ব্রাইট স্পার্ক: এমআইটি বিজ্ঞানীরা কি ফিউশন শক্তিকে বাস্তবে রূপ দিতে পারবেন?

আপনাকে সর্বোত্তম অভিজ্ঞতা দেওয়ার জন্য আমরা এগুলি ব্যবহার করি। আপনি যদি আমাদের ওয়েবসাইট ব্যবহার করা চালিয়ে যান, তাহলে আমরা ধরে নেব যে আপনি এই ওয়েবসাইটের সমস্ত কুকি গ্রহণ করতে সম্মত আছেন।

ইতালীয় তেল কোম্পানি এনি কমনওয়েলথ ফিউশন সিস্টেমস-এ ৫০ মিলিয়ন ডলার বিনিয়োগ করছে। এই সংস্থাটি এমআইটি থেকে উদ্ভূত একটি প্রতিষ্ঠান, যা স্পার্ক (SPARC) নামক একটি ফিউশন শক্তি পরীক্ষায় শূন্য-কার্বন শক্তি উৎপাদনের জন্য সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটের উন্নয়নে প্রতিষ্ঠানটির সাথে কাজ করছে। জুলিয়ান টার্নার সিইও রবার্ট মামগার্ডের কাছ থেকে এ বিষয়ে বিস্তারিত জেনেছেন।

ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি)-র পবিত্র প্রাঙ্গণের গভীরে এক শক্তি বিপ্লব সংঘটিত হচ্ছে। কয়েক দশকের অগ্রগতির পর বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে, ফিউশন শক্তি অবশেষে তার পূর্ণতা লাভের জন্য প্রস্তুত এবং অফুরন্ত, দহনমুক্ত ও কার্বন-শূন্য শক্তির পরম আকাঙ্ক্ষিত লক্ষ্য হয়তো হাতের নাগালে চলে এসেছে।

ইতালির বৃহৎ জ্বালানি সংস্থা এনি-ও এই আশাবাদে সায় দিয়েছে এবং এমআইটি-র প্লাজমা ফিউশন অ্যান্ড সায়েন্স সেন্টার (পিএসএফসি) ও বেসরকারি সংস্থা কমনওয়েলথ ফিউশন সিস্টেমস (সিএফএস)-এর সঙ্গে একটি যৌথ প্রকল্পে ৫০ মিলিয়ন ইউরো (৬২ মিলিয়ন ডলার) বিনিয়োগ করেছে, যার লক্ষ্য হলো মাত্র ১৫ বছরের মধ্যে দ্রুতগতিতে গ্রিডে ফিউশন বিদ্যুৎ সরবরাহ করা।

ফিউশন, যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সূর্য ও নক্ষত্ররা শক্তি পায়, তা নিয়ন্ত্রণ করার কাজটি একটি বহু পুরনো সমস্যার কারণে আটকে আছে: যদিও এই প্রক্রিয়ায় বিপুল পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়, কিন্তু এটি কেবল লক্ষ লক্ষ ডিগ্রি সেলসিয়াসের চরম তাপমাত্রায়ই করা সম্ভব, যা সূর্যের কেন্দ্রের চেয়েও বেশি উত্তপ্ত এবং এতটাই গরম যে কোনো কঠিন পদার্থ তা সহ্য করতে পারে না।

এই চরম পরিস্থিতিতে ফিউশন জ্বালানিকে আবদ্ধ রাখার চ্যালেঞ্জের ফলে, ফিউশন শক্তি পরীক্ষাগুলো এখন পর্যন্ত ঘাটতিতে চলেছে, ফিউশন বিক্রিয়া টিকিয়ে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির চেয়ে কম শক্তি উৎপন্ন করছে এবং ফলস্বরূপ গ্রিডের জন্য বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারছে না।

“বিগত কয়েক দশক ধরে ফিউশন গবেষণা ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে, যার ফলে ফিউশন শক্তি সম্পর্কিত বৈজ্ঞানিক বোঝাপড়া এবং প্রযুক্তিতে অগ্রগতি সাধিত হয়েছে,” বলেছেন সিএফএস-এর সিইও রবার্ট মামগার্ড।

সিএফএস উচ্চ-ক্ষেত্র পদ্ধতি ব্যবহার করে ফিউশনকে বাণিজ্যিকীকরণ করছে, যেখানে আমরা বৃহত্তর সরকারি কর্মসূচিগুলোর মতোই একই পদার্থবিদ্যার পদ্ধতি ব্যবহার করে ছোট আকারের ফিউশন ডিভাইস তৈরির জন্য নতুন উচ্চ-ক্ষেত্র চুম্বক তৈরি করছি। এটি করার জন্য, সিএফএস একটি সহযোগিতামূলক প্রকল্পে এমআইটির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করে, যা নতুন চুম্বক তৈরির মাধ্যমে শুরু হয়েছে।

SPARC ডিভাইসটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে উত্তপ্ত প্লাজমাকে—যা উপপারমাণবিক কণার একটি গ্যাসীয় মিশ্রণ—নির্দিষ্ট স্থানে ধরে রাখে, যাতে এটি ডোনাট-আকৃতির ভ্যাকুয়াম চেম্বারের কোনো অংশের সংস্পর্শে আসতে না পারে।

“প্রধান চ্যালেঞ্জ হলো ফিউশন ঘটার মতো পরিস্থিতিতে এমন একটি প্লাজমা তৈরি করা, যা তার ব্যবহৃত শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি উৎপাদন করবে,” মামগার্ড ব্যাখ্যা করেন। “এটি পদার্থবিজ্ঞানের প্লাজমা পদার্থবিজ্ঞান নামে পরিচিত একটি উপশাখার ওপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল।”

এই ক্ষুদ্র পরীক্ষাটি দশ-সেকেন্ডের স্পন্দনে প্রায় ১০০ মেগাওয়াট তাপ উৎপাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা একটি ছোট শহরের ব্যবহৃত শক্তির সমান। কিন্তু, যেহেতু স্পার্ক একটি পরীক্ষা, তাই এতে ফিউশন শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করার ব্যবস্থা অন্তর্ভুক্ত থাকবে না।

এমআইটির বিজ্ঞানীরা আশা করছেন যে, প্লাজমা উত্তপ্ত করতে ব্যবহৃত শক্তির চেয়ে উৎপাদিত শক্তি দ্বিগুণেরও বেশি হবে এবং এর মাধ্যমে অবশেষে চূড়ান্ত প্রযুক্তিগত মাইলফলক অর্জিত হবে: ফিউশন থেকে ধনাত্মক নিট শক্তি।

“চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে স্থির ও অন্তরীত রাখা একটি প্লাজমার অভ্যন্তরে ফিউশন ঘটে,” বলেন মামগার্ড। “ধারণাগতভাবে এটি একটি চৌম্বকীয় বোতলের মতো। চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি প্লাজমাকে অন্তরীত করার ক্ষেত্রে বোতলটির সক্ষমতার সাথে অত্যন্ত জোরালোভাবে সম্পর্কিত, যার ফলে প্লাজমা ফিউশনের জন্য প্রয়োজনীয় অবস্থায় পৌঁছাতে পারে।”

সুতরাং, আমরা যদি শক্তিশালী চুম্বক তৈরি করতে পারি, তবে এমন প্লাজমা তৈরি করতে পারব যা কম শক্তি ব্যবহার করে আরও উত্তপ্ত ও ঘন হতে পারে। এবং উন্নত প্লাজমার সাহায্যে আমরা ডিভাইসগুলোকে আরও ছোট এবং নির্মাণ ও বিকাশের জন্য আরও সহজবোধ্য করে তুলতে পারব।

উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টরের সাহায্যে, আমাদের কাছে অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার একটি নতুন উপায় রয়েছে, এবং এর ফলে আরও উন্নত ও ছোট চৌম্বকীয় বোতল তৈরি করা সম্ভব। আমরা বিশ্বাস করি, এটি আমাদের আরও দ্রুত ফিউশন পর্যায়ে নিয়ে যাবে।

মামগার্ড নতুন প্রজন্মের বৃহৎ-বোরের সুপারকন্ডাক্টিং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের কথা উল্লেখ করছেন, যেগুলোর মধ্যে যেকোনো বর্তমান ফিউশন পরীক্ষায় ব্যবহৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে দ্বিগুণ শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার সম্ভাবনা রয়েছে, যা আয়তন অনুপাতে শক্তি দশগুণেরও বেশি বৃদ্ধি করতে সক্ষম।

ইট্রিয়াম-বেরিয়াম-কপার অক্সাইড (YBCO) নামক একটি যৌগ দিয়ে প্রলেপযুক্ত স্টিলের টেপ দিয়ে তৈরি নতুন সুপারকন্ডাক্টিং চুম্বকগুলো SPARC-কে ITER-এর প্রায় এক-পঞ্চমাংশ ফিউশন শক্তি উৎপাদন করতে সক্ষম করবে, কিন্তু এমন একটি যন্ত্রের মাধ্যমে যার আয়তন ITER-এর মাত্র প্রায় ১/৬৫ ভাগ।

নেট ফিউশন শক্তি ডিভাইস তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় আকার, খরচ, সময়সীমা এবং সাংগঠনিক জটিলতা হ্রাস করার মাধ্যমে, YBCO চুম্বকগুলো ফিউশন শক্তির ক্ষেত্রে নতুন একাডেমিক ও বাণিজ্যিক পন্থাকেও সক্ষম করবে।

“SPARC এবং ITER উভয়ই টোকামাক, যা কয়েক দশক ধরে প্লাজমা পদার্থবিজ্ঞানের ব্যাপক মৌলিক বিজ্ঞানের বিকাশের উপর ভিত্তি করে তৈরি এক বিশেষ ধরনের চৌম্বকীয় বোতল,” মামগার্ড স্পষ্ট করেন।

SPARC পরবর্তী প্রজন্মের উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টর (HTS) চুম্বক ব্যবহার করবে, যা অনেক উচ্চতর চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে সক্ষম এবং এর ফলে অনেক ছোট আকারেই কাঙ্ক্ষিত ফিউশন কর্মক্ষমতা অর্জন করা সম্ভব হবে।

আমরা বিশ্বাস করি, এটি জলবায়ু-সংশ্লিষ্ট সময়সীমার মধ্যে ফিউশন অর্জনের একটি মূল উপাদান এবং একটি অর্থনৈতিকভাবে আকর্ষণীয় পণ্য হবে।

সময়সীমা এবং বাণিজ্যিক সম্ভাবনার প্রসঙ্গে বলতে গেলে, স্পার্ক (SPARC) হলো একটি টোকামাক নকশার বিবর্তন, যা কয়েক দশক ধরে অধ্যয়ন ও পরিমার্জন করা হয়েছে; এর মধ্যে ১৯৭০-এর দশকে এমআইটি-তে শুরু হওয়া কাজও অন্তর্ভুক্ত।

SPARC পরীক্ষাটির লক্ষ্য হলো বিশ্বের প্রথম সত্যিকারের ফিউশন বিদ্যুৎ কেন্দ্র স্থাপনের পথ প্রশস্ত করা, যার বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা হবে প্রায় ২০০ মেগাওয়াট, যা বেশিরভাগ বাণিজ্যিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের সমতুল্য।

ফিউশন শক্তি নিয়ে ব্যাপক সংশয় থাকা সত্ত্বেও—এবং এতে বিপুল বিনিয়োগকারী প্রথম বৈশ্বিক তেল কোম্পানি হওয়ার দূরদর্শী পরিকল্পনা এনি-র রয়েছে—এর সমর্থকরা বিশ্বাস করেন যে এই প্রযুক্তি বিশ্বের ক্রমবর্ধমান জ্বালানি চাহিদার একটি উল্লেখযোগ্য অংশ মেটাতে সক্ষম এবং একই সাথে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনও ব্যাপকভাবে কমাতে পারে।

নতুন সুপারকন্ডাক্টিং চুম্বকের মাধ্যমে সম্ভব হওয়া ক্ষুদ্রতর মাপ গ্রিডে ফিউশন শক্তি থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের একটি দ্রুততর ও সস্তা পথ খুলে দিতে পারে।

এনি-র অনুমান অনুযায়ী, ২০৩৩ সালের মধ্যে একটি ২০০ মেগাওয়াট ফিউশন রিঅ্যাক্টর তৈরি করতে ৩ বিলিয়ন ডলার খরচ হবে। ইউরোপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন, ভারত, জাপান, রাশিয়া এবং দক্ষিণ কোরিয়ার যৌথ উদ্যোগে পরিচালিত আইটিইআর প্রকল্পটি ২০২৫ সালের মধ্যে প্রথম অতি-উত্তপ্ত প্লাজমা পরীক্ষা এবং ২০৩৫ সালের মধ্যে প্রথম পূর্ণ-ক্ষমতার ফিউশনের লক্ষ্যমাত্রার অর্ধেকেরও বেশি পথ অতিক্রম করেছে এবং এর বাজেট প্রায় ২০ বিলিয়ন ইউরো। স্পার্ক-এর মতোই, আইটিইআর-কেও বিদ্যুৎ উৎপাদন না করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

সুতরাং, মার্কিন গ্রিড যখন ২-৩ গিগাওয়াটের বিশাল কয়লা বা ফিশন বিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে সরে এসে ১০০-৫০০ মেগাওয়াট পরিসরের কেন্দ্রগুলোর দিকে ঝুঁকছে, তখন ফিউশন শক্তি কি এই কঠিন বাজারে প্রতিযোগিতা করতে পারবে – এবং যদি পারে, তবে কখন?

“এখনও গবেষণা বাকি আছে, কিন্তু প্রতিবন্ধকতাগুলো জানা আছে, নতুন উদ্ভাবন বিষয়গুলোকে ত্বরান্বিত করার পথ দেখাচ্ছে, সিএফএস-এর মতো নতুন সংস্থাগুলো সমস্যাগুলোকে বাণিজ্যিক দৃষ্টিকোণ থেকে দেখছে এবং মৌলিক বিজ্ঞানও পরিপক্ক,” বলেন মামগার্ড।

আমরা বিশ্বাস করি যে, একীভূত হওয়াটা অনেকের ধারণার চেয়েও কাছে। সাথে থাকুন।

DAMM সেলুলার সিস্টেমস A/S শিল্প, বাণিজ্যিক এবং জননিরাপত্তা গ্রাহকদের জন্য নির্ভরযোগ্য, মজবুত এবং সহজে সম্প্রসারণযোগ্য টেরিস্ট্রিয়াল ট্রাঙ্কড রেডিও (TETRA) এবং ডিজিটাল মোবাইল রেডিও (DMR) যোগাযোগ ব্যবস্থা প্রদানে বিশ্বের অন্যতম শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান।

DAMM TetraFlex Dispatcher এমন সংস্থাগুলিতে কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি করে, যারা রেডিও যোগাযোগের কমান্ড, নিয়ন্ত্রণ এবং পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন এমন গ্রাহকদের একটি বহর পরিচালনা করে।

DAMM TetraFlex ভয়েস ও ডেটা লগ সিস্টেম ব্যাপক ও নির্ভুল ভয়েস এবং ডেটা রেকর্ডিং ফাংশনের পাশাপাশি বিস্তৃত পরিসরের সিডিআর লগিং সুবিধা প্রদান করে।

গ্রিন টেপ সলিউশনস একটি অস্ট্রেলিয়ান পরামর্শক প্রতিষ্ঠান, যা পরিবেশগত মূল্যায়ন, অনুমোদন ও নিরীক্ষা এবং পরিবেশগত সমীক্ষায় বিশেষজ্ঞ।

যখন আপনি আপনার পাওয়ার প্ল্যান্টের কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে চাইবেন, তখন এই লক্ষ্যে পৌঁছানোর জন্য আপনার সঠিক সিমুলেশন অভিজ্ঞতার প্রয়োজন হবে। একটি কোম্পানি বাস্তবসম্মত পাওয়ার প্ল্যান্ট সিমুলেটর তৈরিতে নিবেদিতপ্রাণ, যা নিশ্চিত করে যে আপনার কর্মীদের পাওয়ার প্ল্যান্টটি নিরাপদে এবং দক্ষতার সাথে পরিচালনা করার জন্য প্রয়োজনীয় জ্ঞান রয়েছে।


পোস্ট করার সময়: ১৮-ডিসেম্বর-২০১৯
হোয়াটসঅ্যাপ অনলাইন চ্যাট!