ভূ-পৃষ্ঠ থেকে হাইড্রোজেন: আমাদের পায়ের তলায় থাকা এক পরিবেশবান্ধব জ্বালানি খুঁজে বের করার প্রতিযোগিতা।

আকস্মিক বিস্ফোরণ থেকে স্তরবিন্যাসগত উন্মাদনা পর্যন্ত

হাইড্রোজেন মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ মৌল, এবং এটি পৃথিবীর অভ্যন্তরে প্রাকৃতিকভাবে গঠিত হয় যখন লোহা-সমৃদ্ধ খনিজ পদার্থ পানির সাথে বিক্রিয়া করে—এই ভূ-রাসায়নিক প্রক্রিয়াটিকে সার্পেন্টিনাইজেশন বলা হয়।

কয়েক দশক ধরে বেশিরভাগ ভূতত্ত্ববিদ বিশ্বাস করতেন যে, এই উপায়ে হাইড্রোজেন উৎপাদন করা হলেও এর ক্ষুদ্র অণুগুলো শিলার ফাটল দিয়ে দ্রুত বেরিয়ে যাবে, ফলে এটিকে উত্তোলনযোগ্য মজুদে জমা করা অসম্ভব হয়ে পড়বে।

সেই ধারণাটি ১৯৮৭ সালে বদলাতে শুরু করে, যখন মালিতে কূপ খননকারীরা প্রাকৃতিক হাইড্রোজেন গ্যাসের একটি উৎসের সন্ধান পায়। এর ফলে সৃষ্ট বিস্ফোরণটি এতটাই শক্তিশালী ছিল যে, কাছে দাঁড়িয়ে থাকা একজনের ঠোঁট থেকে সিগারেট উড়ে যায়। পরবর্তীতে সেই আকস্মিক কূপটিকে কাজে লাগিয়ে একটি গোটা গ্রামের জন্য বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়েছিল।

সেখান থেকে চিত্রটি ধীরে ধীরে স্পষ্ট হতে শুরু করে। ২০২0-এর দশকের শুরুতে বিজ্ঞানীরা এমন গবেষণা প্রকাশ করতে শুরু করেন, যেখানে অনুমান করা হয় যে ভূগর্ভস্থ ভূতাত্ত্বিক হাইড্রোজেনের মজুদ শত শত বছর ধরে বিশ্বের শক্তির চাহিদা মেটাতে সক্ষম।

কানাডায় ভেমা হাইড্রোজেন পরিচালিত একটি হাইড্রোজেন অনুসন্ধান খনন ক্ষেত্র। ছবি: ভেমা হাইড্রোজেন।

২০২৫ সালের জানুয়ারিতে, মার্কিন ভূতাত্ত্বিক জরিপ (USGS) সমগ্র মহাদেশীয় মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র জুড়ে প্রথম ভূতাত্ত্বিক হাইড্রোজেন সম্ভাবনা মানচিত্র প্রকাশ করে – যা তত্ত্ব থেকে মাঠপর্যায়ে উত্তরণের একটি মাইলফলক।

এই মানচিত্রটি উত্তোলনযোগ্য মজুদের বিষয়টি নিশ্চিত করে না, তবে কোম্পানিগুলোকে অনুসন্ধানমূলক খননের পরিকল্পনা শুরু করার জন্য এটিই প্রথম পদ্ধতিগত বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করে। সবচেয়ে সম্ভাবনাময় এলাকাগুলোর মধ্যে রয়েছে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মূল ভূখণ্ডের মধ্যভাগ এবং মধ্য ক্যালিফোর্নিয়ার উপকূল।

মাত্র কয়েক সপ্তাহ আগে, ২০২৬ সালের মে মাসে, টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা ‘প্রসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস’ জার্নালে প্রকাশ করেছেন যে, কানাডার গভীরে থাকা প্রাচীন শিলাস্তর থেকে প্রাকৃতিকভাবে হাইড্রোজেন নির্গত হচ্ছে — যা এই নতুন প্রমাণ দেয় যে পৃথিবীতে হয়তো বিশুদ্ধ শক্তির এক বিশাল ও অব্যবহৃত উৎস রয়েছে।

হাইড্রোজেনের সর্বোচ্চ ঘনত্ব পাওয়া যায় উত্তর অন্টারিও, কুইবেক, নুনাভুট এবং নর্থওয়েস্ট টেরিটোরিজে—যা কানাডার নিকেল, তামা এবং হীরা-সমৃদ্ধ অঞ্চলগুলোর সাথে মিলে যায়।

দুটি পথ, একটি গন্তব্য

ব্যবসা প্রতিষ্ঠানগুলো দুটি সমান্তরাল কৌশল নিয়ে এই সমস্যার মোকাবেলা করছে।

প্রথম কৌশলটিতে তেল ও গ্যাস অনুসন্ধানের মতোই ভূগর্ভে আগে থেকে বিদ্যমান হাইড্রোজেনের ভান্ডার খোঁজা হয়। বর্তমানে এই ক্ষেত্রে শীর্ষস্থানীয় এবং সবচেয়ে বেশি বিনিয়োগকারী সংস্থাটি হলো কলোরাডোর ডেনভার-ভিত্তিক কোলোমা।

২০২১ সালে প্রতিষ্ঠিত এবং অ্যামাজন, ইউনাইটেড এয়ারলাইন্স, এবং বিল গেটসের ব্রেকথ্রু এনার্জি ভেঞ্চারস-সহ বিভিন্ন বিনিয়োগকারীদের কাছ থেকে ৪০০ মিলিয়ন ডলারেরও বেশি তহবিল প্রাপ্ত কোলোমা আইওয়াতে তিনটি অনুসন্ধানমূলক কূপ খনন সম্পন্ন করেছে এবং চতুর্থটির খননকাজ চালাচ্ছে। এর মূল লক্ষ্য হলো ওয়েবস্টার কাউন্টির ভিনসেন্ট ডোম এলাকা – যেখানে ১৯৭০ ও ১৯৮০-এর দশকে ইউএসজিএস (USGS) উচ্চ মাত্রার হাইড্রোজেনের উপস্থিতি নথিভুক্ত করেছিল। এছাড়াও, কোম্পানিটি আইডাহোর ক্যানিয়ন কাউন্টিতে নোটাস শহরের নিকটবর্তী লোহা-সমৃদ্ধ ব্যাসল্ট স্তরকে লক্ষ্য করে তাদের প্রথম পরীক্ষামূলক কূপ স্থাপন করছে।

হাইটেরা, একটি অস্ট্রেলিয়ান কোম্পানি, কানসাস এবং নেব্রাস্কাতে একই সাথে হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম অনুসন্ধান করছে। তবে, ভূতাত্ত্বিক বাস্তবতা মডেলের চেয়ে সবসময়ই বেশি জটিল: কোম্পানিগুলো কূপে খুব তাড়াতাড়ি হাইড্রোজেন খুঁজে পেলেও, গ্যাসটি বাণিজ্যিক উত্তোলনের জন্য যথেষ্ট উচ্চ হারে প্রবাহিত হতে পারবে কিনা তা মূল্যায়ন করতে আরও সময় প্রয়োজন। এটি তেল অনুসন্ধানের প্রাথমিক দিনগুলো থেকে চলে আসা একটি পরিচিত সমস্যা – একটি ঝর্ণা খুঁজে পাওয়ার আগে অনেকগুলো কূপ খনন করা।

দ্বিতীয় ও আরও সাহসী কৌশলটি হলো, প্রকৃতি হাইড্রোজেন তৈরি করার জন্য অপেক্ষা না করে, সক্রিয়ভাবে ভূগর্ভে এই প্রক্রিয়াটিকে উদ্দীপিত করা। কানাডার কুইবেকের একটি স্টার্টআপ কোম্পানি, ভেমা হাইড্রোজেন, এই পদ্ধতিই গ্রহণ করেছে।

থেটফোর্ড খনিতে—যা স্বাস্থ্যগত উদ্বেগের কারণে বন্ধ হওয়ার আগে একসময় বিশ্বের "অ্যাসবেস্টস রাজধানী" ছিল—ভেমা ৪০০ মিলিয়ন বছরেরও বেশি আগে গঠিত একটি ওফিওলাইট স্তরে ৩০০ মিটারেরও বেশি গভীর দুটি পরীক্ষামূলক কূপ খনন করে। এর লক্ষ্য ছিল লৌহ-সমৃদ্ধ শিলাস্তরে পরিশোধিত জল পাম্প করে সার্পেন্টিনাইজেশন প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করা, যার ফলে কোনো নির্গমন ছাড়াই কৃত্রিমভাবে হাইড্রোজেন তৈরি হবে।

ভেমা-র সিইও পিয়ের লেভিন এই প্রক্রিয়াটিকে একটি “গোপন ফর্মুলা”-র সঙ্গে তুলনা করেন, যা বছরের পর বছর ধরে গবেষণাগারে পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে পরিমার্জিত হয়েছে: তাপমাত্রা, চাপ, অনুঘটক এবং প্রতিটি শিলার বৈশিষ্ট্যের সুনির্দিষ্ট সমন্বয়। ভেমা ২০২৮ সালে বৃহৎ পরিসরে উৎপাদন শুরু করার লক্ষ্য রাখে, যার উচ্চাকাঙ্ক্ষা হলো হাইড্রোজেনের খরচ জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে উৎপাদিত হাইড্রোজেনের খরচের চেয়েও কমিয়ে আনা।

বিপুল সম্ভাবনা, তবে উল্লেখযোগ্য প্রতিবন্ধকতাও রয়েছে।

ঝুঁকি থাকা সত্ত্বেও, হাইড্রোজেন অনুসন্ধানের জন্য ভূগর্ভের গভীরে প্রবেশ করতে ভেঞ্চার ক্যাপিটালের কাছে সবচেয়ে বড় আকর্ষণ হলো এর বৈপ্লবিক মূল্য। মার্কিন শক্তি বিভাগের হিসাব অনুযায়ী, প্রতি কিলোগ্রাম ভূ-তাপীয় হাইড্রোজেন ১ ডলারেরও কম খরচে উৎপাদন করা সম্ভব – যা প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে উৎপাদিত হাইড্রোজেনের চেয়ে সস্তা এবং বর্তমান নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস থেকে প্রাপ্ত ‘সবুজ’ হাইড্রোজেনের খরচের মাত্র এক-ষষ্ঠাংশ।

তবে, বিপুল সম্ভাবনা মানেই যে পথটা মসৃণ, তা নয়। স্বাধীন বিশেষজ্ঞরা বেশ কিছু প্রযুক্তিগত ঝুঁকির কথা উল্লেখ করেছেন: হাইড্রোজেন সংগ্রহের আগেই শিলার ফাটল দিয়ে চুইয়ে পড়তে পারে; ভূগর্ভে বসবাসকারী অণুজীবরা পাম্প করে তোলার ঠিক আগে হাইড্রোজেন খেয়ে ফেলতে পারে; শিলার মধ্যে জল পাম্প করার ফলে ভূতাত্ত্বিক স্তরগুলো ফুলে উঠতে পারে, যা ভূপৃষ্ঠের বিকৃতি বা এমনকি ছোটখাটো ভূমিকম্পের কারণ হতে পারে। প্রাকৃতিক সঞ্চয় অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জটি হলো, ড্রিলিং ছাড়া ভূপৃষ্ঠের নিচে কী আছে তা নিশ্চিতভাবে জানার আর কোনো উপায় নেই – যা প্রায়শই ব্যয়বহুল এবং ব্যর্থও হতে পারে।

আরেকটি, আরও পদ্ধতিগত, বাধা হলো যে সেরা ভূতাত্ত্বিক তথ্যের বেশিরভাগই এমন বেসরকারি সংস্থাগুলোর হাতে রয়েছে যারা তা গোপন রাখতে চায়, যা পুরো আবিষ্কার প্রক্রিয়াকে ধীর করে দিতে পারে। ইউএসজিএস-এর একজন ভূ-রসায়নবিদ জিওফ্রে এলিস সরাসরি বলেছেন: যদি অগ্রগতি ত্বরান্বিত করতে হয়, তবে সংশ্লিষ্ট পক্ষগুলোকে একে অপরের সাথে তথ্য আদান-প্রদান করতে হবে। অন্যথায়, বর্তমান গতিতে এই শক্তি উৎসের প্রকৃত সম্ভাবনা মূল্যায়ন করতে কয়েক দশক সময় লেগে যাবে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের সকল স্তরের কর্তৃপক্ষ এই বিষয়টির গুরুত্ব অনুধাবন করতে শুরু করেছে। মিশিগানের গভর্নর সরকারি সংস্থাগুলোকে ভূ-হাইড্রোজেন নিয়ে গবেষণা করতে এবং এর উন্নয়নের প্রতিবন্ধকতাগুলো চিহ্নিত করতে নির্দেশ দিয়েছেন। মার্কিন বিমান বাহিনী তাদের ঘাঁটিগুলোর জন্য শক্তির উৎস হিসেবে ভূ-হাইড্রোজেন ব্যবহারের সম্ভাবনা খতিয়ে দেখছে। তবে, এই শিল্পটি এখনও উল্লেখযোগ্য ফেডারেল তহবিল পায়নি, অথচ পরিবেশবান্ধব হাইড্রোজেন উৎপাদনের অন্যান্য ক্ষেত্রগুলো বিলিয়ন ডলার পেয়েছে।

চ্যালেঞ্জটি শুধু নিষ্কাশনের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। হাইড্রোজেন পরিবহন ও সংরক্ষণ করা অত্যন্ত কঠিন, যার অর্থ হলো যেকোনো ভূতাত্ত্বিক হাইড্রোজেন ভান্ডারকে উৎসের যতটা সম্ভব কাছাকাছি ব্যবহার করতে হবে। বেশ কয়েকটি বিকল্প বিবেচনা করা হচ্ছে: জাহাজের জন্য হাইড্রোজেনকে তরল মিথানলে রূপান্তর করা – পরিবহন শিল্পের এই অংশটি নির্গমন কমাতে প্রচণ্ড চাপের মধ্যে থাকলেও ব্যাটারিতে চলতে পারে না; বিমান চলাচলের জন্য টেকসই জ্বালানি উৎপাদনে এটি ব্যবহার করা; অথবা স্থানীয় ইস্পাত কারখানা, সার কারখানা বা ডেটা সেন্টারে সরবরাহ করা।

পোল্যান্ডের ওয়ারশতে একটি হাইড্রোজেন রিফুয়েলিং স্টেশন। ছবি: Wodnesprawy

পিয়ের লেভিনের মতে, সবচেয়ে উচ্চাভিলাষী পরিকল্পনাটি হলো, ভূ-হাইড্রোজেন ব্যবহার করে এক ধরনের কৃত্রিম মিথেন সংশ্লেষণ করা, যা শিল্প ও উষ্ণায়নের কাজে প্রাকৃতিক গ্যাসকে সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করতে পারে – এই প্রতিস্থাপনের পরিমাণ বছরে কয়েক কোটি টন। এটি এখনও একটি সুদূরপ্রসারী সম্ভাবনা, কিন্তু কুইবেক, আইওয়া, কানসাস, আইডাহো এবং ওরেগনে ভূগর্ভে চলমান পরীক্ষাগুলো প্রতিদিন নতুন নতুন প্রমাণ সংগ্রহ করছে।

কলোরাডো বোল্ডার বিশ্ববিদ্যালয়ের ভূ-রসায়নের অধ্যাপক অ্যালেক্সিস টেম্পলটন, যিনি বিশ্বের বৃহত্তম ওফিওলাইটের আবাসস্থল ওমানে হাইড্রোজেন প্রকৌশল নিয়ে গবেষণা করছেন, তিনি সংক্ষেপে বলেন: দুই বছর আগেও এই সবকিছু ছিল পুরোপুরি তাত্ত্বিক; আজ প্রশ্নটি আর এমন নয় যে ভূগর্ভে হাইড্রোজেন উৎপাদন করা সম্ভব কি না, বরং প্রশ্নটি হলো, বাজারে প্রতিযোগিতামূলক হওয়ার মতো যথেষ্ট কম খরচে তা করা সম্ভব কি না।

খনি শিল্পের সাথে জড়িত প্রত্যেকেই ঠিক এই প্রশ্নটির উত্তর খুঁজতে উঠেপড়ে লেগেছে।