টেকসই কৃষির জন্য সৌর শক্তি

নবায়নযোগ্য জ্বালানি শিল্পে সৌরশক্তি একটি প্রধান ধারা হয়ে উঠছে, বিশেষ করে যেহেতু প্রযুক্তির খরচ দ্রুত কমছে এবং বিশ্বজুড়ে নবায়নযোগ্য জ্বালানির দিকে ঝোঁক বাড়ছে।

Báo Nhân dân•30/11/2025

Dau Tieng সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র, Tay Ninh প্রদেশ। (ছবি: মিন ফুওং)

নবায়নযোগ্য শক্তি শিল্পে সৌরশক্তি একটি প্রধান ধারা হয়ে উঠছে, বিশেষ করে যেহেতু প্রযুক্তির খরচ ব্যাপকভাবে কমে গেছে এবং বিশ্বজুড়ে নবায়নযোগ্য শক্তির দিকে ঝোঁক বাড়ছে। মানুষের চাহিদা মেটাতে সৌরশক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করার অন্যতম প্রচলিত উপায় হলো সোলার প্যানেল ব্যবহার করা।

তবে, বিশেষজ্ঞদের মতে, বিশ্বজুড়ে সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্রের উন্নয়ন পরিবেশ এবং ভূমি সম্পদের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা প্রকাশ করছে। ফটোভোল্টাইক উৎপাদন প্রক্রিয়ায় হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড, নাইট্রিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের মতো বিষাক্ত রাসায়নিক ব্যবহৃত হয়, যা স্বাস্থ্যের জন্য ঝুঁকি তৈরি করতে পারে, বিশেষ করে উৎপাদন কর্মীদের জন্য। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইনস্টিটিউট ফর এনার্জি রিসার্চ (আইইআর)-এর একটি প্রতিবেদন অনুযায়ী, একই পরিমাণ শক্তি সরবরাহের জন্য সৌর প্যানেল পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের চেয়ে ৩০০ গুণ বেশি বিপজ্জনক বর্জ্য তৈরি করে। সীসা, ক্রোমিয়াম এবং ক্যাডমিয়ামের মতো ভারী ধাতু ব্যবহৃত সৌর প্যানেলগুলো চূর্ণ করে মাটিতে পুঁতে দিলে তা মাটির পরিবেশের ক্ষতি করতে পারে।

এছাড়াও, বড় আকারের ইউটিলিটি সোলার প্যানেল প্রচুর জায়গা দখল করে, যা নিচের গাছপালা জন্মানোতে বাধা দেয় এবং এই এলাকাগুলোকে অনুর্বর ভূমিতে পরিণত করে।

ভিয়েতনামে সাম্প্রতিক বছরগুলোতে সৌরশক্তির দ্রুত বিকাশ ঘটেছে, বিশেষ করে নিন থুয়ানে – যা দেশটির ‘সৌরশক্তি রাজধানী’ হিসেবে বিবেচিত। দ্রুত অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধি, উচ্চ জ্বালানি চাহিদা এবং প্রযুক্তির ব্যয় তীব্রভাবে হ্রাস পাওয়ার প্রেক্ষাপটে এই ব্যাপক প্রসার ঘটেছে। তবে, বৃহৎ আকারের সৌরবিদ্যুৎ প্রকল্পগুলো প্রচুর জমি দখল করছে, যা পরিবেশের উপর চাপ সৃষ্টি করছে। বেশিরভাগ প্রকল্পেই সৌর প্যানেলগুলোর আয়ুষ্কাল শেষে সেগুলো অপসারণের কোনো পরিকল্পনা থাকে না, অথচ এই যন্ত্রগুলোতে এমন সব উপাদান ও ভারী ধাতু থাকে যা প্রচলিত ল্যান্ডফিল পদ্ধতিতে অপসারণ করা হলে দূষণ ঘটাতে পারে।

বিশ্বজুড়ে অনেক গবেষণা দল কনসেনট্রেটেড সোলার পাওয়ার প্রযুক্তি ব্যবহার করে ফ্ল্যাট-প্যানেল সোলার পাওয়ারের সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে ওঠার চেষ্টা করেছে। এই প্রযুক্তি সূর্যালোককে একটি ছোট জায়গায় কেন্দ্রীভূত করে, যার ফলে প্রয়োজনীয় ফটোভোলটাইক কোষের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। চীনের একদল বিজ্ঞানী সর্বপ্রথম এমন একটি মডেল প্রস্তাব করেন, যা সূর্যালোকের উপাদানগুলোকে পৃথক করে; যেখানে লাল ও নীল আলো কৃষিকাজে ব্যবহৃত হয় এবং বাকি অংশকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করা হয়। তবে, এই মডেলটি অত্যন্ত ব্যয়বহুল, কারণ আলো পৃথক করার জন্য এতে দামী ন্যানো-অপটিক্যাল ফিল্ম ব্যবহার করতে হয়, এর স্থায়িত্ব কম এবং এর ফোকাসিং ফ্যাক্টর মাত্র কয়েক দশগুণ, যা এই প্রযুক্তিকে শুধুমাত্র পরীক্ষাগারে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

সম্প্রতি, ফেনিকা বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল লেখক জাতীয় বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি উন্নয়ন তহবিল (নাফোস্টেড) দ্বারা অর্থায়িত ‘কেন্দ্রীভূত সৌরশক্তি প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে একটি পরিবেশবান্ধব ফটোভোল্টাইক-কৃষি ব্যবস্থার গবেষণা, নকশা এবং নির্মাণ’ প্রকল্পটি বাস্তবায়নের পর পূর্বোক্ত ত্রুটিগুলো কাটিয়ে ওঠা এবং বাস্তব পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত একটি নতুন পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন।

প্রকল্পটির প্রধান, সহযোগী অধ্যাপক ভু নগোক হাই বলেছেন যে, সরলরৈখিক অভিসরণ তৈরির জন্য প্যারাবোলিক ট্রাফ ব্যবহার করার পরিবর্তে, গবেষক দলটি ফ্রেসনেল লেন্স ব্যবহার শুরু করেছে। এটি একটি পাতলা, হালকা ও সস্তা অপটিক্যাল উপাদান, যা শত শত গুণ পর্যন্ত অভিসরণ সহগের মাধ্যমে আলোকে একটি ছোট বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত করতে সক্ষম। আলোকে এত তীব্রভাবে সংকুচিত করার ফলে, প্রয়োজনীয় ফটোভোলটাইক কোষের ক্ষেত্রফল শত শত গুণ কমে যায়, যার অর্থ কম উপাদান, কম বিষাক্ত রাসায়নিক, কম বর্জ্য এবং কম খরচ। এই ফ্রেসনেল লেন্সটিও এই প্রকল্পের মাধ্যমে গবেষক দলটির একটি উদ্ভাবন।

সহযোগী অধ্যাপক ভু নগোক হাই আরও ব্যাখ্যা করেছেন যে, সংযোগস্থলে গবেষক দলটি প্রাকৃতিক আলোর উপাদানগুলোকে আলাদা করার জন্য একটি অর্ধ-প্রতিফলক আয়না স্থাপন করেছে। লাল এবং নীল আলো (আলোর দুটি অঞ্চল যা গাছপালা তীব্রভাবে শোষণ করে) আয়নার মধ্য দিয়ে চাষের স্থানে পাঠানো হয়। অবশিষ্ট আলো, বিশেষ করে ইনফ্রারেড অঞ্চল যা প্রচুর তাপশক্তি বহন করে, তা প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে এবং উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন সৌর প্যানেলে কেন্দ্রীভূত হয়। একটি ছোট বিন্দুতে আলোর উপাদানগুলোকে আলাদা করার ফলে ফিল্টার কোটিং-এর জন্য প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ২৫-৩০ গুণ কমে যায়, যা আরও টেকসই, সস্তা এবং শিল্পগতভাবে উৎপাদিত কোটিং কৌশল ব্যবহারের সুযোগ করে দেয়। বিশ্বব্যাপী বিদ্যমান প্রযুক্তির তুলনায় এটি একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি।

পৃথক করা লাল ও নীল আলোর উৎসগুলোকে অপটিক্যাল ফাইবারের মধ্যে দিয়ে চালিত করা হয় এবং অপটিক্যাল কাঠামোর মাধ্যমে পুনর্বন্টন করা হয়। এটি গাছপালায় আলোর সুষম বণ্টন নিশ্চিত করে, ছায়া দূর করে এবং ব্যাপকভাবে ছড়ানো সোলার প্যানেল বা গ্রিনহাউসের ছাদে বসানো প্যানেলের মডেলের তুলনায় ফলন হ্রাস রোধ করে। উচ্চ-শক্তির প্রতিফলিত আলো প্রচলিত ফ্ল্যাট প্যানেল প্রযুক্তির চেয়ে অধিক দক্ষতার সাথে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

গবেষণা দলটির মতে, এই প্রযুক্তি ভিয়েতনামে কৃষি-ফটোভোল্টাইক মডেলগুলিতে নতুন প্রয়োগের সুযোগ তৈরি করে, বিশেষ করে উচ্চ বিকিরণ-তীব্রতার এলাকাগুলিতে যেখানে ফসল চাষের সাথে বিদ্যুৎ উৎপাদনকে সমন্বয় করার প্রয়োজন রয়েছে। পরবর্তী পর্যায়ে, গবেষণা দলটি এই সিস্টেমটিকে আরও পূর্ণাঙ্গ পর্যায়ে উন্নত করার লক্ষ্য রাখে, যাতে এর বাস্তব প্রয়োগ মূল্যায়ন করা যায় এবং দেশের বিভিন্ন ব্যবসা প্রতিষ্ঠান ও কৃষি-ফটোভোল্টাইক মডেলগুলিতে এই প্রযুক্তি হস্তান্তর করা সম্ভব হয়।

সম্প্রসারণযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য, দলটি আলোকবিজ্ঞান, উপকরণ এবং নবায়নযোগ্য শক্তিতে বিশেষজ্ঞ প্রতিষ্ঠান মিয়ংজি বিশ্ববিদ্যালয় (দক্ষিণ কোরিয়া)-এর সাথে পরীক্ষামূলক ব্যবহারের জন্য একটি সম্পূর্ণ প্রোটোটাইপ সিস্টেম যৌথভাবে তৈরি করতে সহযোগিতা করে। এই সহযোগিতার ফলে দলটি হ্যানয়ের গ্রীষ্মমন্ডলীয় জলবায়ু এবং দক্ষিণ কোরিয়ার সিউলের নাতিশীতোষ্ণ জলবায়ুসহ বিভিন্ন পরিবেশগত পরিস্থিতিতে কার্যকারিতা পরিমাপ করতে সক্ষম হয়। তারা ফ্রেনেল লেন্স এবং অপটিক্যাল ফিল্টারের স্থায়িত্ব মূল্যায়ন করে এবং গাছপালা জুড়ে আলোর বিতরণের স্থিতিশীলতা যাচাই করে। প্রাথমিক পরীক্ষার ফলাফলে দেখা গেছে যে, একই বিকিরণ পরিস্থিতিতে এই সিস্টেমটি প্রচলিত ফ্ল্যাট-প্যানেল মডেলের তুলনায় উচ্চতর শক্তি রূপান্তর দক্ষতা প্রদান করে, এবং একই সাথে গাছের বৃদ্ধির জন্য পর্যাপ্ত লাল-সবুজ বর্ণালী সরবরাহ করে, স্থানিক ছায়া এড়িয়ে চলে এবং ফলন কমায় না। এই সহযোগিতামূলক কর্মসূচির প্রাথমিক সাফল্যগুলো Q1-র‍্যাঙ্কের আন্তর্জাতিক জার্নাল প্লস ওয়ান-এ প্রকাশিত হয়েছিল।

জাতীয় বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি উন্নয়ন তহবিলের প্রতিনিধিদের মতে, এই গবেষণা প্রকল্পটি কেবল পরবর্তী প্রজন্মের ফটোভোল্টাইক-কৃষি প্রযুক্তির সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করে না, বরং টেকসই কৃষির জন্য ঘনীভূত সৌরশক্তি প্রযুক্তিসম্পন্ন দেশগুলোর দলে যোগদানের ক্ষেত্রে ভিয়েতনামের জন্য বিরাট সুযোগও উন্মুক্ত করে। ২০২৫-২০২৭ সময়কালে আলোকীয় উপকরণগুলোর আরও উন্নয়ন, খরচ কমানো এবং বৃহত্তর আকারের প্রোটোটাইপ তৈরির লক্ষ্যে, আশা করা যায় যে এই সিস্টেমটি মাঠ পর্যায়ের পরীক্ষা, ব্যবসায়িক প্রতিষ্ঠানগুলোর কাছে হস্তান্তর এবং ভিয়েতনামের সবুজ কৃষি, চক্রাকার অর্থনীতি ও নবায়নযোগ্য শক্তির লক্ষ্য অর্জনে সরাসরি অবদান রাখতে সক্ষম হবে।

তুষারময় আলো

উৎস: https://nhandan.vn/dien-mat-troi-cho-nong-nghiep-ben-vung-post926876.html