কেন বায়ু টারবাইনগুলিতে বিরল আর্থ ব্যবহার করা প্রয়োজন?

[বিজ্ঞাপন_১]

বায়ু টারবাইনগুলি স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে, যা অত্যন্ত শক্তিশালী কিন্তু এতে বিরল মাটি থাকে যা খনন এবং পুনর্ব্যবহার করা কঠিন।

বায়ু টারবাইনগুলি প্রায়শই স্থায়ী চুম্বক দিয়ে সজ্জিত থাকে, যা বিরল পৃথিবী ব্যবহার করে। ছবি: রাবিহ শাশা — অনেক বায়ু টারবাইন স্থায়ী চুম্বক দিয়ে সজ্জিত, যা বিরল পৃথিবী ব্যবহার করে। ছবি: *রাবিহ শাশা*

পরিবেশগতভাবে, বায়ু টারবাইনগুলি একটি দর কষাকষি, IFL সায়েন্স 3 মার্চ রিপোর্ট করেছে। তাদের একটি "প্রতিদান সময়কাল" থাকে - একটি টারবাইন তার উৎপাদনের ফলে সৃষ্ট দূষণের ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য পর্যাপ্ত পরিষ্কার শক্তি সরবরাহ করতে যে সময় নেয় - এক বছরেরও কম সময়। পরিচালনার সময় এগুলি কার্যত কোনও দূষণ তৈরি করে না এবং এগুলি খুব দক্ষও - একটি একক টারবাইন প্রতি মাসে প্রায় 940টি গড় আমেরিকান বাড়িতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে।

কিন্তু বায়ু টারবাইনগুলি পুনর্ব্যবহার করা অত্যন্ত কঠিন, যার মধ্যে রয়েছে ভিতরে থাকা বিরল আর্থ। "এই মুহূর্তে, আমাদের জানা মতে, বায়ু টারবাইন থেকে কার্যত কোনও বিরল আর্থ পুনর্ব্যবহার করা হয় না," মার্কিন জ্বালানি বিভাগের বায়ু শক্তি প্রযুক্তি অফিসের প্রধান প্রযুক্তি কর্মকর্তা টাইলার ক্রিস্টোফেল বলেছেন।

এই পরিসংখ্যানটি অবাক করার মতো নয়। বিশ্বব্যাপী বিশেষজ্ঞরা অনুমান করেন যে সেরিয়াম, ল্যান্থানাম, নিওডিয়ামিয়ামের মতো পদার্থের ১% এরও কম বিরল পৃথিবী উপাদান পুনর্ব্যবহার করা হয়। নাম থেকেই বোঝা যায় যে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি কার্যকর পরিমাণে খুঁজে পাওয়া খুব কঠিন।

সাধারণত, লাভা প্রবাহ, জলবিদ্যুৎ কার্যকলাপ এবং পর্বত নির্মাণের মতো বিভিন্ন ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়ার কারণে ধাতুগুলি পৃথিবীর ভূত্বকে জমা হয়। তবে, বিরল পৃথিবী উপাদানগুলির অস্বাভাবিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের অর্থ হল এই বিশেষ পরিস্থিতিতে তারা প্রায়শই একসাথে জমা হয় না। বিরল পৃথিবীর চিহ্নগুলি গ্রহ জুড়ে ছড়িয়ে ছিটিয়ে রয়েছে, যার ফলে তাদের নিষ্কাশন অকার্যকর হয়ে পড়ে।

কখনও কখনও, ভূগর্ভস্থ অ্যাসিডিক পরিবেশ কিছু নির্দিষ্ট স্থানে বিরল মাটির উপাদানের সামান্য উচ্চ মাত্রা তৈরি করতে পারে। তবে, এই স্থানগুলি খুঁজে বের করা কেবল প্রথম চ্যালেঞ্জ। বিশুদ্ধ উপাদান আহরণের অসুবিধার কারণে খনিজ সম্পদ অনুসন্ধানও জটিল। বর্তমানে, বিশ্বের বিরল মাটি উৎপাদনের প্রায় ৭০% চীন থেকে আসে।

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। শিল্প অ্যাপ্লিকেশন থেকে শুরু করে ল্যাপটপ এবং স্মার্টফোনের মতো ব্যক্তিগত ডিভাইস পর্যন্ত সবকিছুতে এগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অবশ্যই, এগুলি বায়ু টারবাইনেও উপস্থিত থাকে।

"উইন্ড টারবাইন ব্লেডগুলি ঘোরার সাথে সাথে তারা গতিশক্তি উৎপন্ন করে। একটি স্থায়ী চুম্বক জেনারেটর দুটি বিপরীত মেরুকৃত স্থায়ী চুম্বকের মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে এই গতিশক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে," মেইন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক ক্রিস্টিন ভেকাসি ২০২২ সালের একটি গবেষণায় লিখেছেন।

"অন্যান্য চুম্বক কাজটি করতে পারে, কিন্তু স্থায়ী চুম্বকের অনেক সুবিধা রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে উচ্চ দক্ষতা, ছোট আকার, কম চলমান অংশ যা ভাঙতে পারে এবং বাইরের চার্জিংয়ের প্রয়োজন হয় না। বাতাস সমস্ত কাজ করে," তিনি ব্যাখ্যা করেন।

এই চুম্বকগুলিতেই বিরল পৃথিবীর উপাদান পাওয়া যায়, সাধারণত নিওডিয়ামিয়াম বা সামারিয়াম। এগুলি সবচেয়ে শক্তিশালী চুম্বক, তবে এগুলি অবিনাশী নয়। অতিরিক্ত গরম, ক্ষয়, দুর্ঘটনাজনিত আঘাত বা চৌম্বক ক্ষেত্রের সমস্যার কারণে এগুলি তাদের চুম্বকত্ব হারাতে পারে। ফলস্বরূপ, বায়ু টারবাইন সংস্কার - পুরানো যন্ত্রাংশ প্রতিস্থাপন, জেনারেটরের মতো উপাদানগুলি আপগ্রেড করা এবং বিরল পৃথিবীর চুম্বক প্রতিস্থাপন - একটি প্রায় ধ্রুবক প্রক্রিয়া।

এই সমস্যা সমাধানের জন্য, মার্কিন জ্বালানি বিভাগ গত বছর টারবাইন উপাদানগুলির জন্য দক্ষ পুনর্ব্যবহারযোগ্য সমাধান খুঁজে বের করার জন্য একটি প্রতিযোগিতা শুরু করে। গত মাসে, প্রতিযোগিতার প্রথম পর্যায়ের ২০ জন বিজয়ীর নাম ঘোষণা করা হয়েছিল, যার মধ্যে চারটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য চুম্বকের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল।

ক্রিস্টোফেলের মতে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র বায়ুশক্তিতে আরও বেশি বিনিয়োগ করছে এবং বিরল পৃথিবী-ভিত্তিক প্রযুক্তির বিকাশ অব্যাহত থাকায়, বিরল পৃথিবী পুনর্ব্যবহার করা আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হয়ে উঠবে। "এই পুরষ্কার এমন কিছু পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তির প্রচারে সহায়তা করে যা চুম্বক ব্যবহারের জন্য কম সম্পদ-নিবিড়, কম নির্গমনের উপায় তৈরি করতে পারে," তিনি বলেন।

থু থাও ( আইএফএল সায়েন্স অনুসারে)

[বিজ্ঞাপন_২]
উৎস লিঙ্ক