রতি বর্গমিটারে ১০০ ওয়াটের চেয়ে কম) সেখানে যদি জলাধার সৃষ্টির আগে বনাঞ্চল পরিষ্কার না করা হয়ে থাকে তবে সেখানে গ্রীন হাউস গ্যাস নিঃসরণ প্রচলিত তেল চালিত তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চেয়ে বেশি।

অনেক মানুষকে পুনর্বাসিত করতে হয়। ঐতিহাসিক এবং সাংস্কৃতিক কারণে গুরুত্বপূর্ণ জায়গা পনির নিচে চলে যেতে পারে। যা একটি অঞ্চলের মানুষের জন্য যথেষ্ট মনঃকষ্টের কারণ হতে পারে। কাপ্তাই লেক তৈরি হলে সে সময় পার্বত্য চট্রগ্রাম এলাকার একমাত্র দ্বিতল ভবন চাকমা রাজবাড়ী পানির নিচে তলিয়ে যায়। ১৯৬২ সালে কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র চালু হলে ১৮,০০০ পরিবার ক্ষতিগ্রস্ত হয়। সে জায়গা সরকারের হলেও মানবিক কারণে ক্ষতিগ্রস্তদের ক্ষতিপূরণ দিতে হয়েছিল কিন্তু অভিযোগ রয়েছে সবাই ক্ষতিপূরণ পায়নি। পানিপথে যাতায়াত সহজ হওয়াতে বনজ সম্পদ চুরি বেড়েছে, দূষণ বেড়েছে।

Source: http://fromreadingtable.com

March 28, 2012

সৌর কোষ কিভাবে কাজ করে?

সৌর কোষ কিভাবে কাজ করে?

লিখেছেন মাহফুজ

Thursday, 20 December 2007

সৌর বিপ্লবের কথা আমরা বেশ কিছু বছর যাবৎ শুনে আসছি, যার মূল মন্ত্র হল - এমন একদিন আসবে যখন আমরা বিনা খরচে বিদ্যুৎ ব্যবহার করব। এই বিদ্যুতের মূল উৎস হল সূর্য। পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে, একটি রৌদ্রোজ্ঞ্বল দিনে সূর্য পৃথিবী পৃষ্ঠের প্রতি বর্গ একক ক্ষেত্রফলে ১০০০ ওয়াট সমপরিমাণ আলোক শক্তি বিকিরণ করে!! যদি এই শক্তির পুরোটা সংগ্রহ করতে পারি তবে  আমরা আমাদের ঘরবাড়ি এবং অফিস আদালত প্রভৃতিকে সম্পূর্ণরূপে বিদ্যুতায়িত করতে পারব।   ক্যালকুলেটর বা স্যাটেলাইটে যে সৌরকোষসমূহ আমরা দেখি সেগুলো হল  photo voltaic কোষ বা module (module হল একই ফ্রেমে অবস্থিত একগুচ্ছ কোষ যারা ইলেক্ট্রিকালি সংযুক্ত থাকে)। Photo অর্থ হল আলো এবং Voltaic মানে হল তড়িৎ। অর্থাৎ Photo voltaic cell বলতে বোঝায় আলোকতড়িৎ কোষ, যা আলোকশক্তিকে তড়িৎ-এ রূপান্তরিত করে। আলোকতড়িৎ কোষসমূহ অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) পদার্থ দিয়ে গঠিত। বর্তমানে সিলিকন নামক অর্ধপরিবাহী বেশি ব্যবহৃত হয়। মূলত, যখন আলো এই কোষে এসে পড়ে তখন এই আলোর একটি নির্দিষ্ট অংশ অর্ধপরিবাহী কর্তৃক শোষিত হয়। এই আলোক শক্তি ইলেক্ট্রনকে পরমাণু হতে মুক্ত করে এবং ফলে ইলেক্টন গুলো স্বাধীনভাবে চলাচল করতে পারে। আলোকতড়িৎ কোষসমূহের প্রত্যেকের এক বা একাধিক তড়িৎক্ষেত্র থাকে যে বা যারা মুক্ত ইলেক্ট্রন গুলোকে একটি নির্দিষ্ট দিকে চলতে বাধ্য করে। এই ইলেক্ট্রনের প্রবাহই হল বিদ্যুৎপ্রবাহ সৃষ্টি করে। কোষগুলোর উপরে ও নিচে ধাতব পাত সংযুক্ত করে এই বিদ্যুৎকে বাইরে প্রবাহিত করা হয়। ইহাই হল মূল প্রক্রিয়া, কিন্তু প্রকৃত ঘটনা আরও গভীর। একটি সিলিকন নির্মিত কোষ নিয়ে প্রকৃত ঘটনা আরও গভীরভাবে দেখা যাক - সিলিকনের কিছু বিশেষ রাসায়নিক গুণাবলী রয়েছে। একটি সিলিকন পরমাণুতে ১৪ টি ইলেক্ট্রন রয়েছে, যারা ৩ টি ভিন্ন ভিন্ন শক্তিস্তরে সজ্জিত রয়েছে। কেন্দ্রের নিকটবর্তী প্রথম দুটি স্তর ইলেক্টন দ্বারা পূর্ণ থাকে। সর্বশেষ স্তরটি অর্ধপূর্ণ থাকে, অর্থাৎ ৪ টি ইলেক্ট্রন থাকে। প্রতিটা সিলিকন পরমাণু সর্বদা শেষ স্তরটি পরিপূর্ণ করতে চায়, অর্থাৎ ৮ টি ইলেক্ট্রন অর্জন করতে চায়। এই উদ্দ্যেশে, প্রতিটি সিলিকন পরমাণু কাছাকাছি অবস্থিত চারটি পরমাণুর সাথে ইলেক্ট্রন শেয়ার করে। অর্থাৎ প্রতিটি পরমাণু পার্শবর্তী পরমাণুর সাথে বন্ধন গঠন করে। মনে হয় যেন, প্রতিটি পরমাণু চারটি হাত দিয়ে অপর চারটি পরমাণুকে ধরে রাখে। এভাবে স্ফটিকাকার কাঠামো গঠিত হয়, যা আলোকতড়িৎ কোষের জন্য প্রয়োজনীয়। এতক্ষন আমরা বিশুদ্ধ সিলিকন স্ফটিক নিয়ে আলোচনা করলাম। বিশুদ্ধ সিলিকন মোটামুটিভাবে বিদ্যুৎ অপরিবাহী, কারণ এতে স্বাভাবিক অবস্থাতে কোন মুক্ত ইলেক্ট্রন নেই। সৌরকোষ হিসেবে এই সিলিকনকে ব্যবহার করতে হলে সিলিকন স্ফটিকে সামান্য পরিবর্তন সাধন করতে হয়। একটি সৌরকোষে ভেজালযুক্ত বা অবিশুদ্ধ সিলিকন ব্যবহৃত হয়। সিলিকন পরমাণুসমূহের সাথে অন্য পরমাণু মিশ্রিত করে অবিশুদ্ধ সিলিকন প্রস্তুত করা হয়। ফলে এই সিলিকনের কার্যকারিতা পরিবর্তিত হয়। সাধারনত আমরা ভেজালকে অনাকাংক্ষিত মনে করলেও, এক্ষেত্রে ভেজাল-ই কোষের সম্পূর্ণ কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করে। প্রকৃতপক্ষে এই ভেজাল ইচ্ছে করেই দেওয়া হয়। প্রতি মিলিয়ন সিলিকনের মধ্যে একটি করে ফসফরাস পরমাণুর উপস্থিতি বিবেচনা করা যাক। ফসফরাস পরমাণুর সর্ববহিস্থঃ স্তরে ৫ টি ইলেক্ট্রন রয়েছে। এই পরমাণুর চারটি ইলেক্ট্রন পার্শ্ববর্তী চারটি সিলিকনের সাথে আবদ্ধ থাকলেও একটি ইলেক্ট্রন মুক্তই থেকে যায়, যা কোন বন্ধনে আবদ্ধ থাকে না। যখন বিশুদ্ধ সিলিকন শক্তিপ্রাপ্ত হয় (যেমন তাপ হতে প্রাপ্ত শক্তি), তখন কিছু ইলেক্ট্রন বন্ধন মুক্ত হয়ে তাদের পরমাণুকে ত্যাগ করে। প্রতিটি ইলেক্ট্রন ত্যাগের ফলে একটি করে হোল তৈরি হয়। এই ইলেক্ট্রনগুলো তখন সিলিকন স্ফটিকের মধ্যে অনবরত ছুটে বেড়ায় এবং হোল খুঁজে বেড়ায় তাতে পড়ার জন্য। এই ইলেক্তড়নগুলোকে মুক্ত বাহক বলে এবং এরাই বিদ্যুৎ পরিবহন করে। বিশুদ্ধ সিলিকনে এই ইলেক্ট্রনের সংখ্যা এতই কম যে তারা তড়িৎ পরিবহনে কোন গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারেনা। ফলে বিশুদ্ধ সিলিকন এক অর্থে বিদ্যুৎ অপরিবাহী। কিন্তু ফসফরাস যুক্ত ভেজাল সিলিকনের কথা আলাদা। এক্ষেত্রে ফসফরাসের বাড়তি ইলেক্ট্রনগুলো খুব অল্প পরিমাণ শক্তিতেই মুক্ত হয়ে যায়- কেননা এই ইলেক্ট্রনগুলো কোন বন্ধনে আবদ্ধ থাকে না। ফলে বিশুদ্ধ সিলিকনের তুলনায় ভেজাল সিলিকনে তড়িৎ পরিবহনের জন্য অনেক বেশি বাহক পাওয়া যায়।বিশুদ্ধ সিলিকনের সাথে ভেজাল মেশানোকে ডোপিং বলা হয়। যখন ফসফরাস মেশানো হয় তখন প্রাপ্ত ভেজাল সিলিকনকে N-type সিলিকন বলা হয়। এক্ষেত্রে ইলেক্ট্রন বাহক হিসেবে কাজ করে এবং ইহার চার্জ negative বলে "n"-type বলা হয়। অর্থাৎ দেখা যাচ্ছে যে, ডোপিংকৃত সিলিকন বিশুদ্ধ ইলেক্ট্রনের চাইতে বেশ ভাল বিদ্যুৎ পরিবাহক।   প্রকৃতপক্ষে, সৌর কোষের এক অংশ হল N-type. অন্য অংশ বোরন দিয়ে ডোপিং করা হয়, যাকে P-type সিলিকন বলে। বোরনের সর্ববহিস্থঃ শক্তিস্তরে ৩ টি ইলেক্ট্রন রয়েছে। ফলে P-type সিলিকনে বাড়তি ইলেক্ট্রন থাকার পরিবর্তে বাড়তি হোলের সৃষ্টি হয়, যা তড়িৎ বাহক হিসেবে কাজ করে। ইলেক্ট্রনের অনুপস্থিতিই হল হোল, তাই হোলের চার্জ ইলেক্ট্রনের চার্জের বিপরীত অর্থাৎ positive। হোলের চার্জ positive বলেই "p"-type বলা হয়। হোলগুলোও ইলেক্ট্রনের মতই চলাচল করে। আশ্চর্যজনক ঘটনা তখনই ঘটে যখন N-type এবং P-type সিলিকনকে একত্রে রাখা হয়। এই দুইধরণের সিলিকনকে সংযুক্ত করলে সংযোগস্থলে একটি তড়িৎক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়। এই তড়িৎক্ষেত্র ছাড়া আলোক-তড়িৎ কোষ (Photovoltaic cell) কোনভাবেই কাজ করবে না। অর্থাৎ প্রতিটি আলোক-তড়িৎ কোষে কমপক্ষে একটি তড়িৎক্ষেত্র থাকতেই হবে। এখন দেখা যাক N-type ও P-type সিলিকনকে সংযুক্ত করলে প্রকৃতপক্ষে কি ঘটে। N-type-এর মুক্ত ইলেক্ট্রনগুলো P-type-এর মধ্যে হোলগুলোকে খুঁজে পায় এবং খুব দ্রুত গিয়ে হোলগুলো পূর্ণ করে। ফলে সংযোগস্থলের N-type-এর দিকে positive charge এবং N-type-এর দিকে negative charge-এর সৃষ্টি হয়।এখন প্রশ্ন হলো যে, সকল মুক্ত ইলেক্ট্রন-ই কি হোলগুলোকে পূর্ণ করে। না, কেননা সংযোগস্থলে একটি তড়িৎক্ষেত্রের সৃষ্টি হয় যার দিক এমন হয় যা কিনা N-type থেকে আরও ইলেক্ট্রনকে P-type-এর দিকে আসতে বাধা হিসেবে কাজ করে।ফলে একসময় একটি সাম্যাবস্থার সৃষ্টি হয় যখন সৃষ্ট তড়িৎক্ষেত্র দুই পার্শ্বকে আলাদা করে রাখে।                                 চিত্র ১- আলোক তড়িৎ কোষে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাব এখন আমরা দেখব যে, এই অবস্থায় আলো পড়লে কি ঘটে। যখন ফোটন (আলোক কণা) সৌরকোষকে আঘাত করে তখন ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া ভেঙ্গে যায় এবং ফলে ইলেক্ট্রন মুক্ত হয়।পর্যাপ্ত পরিমাণ শক্তিবিশিষ্ট প্রতিটি ফোটন কেবলমাত্র একটি ইলেক্ট্রনকে মুক্ত করে এবং সেইসাথে একটি হোল-ও সৃষ্টি হয়। এই ঘটনাটি যদি সৃষ্ট তড়িৎক্ষেত্রের কাছে ঘটে অথবা সৃষ্ট ইলেক্ট্রন ও হোল তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবযুক্ত অঞ্চলের আশেপাশে ঘুরে বেড়ায়, তবে তড়িৎক্ষেত্রটি N-type-এর দিকে একটি ইলেক্ট্রন এবং P-type-এর দিকে একটি হোল পাঠায়। এই অবস্থায় যদি বাইরে দিয়ে কোন সংযোগের ব্যাবস্থা করা হয়, তবে ইলেক্ট্রনগুলো সেই পথ দিয়ে P-type এলাকায় গিয়ে পৌঁছায় এবং হোল-এ এসে পড়ে। ইলেক্ট্রনের এই প্রবাহই তড়িৎপ্রবাহ সৃষ্টি করে এবং কোষটির তড়িৎক্ষেত্র একটি বিভব পার্থক্য বজায় রাখে। তড়িৎপ্রবাহ এবং বিভব পার্থক্য-এই দুইয়ের সম্মিলনে Power পাই যাকিনা এদের গুণফলের সমান।                                           চিত্র ২- আলোক তড়িৎ কোষের কার্যপদ্ধতি এখন প্রশ্ন হলো- এই আলোকতড়িৎ কোষ কি পরিমাণ সৌরশক্তি শোষণ করতে পারে? দুঃখজনক হলেও ইহা সত্য যে, বেশিরভাগ কোষ মোট সৌরশক্তির শতকরা মাত্র ২৫ ভাগ শোষণ করতে পারে।   সূর্যের আলোতে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো রয়েছে যাদের ফোটনের শক্তিও ভিন্ন ভিন্ন। যেহেতু সৌরকোষের উপর আপতিত আলোর ফোটনের শক্তি বিভিন্ন, তাই ইলেক্ট্রন-হোলযুগল সৃষ্টি করার মত পর্যাপ্ত শক্তি সকল ফোটনের থাকেনা। যে আলো  ইলেক্ট্রন-হোলযুগল সৃষ্টিতে ব্যর্থ হয়, সেই আলো সৌরকোষকে অতিক্রম করে চলে যায়। কেবলমাত্র একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তির চেয়ে বেশি পরিমাণ শক্তি থাকলেই সেই ফোটন ইলেক্ট্রনকে মুক্ত করতে পারে। স্ফটিকাকার সিলিকনের জন্য এই শক্তির মান হলো 1.1eV (ইলেক্ট্রন ভোল্ট)। শক্তির এই মানকে আমরা Band gap energy বলি। কোন ফোটনের যদি এই শক্তির চাইতে বেশি পরিমাণ শক্তি থাকে তবে উদবৃত্ত শক্তি নষ্ট হয়ে যায়।এভাবে সৌরশক্তির শতকরা প্রায় ৭০ ভাগ নষ্ট হয়ে যায়। এখন প্রশ্ন হলো যে,আরও বেশি ফোটনকে কাজে লাগানোর জন্য কেন আমরা আরও কম band gap energy বিশিষ্ট পদার্থ ব্যবহার করিনা? দুর্ভাগ্যজনক হলেও সত্য যে, band gap energy-ই সৃষ্ট তড়িৎক্ষেত্রের শক্তি নির্দেশ করে। অর্থাৎ কম band gap energy বিশিষ্ট পদার্থের দ্বারা সৃষ্ট কোষে বিভব পার্থক্যের মান নগণ্য হবে, যা গ্রহণযোগ্য নয়। মোটামুটিভাবে 1.4eV শক্তিকে সৌরকোষের জন্য আদর্শ মান হিসেবে গ্রহণ করা হয়। সৌরকোষে ফোটনের শক্তি সংক্রান্ত অপচয় ছাড়াও আরও কিছু অপচয় রয়েছে। ইলেক্ট্রনগুলো কোষের বাইরের সংযোগ দিয়ে প্রবাহিত হয়। কোষের নিচের অংশ ভাল তড়িৎপরিবাহিতার জন্য ধাতব পদার্থ দিয়ে মুড়ে দেয়া হয়। কিন্তু উপরের অংশও যদি পূর্ণভাবে ঢেকে দেয়া হয়, তবে ফোটন অস্বচ্ছ তড়িৎপরিবাহী পদার্থ দিয়ে যেতে পারবে না এবং তড়িৎপ্রবাহ বন্ধ হয়ে যাবে। তাই কিছুক্ষেত্রে স্বচ্ছ তড়িৎপরিবাহী পদার্থ ব্যবহার করা হয়। যদি আমরা ধাতব সংযোগ শুধুমাত্র দুই পাশে দেই তবে সংযোগস্থলে পৌঁছাবার জন্য ইলেক্ট্রনগুলোকে বেশ খানিকটা পথ অতিক্রম করতে হবে। যেহেতু সিলিকনের রোধ বেশি এবং ইহা ধাতুর মত ভাল তড়িৎপরিবাহী নয় সেহেতু ইহার মধ্য দিয়ে বেশখানিকটা পথ অতিক্রম করা ইলেক্ট্রনের জন্য কঠিন হবে। ফলে অপচয় বেড়ে যাবে। এই অপচয় কমাবার জন্য ধাতব grid দ্বারা কোষগুলোকে মুড়ে দেওয়া হয়। ফলে ইলেক্ট্রনগুলোকে আর অধিক পথ অতিক্রম করতে হয়না। আরও একটি সমস্যা রয়েছে। তা হলো- সিলিকন হলো একটি উজ্জ্বল পদার্থ। ফলে এতে আপতিত ফোটনের অনেকাংশ প্রতিফলিত হয়ে ফিরে যায়। এই কারণে কোষটির উপরের অংশ অপ্রতিফলক পদার্থ দিয়ে ঢেকে দেওয়া হয়।পরিশেষে কোষগুলোকে কাঁচের তৈরি ঢাকনা দিয়ে ঢেকে দেয়া হয় যেন কোষ অন্যকোন পদার্থের সংস্পর্শে আসতে না পারে। উল্লেখযোগ্য পরিমাণ বিভব এবং বিদ্যুৎ পাবার জন্য বেশ কিছু কোষ (সাধারণত ৩৬টি) প্রয়োজন অনুযায়ী সংযুক্ত করে PV module তৈরি করা হয়। তারপর কাঁচের ঢাকনা দিয়ে পুরো module টিকে ঢেকে দেওয়া হয়।                      চিত্র ৩ - সিলিকন নির্মিত আলোকতড়িৎ কোষের কাঠামো  Source: http://biggani.com

সৌর কোষ

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে

সৌর কোষ (বা সোলার সেল, Solar Cell) এক ধরণের সরঞ্জাম যা সূ্র্য্যের আলোক শক্তিকে আলোক-বিভব ক্রিয়ার (Photovoltaic Effect) মাধ্যমে বিদ্যুত শক্তিতে রূপান্তরিত করতে পারে। অনুরূপ যেসব কোষ সূর্য্য ছাড়া অন্য উৎস থেকে আলোক শক্তি সংগ্রহ করে তাদের ক্ষেত্রে 'আলোক-বিভব কোষ' পদটি ব্যবহার করা হয়। 

সিলিকনের তৈরি সৌর কোষ

সৌর কৌষের ইতিহাস

'ফটোভোল্টেইক' শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ φῶς (ফস) যার অর্থ "আলো", এবং "ভোল্টেইক", যার অর্থ বিদ্যুত, এসেছে ইতালিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী অ্যালেসান্ড্রো ভোল্টা নাম থেকে, যার থেকে তড়িতচ্চালক শক্তির একক ভোল্টের নামকরণও হয়েছে।এই শব্দ "ফটো-ভোল্টায়িক" ১৮৪৯ সাল থেকে ইংরেজি ভাষায় ব্যবহার করা হচ্ছে^[১] ১৮৮৮ সালে রাশিয়ান পদার্থ বিজ্ঞানী আলেক্সান্ডর স্টলতভ প্রথম ফটোইলেকট্রিক কোষ তৈরি করেন (মূল ভিত্তি ছিল বহিঃস্থ ফটো ইলেকট্রিক ইফেক্ট যা আবিষ্কার করেছিলেন হেইনরিচ হার্জ ১৮৮৭ সালের প্রথম দিকে)। অ্যালবার্ট আইনস্টাইন ফটোইলেকট্রিক ইফেক্টকে ব্যাখা করেন ১৯০৫ সালে যার জন্য তিনি নোবেল পুরস্কার পান পদার্থবিজ্ঞানে ১৯২১ সালে।রাসেল ওহল ১৯৪৬ সালে আধুনিক সংযোগ অর্ধপরিবাহী সৌর কোষের প্যাটেন্ট করেন ১৯৪৬ সালে,^[২] যা আবিষ্কৃত হয় যখন তিনি কাজ করছিলেন ট্রানজিস্টরের উন্নতির জন্য।

ইতিহাস

যদিও সৌর কোষ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণার অন্যতম বিষয়, এর ইতিহাস বেশ পুরনো। ১৮৩৯ সালে ফরাসী পদার্থবিজ্ঞানী বেকরেল সর্বপ্রথম আলোক-বিভব ক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করেন। একে ব্যবহার করে ১৮৮৩ সালে সোনার প্রলেপ দেওয়া অর্ধপরিবাহি সেলেনিয়াম থেকে প্রথম সৌর কোষ তৈরি করেন চার্লস ফ্রিটস। এর কর্মক্ষমতা (Efficiency) ছিল মাত্র ১%। প্রথম সেমিকন্ডাকটর-জাংশন সৌর কোষ তৈরি হয় ১৯৪৬ সালে, যার উদ্ভাবক ছিলেন রাসেল ওল ^[৩]। তবে আধুনিক সৌর কোষ প্রযুক্তির জন্ম ১৯৫৬ সালে, আমেরিকার বেল ল্যাবরেটরিতে। ড্যারিল চ্যাপলিন, কেল্ভিন ফুলার ও জেরাল্ড পিইয়ারসন উদ্ভাবিত এই কষের কর্মক্ষমতা ছিল ৬% এর কাছাকাছি ^[৪]। ১৯৫৮ সালে উৎক্ষেপিত ভ্যানগার্ড-১ ছিল প্রথম কৃত্রিম উপগ্রহ যাতে সৌর কোষ ব্যবহৃত হয়।

১৯৭০ সালে সোভিয়েত ইউনিয়নের জরেস আলফারভ ও তার সহকর্মীরা তৈরি করেন উচ্চ কার্যক্ষম হেটেরো-স্ট্রাকচার সৌর কোষ। ১৯৮৮ সালে আমেরিকার এপ্লাইড সোলার এনার্জি করপোরেশন (ASEC) তৈরি করে গ্যালিয়াম-আর্সেনাইডের দ্বৈত জাংশন কোষ যার কার্যক্ষমতা ছিল প্রায় ১৭%। পরবর্তী এক দশকে ASEC তাদের কোষের কার্যক্ষমতা উন্নীত করে ২০%-এ। এই কোষগুলো আমেরিকান মহাকাশযানগুলোতে ব্যপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ২০০৭ সাল নাগাদ এই প্রযুক্তি ত্রি-জাংশন পর্যায়ে উন্নীত হয় ও প্রায় ৩০% কার্যক্ষমতা লাভ করে।

২০০০ দশকে সৌর কোষ প্রযুক্তির ব্যপক উন্নয়ন ঘটে এবং কোষের মৌলিক গঠনে বৈপ্লবিক পরিবর্তন সূচিত হয়। প্রচলিত সৌর কোষেগুলোর গঠন ও উপাদানের ভিন্নতা বিবেচনায় এদের তিনটি প্রজন্মে ভাগ করা যায়।

প্রথম প্রজন্ম

প্রথম প্রজন্মের সৌর কোষগুলো অতি উচ্চমানের সেমিন্ডাকটর জাংশনের তৈরী, আকারে বড়, কিন্তু উচচ কার্যক্ষম। তাত্ত্বিক হিসেবে দেখা যায় এর সর্বোচ্চ কার্যক্ষমতা ৩১%^[৫] এবং এ ধরণের আধুনিক কোষগুলোর কার্যক্ষমতা এ মানের কাছাকাছি।

দ্বিতীয় প্রজন্ম

এ প্রজন্মের সৌর কোষগুলো সস্তা, কিন্তু নিম্ন কর্মক্ষমতাসম্পন্ন (১২-২০%)। এরা পাতলা সর (থিন ফিল্ম) প্রযুক্তিতে তৈরী। বহুল প্রচলিত উপাদাঙ্গুলোর মধ্যে আছে ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড (CdTe), দানাদার সিলিকন ও কপার-ইন্ডিয়াম-গ্যালিয়াম-সেলেনাইড (CIGS).

তৃতীয় প্রজন্ম

তৃতীয় প্রজন্মের কোষ মূলত দ্বিতীয় প্রজন্মের কোষগুলোর উন্নত সংস্করণ। এদের মধ্যে আছে ডাই-সংবেদী কোষ, ন্যানোসিলিকন কোষ ইত্যাদি।

বেল প্রথম তৈরি করে ব্যবহারিক সৌরকোষ

আধুনিক ফটোভোল্টায়িক কোষ ১৯৫৪ সালে প্রথম বেল গবেষণাগারে প্রস্তুত করা হয়^[৬] উচ্চ মাত্রার সৌর কোষ প্রথম উন্নতকরণ করেন ডারেল চ্যাপলিন, কেল্ভিন সাউথার ফুলার এবং গিরাল্ড পিয়ারসন ১৯৫৪ সালে একটি ব্যাপনকৃত পি–এন সংযোগ ব্যবহার করে^[৭] প্রথম দিকে এই কোষগুলো খেলনা এবং অন্যান্য ছোটখাট কাজে ব্যবহার করা হত, যেহেতু তাদের প্রস্তুত করা বিদ্যুতের দাম ছিল তুলনামূলকভাবে অনেক বেশী; ১ ওয়াটের বৈদ্যুতিক ক্ষমতা তৈরিতে খরভ পড়ত প্রায় $২৫০, যেখানে কয়লা প্ল্যান্ট থেকে বিদ্যুত পাওয়া যেত মাত্র ২ থেকে $৩ ডলারে।

প্রয়োগসমূহ

পলিক্রিস্টালাইন ফটোভোল্টায়িক কোষকে একটি মডিউলের পেছনের পদার্থ হিসেবে প্রলেপ দেওয়া হয়

পলিক্রিস্টালাইন ফটোভোল্টায়িক কোষ

সৌর কোষগুলোকে মাঝে মাঝে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত করা হয় এবং একটি মডিউল হিসেবে একটা ক্যাপসুলে বদ্ধ করা হয় । ফটোভোল্টায়িক মডিউলে প্রায়ই একটি গ্লাসের টুকরা থাকে সম্মুখ দিকে (যেখানে সূর্যের আলো পড়বে), যা আলোকে যেতে দেয় অর্ধপরিবাহী ওয়েফারকে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়া থেকে রক্ষা করতে এবং বাতাস, বৃষ্টি,শিলাবৃষ্টির প্রভাব থেকে মুক্তি পেতে।সৌর কোষগুলোকে সাধারণত সিরিজ এবং সমান্তরালভাবে মডিউলে যুক্ত করা হয়, একটি অতিরিক্ত বিভব সৃষ্টি করে।সমান্তরালে সংযোগকৃত কোষে উচ্চমাত্রার বিদ্যুত থাকে।মডিউলগুলো তখন পরস্পরের সাথে সংযুক্ত থাকে সিরিজ বা সমান্তরালে বা উভয় প্রকারে , আকাংখিত শীর্ষ ডিসি বিভব এবং বিদ্যুত প্রবাহের সঙ্গে একটা সজ্জা সৃষ্টি করতে ।

ব্যবহারিক ভাবে সূর্য থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে গ্রীড সংযুক্ত ইনভার্টারের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক গ্রীডে যুক্ত করা হয়; একটি একক ব্যবস্থাতে, ব্যাটারী ব্যবহার করা হয় শক্তিকে জমিয়ে রাখতে যা সাথে সাথে প্রয়োজন হয় না।সৌরশক্তিকে ব্যবহার করা যেতে পারে বহনযোগ্য যন্ত্রকে রিচার্জ করার ক্ষেত্রে।

তত্ত্ব

সৌর কোষ তিনটি ধাপে কাজ করে:

1. সূর্যের আলোর ফোটন সোলার প্যানেলকে আঘাত করে এবং তা অর্ধপরিবাহী পদার্থের মাধ্যমে শোষিত হয় যেমন- সিলিকন।
2. ইলেকট্রন (ঋণাত্নকভাবে চার্জিত) তাদের পরমাণু থেকে বেরিয়ে যায়, যা সারা পদার্থে প্রবাহিত হতে থাকে বিদ্যুত উৎপন্ন করার জন্য।বিশেষ সজ্জার সৌর কোষে, ইলেকট্রনকে একটি নির্দিষ্ট দিকে যেতে দেওয়া হয়।
3. সৌর কোষের একটি সজ্জা রূপান্তর করে সৌরশক্তিকে ব্যবহার যোগ্য পরিমাণের ডিসি বিদ্যুতে।

বৈদ্যুতিক জেনারেটর 

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে

বৈদ্যুতিক জেনারেটর এক ধরণের বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা যান্ত্রিক শক্তি বা ক্ষমতাকে বৈদ্যুতিক শক্তি বা ক্ষমতায় রুপান্তরিত করে। অবশ্য ডায়নামো বলতে সাধারণ্যে কেবল জেনারেটরকেই বোঝানো হয়। প্রথম নির্মিত জেনারেটরকে ডায়নামো নামে আখ্যায়িত করা হয়েছিল। এই বৈদ্যুতিক যন্ত্র গতিশীল তড়িচ্চালক শক্তি উৎপাদনের নীতি ব্যবহার করে এই রুপান্তর ঘটায়। ফ্যারাডের তড়িচ্চুম্বক আবেশের নীতি অনুসারে একটি পরিবাহী যখন চৌম্বক ফ্লাক্সের মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে তখন তার মধ্যে একটি গতিশীল তড়িচ্চুম্বক আবেশের সৃষ্টি হয়। পরিবাহী পদার্থ বা তারটিকে আবদ্ধ বর্তনীতে অন্তর্ভুক্ত করলে তার মধ্যে দিয়ে এই ফ্লাক্সের কারণে একটি তড়িৎ প্রবাহ পাওয়া যায়। এভাবেই বিদ্যুতের উৎপত্তি ঘটে। অর্থাৎ তড়িৎ শক্তি উৎপাদন করতে গেলে তিনটি জিনিস আবশ্যক: একটি চৌম্বক ক্ষেত্র, একটি তড়িৎ পরিবাহক এবং গতি। এই তিনের সম্মিলন ঘটিয়েই জেনারেটর নির্মিত হয়। তবে ব্যবহারযোগ্যতা এবং উপযোগিতার কথা চিন্তা করে এর মধ্যে নানা ধরণের পরিবর্তন, সংযোজন এবং নকশা অন্তর্ভুক্ত করতে হয়।

উদ্ভাবনের ইতিহাস:

স্থির বৈদ্যুতিক জেনারেটর

যে সকল বৈজ্ঞানিক পরীক্ষণের জন্য উচ্চ বিভবের প্রয়োজন পড়ে তাদের ক্ষেত্রে স্থির বৈদ্যুতিক জেনারেটর ব্যবহার করা হত। অন্তরক যন্ত্র অতি উচ্চ বিভব তৈরি করে বলেই সেগুলো নিয়ে সমস্যা রয়েছে। আর তাই স্থির বৈদ্যুতিক জেনারেটর খুব কম শক্তি রেটিংয়ে তৈরি করা হত এবং বাণিজ্যিক বা লাভজনক ব্যবসায়িক ক্ষেত্রে যেখানে অনেক শক্তির দরকার হয় সেখানে এগুলো ব্যবহার করা যেত না। তড়িৎ এবং চুম্বকত্বের মধ্যে সম্পর্ক আবিষ্কৃত হওয়ার পূর্বে স্থির বৈদ্যুতিক নীতির উপর ভিত্ত করেই জেনারেটর নির্মিত হত। ব্রিটিশ উদ্ভাবক জেমস উইমহার্স্ট এমন একটি স্থির বৈদ্যুতিক যন্ত্র তৈরি করেছিলেন যার নাম উইমহার্স্ট যন্ত্র। কিছু স্থির বৈদ্যুতিক যন্ত্র যেমন, আধুনিক কালের ফান দ্য গ্রাফ জেনারেটর, নিচের যেকোন মূলনীতি অনুসারে কাজ করতে পারে:

• একটি উচ্চ বিভবের ইলেকট্রোড থেকে আধান স্থানান্তর।
• দুটি অন্তরক পদার্থকে পৃথক করে দিলে যে ট্রাইবোইলেকট্রিক ক্রিয়া সৃষ্টি তার মাধ্যমে।

স্থির বৈদ্যুতিক জেনারেটর বলতে তাই মূলত এমন জেনারেটরকে বুঝায় যা উচ্চ বিভব এবং খুবই নিম্ন পর্যায়ের প্রবহমান তড়িৎ উৎপন্ন করে, তথা এটি স্থির তড়িৎ তৈরি করে। সুপ্রাচীন কাল থেকেই স্থির তড়িতের সাথে মানুষ পরিচিত ছিল। কিন্তু এই মাত্র সপ্তদশ শতাব্দীতে স্থির নির্দিষ্ট যন্ত্রের মাধ্যমে এটি তৈরি করা গেছে। সে সময় মানুষ ঘর্ষণের মাধ্যমে স্থির তড়িৎ উৎপাদন করতো। অষ্টাদশ শতাব্দীতে তড়িৎ বিজ্ঞান অধ্যয়নের ক্ষেত্রে এই জেনারেটর প্রধান উপকরণ হয়ে উঠে। এ ধরণের কিছু কিছু যন্ত্রকে প্রায়ই "ঘর্ষণ যন্ত্র" বলা হয়ে থাকে।

ফ্যারাডের আবিষ্কার

১৮৩১-১৮৩২ খ্রিস্টাব্দে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে আবিষ্কার করেন যে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্ব বরাবর গতিশীল তড়িৎ পরিবাহকের দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্যের সৃষ্টি হয়। এই আবিষ্কারকে ফ্যারাডের তড়িচ্চৌম্বক নীতি বলা হয়। এই নীতির উপর ভিত্ত করে ফ্যারাডেই প্রথম তড়িচ্চৌম্বক জেনারেটর তৈরি করেন যা চল তড়িৎ উৎপাদন করতে সক্ষম হয়। তার জেনারেটর তথা ডায়নামোটিকে "ফ্যারাডে ডিস্ক" বলা হয়। অশ্বক্ষুরাকৃতির একটি চুম্বকের দুই মেরুর মাঝখানে স্থাপিত কপার চাকতির ঘূর্ণন ব্যবহার করে এই যন্ত্রে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয় যা একটি সমমেরুক জেনারেটরের উদাহরণ। এই ডিস্ক সামান্য পরিমাণ একমুখী প্রবাহ বিভব এবং অনেক বেশী তড়িৎ প্রবাহের সৃষ্টি করেছিল।

ডায়নামো

ডায়নামো ছিল প্রথম বৈদ্যুতিক জেনারেটর যা শিল্প কারখানার জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে সক্ষম হয়। ডায়নামো তড়িচ্চুম্বকত্বের নীতি ব্যবহার করে যান্ত্রিক শক্তিকে খানিকটা স্পন্দনশীল একমুখী তড়িৎ প্রবাহে রুপান্তরিত করে। কম্যুটেটর ব্যবহারের মাধ্যমে একমুখী প্রবাহ পাওয়া সম্ভব হয়েছিল। ডানামোতে একটি স্থির কাঠামো সুষম চৌম্বক ক্ষেত্র সরবরাহ করে, আর স্থির কাঠামোর ভিতরে কিছু ঘূর্ণনশীল ওয়াইন্ডিং স্থাপিত হয় যারা চৌম্বক ক্ষেত্রকে আড়াআড়িভ বা লম্বভাবে অতিক্রম করে। ছোট আকারের যন্ত্রে কয়েকটি স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করা হলেও বড় আকারের যন্ত্রের জন্য সার্বক্ষণিক তড়িচ্চুম্বক সরবরাহ করতে হয় যাকে সাধারণত ক্ষেত্র কুণ্ডলী নামে উল্লেখ করা হয়।

ফ্যারাডের নীতি ব্যবহার করে প্রথম ডায়নামো নির্মিত হয় ১৮৩২ সালে। ফরাসি যন্ত্রপাতি নির্মাতা Hippolyte Pixii এটি তৈরি করেছিলেন। একটি ক্র্যাংকের মাধ্যমে স্থায়ী চুম্বককে ঘুরিয়ে এটি তৈরি করা হয়। ঘূর্ণনশীল চুম্বকটিকে এমনভাবে স্থাপিত করা হয় যাতে এর উত্তর ও দক্ষিণ মেরু তার দিয়ে পেঁচানো একটি লৌহদণ্ডকে অতিক্রম করে যেতে পারে। Pixii দেখতে পান, প্রতিবার যখন একেকটি মেরু তারের কুণ্ডলীকে অতিক্রম করে তার সাথে সাথেই তারের মধ্যে একটি স্পন্দনশীল তড়িৎ প্রবাহের উৎপত্তি ঘটে। তার উপর দুই মেরুর অতিক্রমের সময় উৎপন্ন প্রবাহদ্বয়ের দিক ছিল বিপরীত। একটি কম্যুটেটর ব্যভহারের মাধ্যমে তিনি এই পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহকে একমুখী তড়িৎ প্রবাহে পরিণত করতে সমর্থ হন।

দুইটি লোডের মধ্যে শক্তির পার্থক্যে ভারসাম্য আনতে একটি ডায়নামোর সাথে আরেকটি ব্যবহার করা হচ্ছে। দুইটি ভিন্ন ডায়নামোকে একটিমাত্র কাঠামোতে ব্যবহার করা সম্ভব।

ফ্যারাডে ডিস্কের তুলনায় Pixii'র ডায়নামো বেশী কর্মক্ষম ছিল। কারণ ডায়নামোত ব্যবহৃত লৌহদণ্ডে শ্রেণী সমবায়ে যত ইচ্ছা তত তারের ওয়াইন্ডিং ব্যবহার করা যেত। আর এ কারণে বেশী পরিমাণে প্রান্তীয় বিভব উৎপন্ন হতো যা একে গ্রহণযোগ্য মাত্রার বিভবে তড়িৎ শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম করে তুলেছিল।

একটি ডায়নামোতে যান্ত্রিক ঘূর্ণন এবং তড়িৎ প্রবাহের মধ্যে সম্পর্কটি প্রত্যাবর্তী। এর মাধ্যমেই পরবর্তীতে বৈদ্যুতিক মোটর নির্মাণ সম্ভব হয়। মোটর এবং জেনারেটর প্রকৃতপক্ষে একটি যন্ত্রের দুটি ভিন্ন কার্যক্রিয়ার নাম। একটি ডায়নামো তার সাথে অভ্যন্তরীনভাবে সংযুক্ত আরেকটি ডায়নামোকে ঘোরাতে পারে (অর্থাৎ দ্বিতীয়টিতে তড়িৎ উৎপন্ন হওয়ার পরিবর্তে তা যান্ত্রিক শক্তি সরবরাহ করবে) যদি দ্বিতীয়টিতে তড়িৎ সরবরাহ করা যায়। যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রুপান্তরিত করে তা থেকে আবার যান্ত্রিক শক্তি লাভের এই প্রক্রিয়ার কারণেই ডায়নামোকে বিদ্যুতের ক্ষতিপূরণ এবং ভারসাম্য রক্ষাকারী যন্ত্র হিসেবে ব্যবহার করা যায়।

জেডিকের ডায়নামো

জেডিকের একমেরুক বৈদ্যুতিক স্টার্টার (ডায়নামো - ১৮৬১)

১৮২৭ সালে হাঙ্গেরীয় উদ্ভাবক Anyos Jedlik তড়িচ্চৌম্বক ঘূর্ণনশীল যন্ত্র নিয়ে গবেষণা শুরু করেন। তিনি এ ধরণের যন্ত্রের নাম দিয়েছিলেন তড়িচ্চৌম্বক আত্ম-ঘূর্ণনশীল যন্ত্র। ১৮৫২ থেকে ১৮৫৪ সালের মাঝামাঝি সময়ে তিনি একক-মেরুবিশিষ্ট বৈদ্যুতিক স্টার্টার তৈরি করেন। এই স্টার্টারের স্থির এবং ঘূর্ণনশীল, উভয় অংশই তড়িচ্চৌম্বক ছিল। তিনি আর্নস্ট ভের্নার ফন সিমেন্স এবং চার্লস হুইটস্টোনের ছয় বছর পূর্বেই ডায়নামো ধারণাটি স্পষ্টভাবে বুঝতে পেরেছিলেন। তার ধারণাটি ছিল, স্থায়ী চুম্বকের পরিবর্তে দুইটি বিপরীত তড়িচ্চুম্বক ব্যবহার করে রোটরের চারদিকে চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করা যেতে পারে।

আইসেন বাহে পানি দিয়া বিদ্যুৎ উৎপন্ন করি

আইসেন বাহে পানি দিয়া বিদ্যুৎ উৎপন্ন করি

পানি শক্তির একটি অন্যতম উৎস। পানির স্রোত ও জোয়ার-ভাটাকে কাজে লাগিয়ে শক্তি উৎপাদন করা যায়। পানির স্রোত বা জোয়ার-ভাটা ব্যবহার করে যে বিদ্যুৎশক্তি উৎপন্ন হয় তাকে পানি বিদ্যুৎ বা জলবিদ্যুৎ বলে। জলবিদ্যুৎ তৈরি করার জন্য সাধারণ শক্তিকে কাজে লাগানো হয়। যে কোনো স্রোতের স্থানে পানিকে বাঁধ দিয়ে আটকালে এর উচ্চতা বৃদ্ধি পায়। পানির উচ্চতা বৃদ্ধি পাওয়ায় বা এর গভীরতা বৃদ্ধি পাওয়ায় এর মধ্যে অধিক পরিমাণ শক্তি বিভব শক্তি হিসেবে জমা হয়। এর জন্য সাধারণত কোনো পাহাড়ের উপত্যকায় নিচের দিকে বাঁধ দিয়ে এটি করা হয়। নদী থেকে আসা পানি বাঁধে বাধা পেয়ে জমা হতে থাকে। এতে বাঁধের পেছনে কৃত্রিম হ্রদের মতো তৈরি হয়। হ্রদ পানিতে পূর্ণ হয়ে গেলে পানি একটি মোটা নল দিয়ে নিচে অবস্থিত কোনো তড়িৎ উৎপাদন কেন্দ্রে ফেলা হয়। পানি পতনের সময় এর বিভব শক্তি গতি শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এই তড়িৎ শক্তি একটি টার্বাইনকে ঘোরায়। টার্বাইন হলো অসংখ্য ব্লেডযুক্ত চাকা। টার্বাইনের সঙ্গে আবার একটি জেনারেটর লাগানো থাকে। টার্বাইন ঘোরার ফলে জেনারেটরে তড়িৎ উৎপন্ন হয়। এরপর উৎপন্ন বিদ্যুৎ নানা স্থানে তারের মাধ্যমে পাঠানো হয়। ১৮৮২ সালের ৩০ সেপ্টেম্বর সর্বপ্রথম জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র চালু করা হয় যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিনে। বর্তমানে উৎপন্ন মোট বিদ্যুতের শতকরা প্রায় ২৪ ভাগই জলবিদ্যুৎ।

আসুন ছবির মাধ্যমে জেনে নেই কিভাবে জলবিদ্যুৎ উৎপন্ন করা হয় পানির প্রবাহ নিয়ন্ত্রনের মাধ্যমে।

প্রথমেই দেখে নেই পৃথিবীর সবচেয়ে বড় জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র Three Gorges Dam

সামনে থেকে:

পাশ থেকে :

উপর থেকে:

যে রকম পরিবেশ দরকার: নদীর দুই পার্শ্বে উচু-উচু পাহাড়।

দুই পার্শ্বের পাহাড়ের উচ্চতা যত বেশি হবে সেই নদীর জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের সামর্থ তত বেশি হইবেক। তবে এটাও মনে রাখতে হবে যে সেখাকার ভূমিরূপের, অর্থাৎ কি রকম মাটি/পাথর দ্বারা গঠিত ঐ সকল পাহাড় ও নদীর তলভাগ।

অনেকসময় নদীর দুই পার্শ্বে থাকে আগে থেকে গড়ে উঠা মানব বসতি ও বানিজ্যিক এলাকা থাকে যেগুলো জলাধারের উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে পানির নিচে চলে যায় বা স্হানান্তরিত করতে হয়।

আসেন ১খান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বানাই না আমাদের ৬০ মেগাওয়াট এর কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র না বানামু যখন, তখন পৃথিবীর সবচেয়ে বড় জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র Three Gorges Dam ই বানাই

চলেন দেহি সিভিল ইন্জিনিয়ার মামারা কেমনে সাইট ডিজাইন করে জাইনা নেই:

আসেন এইবার দেহি ম্যাকানিকাল ও ইলেকট্রিকাল ইন্জিনিয়ার মামারা কেমতে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার যন্ত্রর-মন্ত্ররগুলা (টারবাইন ও জেনারেটর)বসায়

ম্যাকানিকাল ও ইলেকট্রিকাল মামা, যন্ত্রর-মন্ত্ররগুলার নাট-বল্টুগুলা যে একবার দেখবার মুন্চায়
আগে ইলেকট্রিকাল মামারা যন্ত্রর-মন্ত্ররগুলার একখান ডিজাইন বানাইয়া দিল ফ্যারাডে মামুর সুত্র:

(ইলেকট্রিক তারের প্যাজকির মধ্য দিয়া চুম্বক দৌড়া-দৌড়ি করিলে তারের মধ্য দিয়া বিদ্যুৎ প্রবাহিত হইবেক) ব্যবহার কইরা ম্যাকানিকাল মামাদের।আরো জানবার চান ফ্যারাডে মামুর সুত্র কেমতে কাজ করে এইহেনে গুতা মারেন।

এইবার ম্যাকানিকাল মামারা জব্বর একখান জিনিস বানাইল ।

এইবার আমার লগে আহেন দেহি সিভিল, ম্যাকানিকাল ও ইলেকট্রিকাল মামারা ৩ জনে মিলা কি বানাইল দেখবার যাই

মামারা, সবইতো করলা এইবার দেহাও দেহি কেমতে কি করো ঐ যন্ত্রর খানা দিয়া

মামুর বেটা অহনো বুঝবার পারেন নাই বাহে কান্না-কাটি কইরেন না

পানিগুলান উপরের ছবিতে যত নিরীহ ভাবে বের হইতাছে দেখতাছেন আসলেই কি তত নিরীহ ভাবে বের হচ্ছে???

 

এই হল গিয়া একটা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের হাড়ির খবর।

ছবিগুলোর জন্য কৃতজ্ঞতা : গুগল মামা, USGS,

মোস্তফা কামাল পলাশ 

Source: http://www.priyoboi.com