"এনার্জি নিউট্রিনো" - বিদ্যুৎ উৎপাদনের বিনামূল্যের প্রযুক্তি

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

সাম্প্রতিক দশকগুলিতে বিশ্বব্যাপী জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত, অন্যান্য বিষয়গুলির মধ্যে, মানব জীবনের একটি দায়িত্বজ্ঞানহীন এবং অদূরদর্শী উপায়ের কারণে, নতুন প্রযুক্তির বিকাশ এবং নতুন উপকরণ তৈরির প্রশ্ন যা একজন ব্যক্তির জন্য কেবল একটি আরামদায়ক জীবনই সরবরাহ করে না।, কিন্তু নিজের বাসস্থানের উপর মানুষের জীবনের নেতিবাচক প্রভাবকে আমূলভাবে কমাতে পারে।

জলবায়ুর উপর মানুষের ক্রিয়াকলাপের প্রভাব একটি বহু-উপাদান এবং অত্যন্ত জটিল বিষয়, যার মধ্যে মানব বর্জ্যের নিষ্পত্তি এবং বিদ্যুত উৎপন্ন করার জন্য জীবাশ্ম জ্বালানী পোড়ানো এবং অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলির জন্য এটি ব্যবহার করতে অস্বীকার উভয়ই অন্তর্ভুক্ত।

মহাজাগতিক নিউট্রিনো কণা থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন কতটা বাস্তব তা নিয়ে বৈজ্ঞানিক মহলে বহুদিন ধরেই আলোচনা চলছে। এক পক্ষ ইতিবাচকভাবে দাবি করে যে পৃথিবীর পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে মহাজাগতিক নিউট্রিনোর প্রবাহ দিনরাত স্থিতিশীল থাকে, বছরের আবহাওয়া এবং সময় নির্বিশেষে, এবং বিজ্ঞানীরা যদি বিকিরণের দৃশ্যমান বর্ণালী (সূর্যের আলো) থেকে কীভাবে বিদ্যুৎ পেতে হয় তা শিখে থাকেন, তাহলে এটি বিকিরণের অদৃশ্য বর্ণালী (যেমন মহাজাগতিক নিউট্রিনো) বা অন্যান্য ধরণের বিকিরণ থেকে কারেন্ট পাওয়া সম্ভব। এবং প্রশ্নটি শুধুমাত্র নতুন উপাদান তৈরিতে যা নিউট্রিনোর শক্তিকে বৈদ্যুতিক প্রবাহে রূপান্তরিত করতে দেয়।

নৈরাশ্যবাদীরা যুক্তি দেন যে যদিও নিউট্রিনোর ভর রয়েছে তার প্রমাণের জন্য 2015 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়েছিল, তবে এই ভর খুবই ছোট (ইলেকট্রনের তুলনায় অনেক হালকা)। “যদি আমরা অনুমান করি যে নিউট্রিনো থেকে শক্তি পাওয়া যেতে পারে, তাহলে দুটি প্রশ্ন জাগে: কী মূল্যে এবং এটি ব্যবহারিক হবে? সহজ কথায়, কারিগরি ও অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা অবশ্যই প্রদর্শন করা উচিত, বলেছেন প্রফেসর ইয়াহিয়া খলিল, ইয়েল ইউনিভার্সিটি, ইউএসএ এবং রিসার্চ ফেলো, ইউনিভার্সিটি অফ অক্সফোর্ড, যুক্তরাজ্য৷ তিনি বোর্দো বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যাক রোটুয়ারের সাথে যোগ দিয়েছেন - “আইস কিউব এক্সপেরিমেন্ট হল পদার্থের সাথে নিউট্রিনোর অতি ক্ষুদ্র মিথস্ক্রিয়ার আরেকটি চমৎকার প্রদর্শন। হ্যাঁ, এই প্রক্রিয়ায় কিছু শক্তি স্থানান্তরিত হয়। কিন্তু একটি ডিম রান্না করেও বিদ্যুৎ উৎপাদনের মতো পর্যাপ্ত শক্তি পাওয়ার কোনো সুযোগ নেই’। কিন্তু বিজ্ঞানীরা কি তাত্ত্বিকরা যারা মূলত নিউট্রিনো পদার্থবিদ্যার মৌলিক ভিত্তি অধ্যয়ন করেন এবং তাদের প্রয়োগের প্রয়োগ করেন না, তাই কি?

এটি উল্লেখ করা উচিত যে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে প্রচুর প্রকাশনা এই বিষয়ে সম্পাদিত গবেষণার বর্ণনা দিয়েছে। এবং বিভিন্ন দেশের বিজ্ঞানীদের প্রকাশনা বিশ্লেষণ করার সময়, আমরা এই উপসংহারে পৌঁছাতে পারি যে শক্তি উৎপন্ন করার জন্য মহাজাগতিক নিউট্রিনো ব্যবহার করার উপায় বর্ধিত পারমাণবিক কম্পনের সাথে উপাদান তৈরির মধ্যে রয়েছে। প্রকৃতিতে, ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) প্রফেসর ভেনেসা উড এবং তার সহকর্মীরা ব্যাখ্যা করেছেন যে কোন প্রক্রিয়াগুলি যখন উপাদানগুলিকে ন্যানোসাইজ করা হয় তখন পারমাণবিক কম্পনের কারণ হয় এবং কীভাবে এই জ্ঞানটি বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পদ্ধতিগতভাবে ন্যানোম্যাটেরিয়াল বিকাশ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ প্রকাশনাটি দেখায় যে যখন উপকরণগুলি 10-20 ন্যানোমিটারের কম আকারে তৈরি করা হয়, অর্থাৎ মানুষের চুলের চেয়ে 5000 গুণ পাতলা, তখন ন্যানো পার্টিকেলগুলির পৃষ্ঠের বাইরের পারমাণবিক স্তরগুলির কম্পনগুলি বড় হয় এবং কীভাবে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে উপাদান আচরণ করে। সমস্ত উপাদান কম্পনকারী পরমাণু দ্বারা গঠিত।এই পারমাণবিক কম্পন, বা "ফোননস", কিভাবে বৈদ্যুতিক চার্জ এবং তাপ পদার্থে স্থানান্তরিত হয় তার জন্য দায়ী।

একই সময়ে, নতুন প্রযুক্তি তৈরিতে গ্রাফিন ন্যানোস্ট্রাকচারের ব্যবহার সবচেয়ে কাছের মনোযোগ আকর্ষণ করছে। কিন্তু গ্রাফিন ন্যানোস্ট্রাকচারের মতো আধুনিক উপকরণগুলিকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য এবং অপটো-, ন্যানো- এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ডিভাইসগুলির জন্য তাদের উন্নত করার জন্য, এটি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে কীভাবে ফোননগুলি - কঠিন পদার্থে পরমাণুর কম্পন - পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে৷ এইমাত্র প্রকাশিত কাজটি দেখায় যে ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়, জাপানের অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (এআইএসটি), জেইওএল এবং রোমের লা সাপিয়েঞ্জা বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা একটি কৌশল তৈরি করেছেন যা একটি ন্যানোস্ট্রাকচারযুক্ত উপাদানে উপস্থিত সমস্ত ফোনন পরিমাপ করতে পারে। এইভাবে, প্রথমবারের মতো, তারা স্বায়ত্তশাসিত গ্রাফিনের সমস্ত কম্পন মোড স্থাপন করতে সক্ষম হয়েছিল, সেইসাথে গ্রাফিন ন্যানোফাইবারগুলিতে বিভিন্ন কম্পন মোডের স্থানীয় বিস্তার। এই নতুন পদ্ধতি, যাকে তারা "লার্জ-কিউ ম্যাপিং" বলে, সমস্ত ন্যানোস্ট্রাকচারযুক্ত পাশাপাশি দ্বি-মাত্রিক আধুনিক উপকরণগুলিতে স্থানিক এবং আবেগপ্রবণ ফোনন সম্প্রসারণ প্রতিষ্ঠার জন্য সম্পূর্ণ নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে। এই পরীক্ষাগুলি ন্যানোমিটার স্কেলে নির্দিষ্ট মনোলেয়ারগুলিতে স্থানীয় কম্পন মোডগুলি অধ্যয়ন করার জন্য নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

গ্রাফিনে স্থানীয় জালি কম্পনের পরিকল্পিত উপস্থাপনা, প্রেরিত দ্রুত ইলেকট্রনের তরঙ্গফ্রন্ট দ্বারা উত্তেজিত। (চিত্র ক্রেডিট: © Ryosuke Senga, AIST)

যাইহোক, জার্মান গণিতবিদ এবং ব্যবসায়ী হোলগার শুবার্টের নেতৃত্বে নিউট্রিনো এনার্জি গ্রুপের বিজ্ঞানীরা শক্তি উৎপাদনের জন্য গ্রাফিন-ভিত্তিক উপকরণের সর্বশেষ উন্নয়নের বাস্তব বাস্তবায়নে সবচেয়ে বেশি এগিয়ে গেছেন। বহু বছরের তাত্ত্বিক এবং ব্যবহারিক উন্নয়ন ব্যবহার করে, ডোপড গ্রাফিন এবং সিলিকনের উপর ভিত্তি করে ন্যানোস্কেল পুরুত্ব সহ একটি বহুস্তর আবরণ উপাদান তৈরি করা হয়েছিল, যা কেবল মহাজাগতিক নিউট্রিনো নয়, অন্যান্য ধরণের বিকিরণ যেমন ইলেক্ট্রোসমোগ, উদাহরণ স্বরূপ. পারমাণবিক কম্পন বাড়ানোর জন্য আবরণ স্তরগুলির ডোপিং করা হয়েছিল।

মহাজাগতিক উচ্চ-শক্তি নিউট্রিনো এবং অন্যান্য বিকিরণের প্রভাবের অধীনে, পারমাণবিক কম্পনগুলি প্রসারিত হয়, যার ফলে অনুরণন হয়, যা ধাতব ফয়েলে স্থানান্তরিত হয় এবং ফলস্বরূপ শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। তদুপরি, পারমাণবিক কম্পন থেকে অনুরণনে রূপান্তরের জন্য, মহাজাগতিক নিউট্রিনো থেকে খুব কম শক্তি পাওয়াই যথেষ্ট কারণ তৈরি করা বহুস্তর উদ্ভাবনী উপাদানের জন্য।

উপরে উল্লিখিত অধ্যাপক ইয়েহিয়া খলিলের মন্তব্য সম্পর্কে, নিউট্রিনো এনার্জি গ্রুপের বৈজ্ঞানিক কাউন্সিল নিম্নলিখিতগুলি নোট করে: "আমাদের অনুমানে, এই ধরণের শক্তি উৎপাদনের খরচ অন্যান্য ধরণের শক্তি উৎপাদনের খরচের 50% এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে কম হবে। শক্তি, এবং সত্যিই বড় শিল্প স্কেলে অনেক বেশি লাভজনক।"

উপরন্তু, পাওয়ার উত্স খুব কমপ্যাক্ট এবং অপারেটিং এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ প্রয়োজন হয় না। উদাহরণস্বরূপ, A-4 আকারের ফয়েলের একটি শীট, ডোপড ন্যানো পার্টিকেলগুলির একটি বিশেষ ঘন স্তর দিয়ে আবৃত, 2.5-3.0 ওয়াট পরীক্ষাগারের অবস্থার অধীনে একটি স্থিতিশীল আউটপুট বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করে। NEUTRINO POWER CUBE®, 4.5 থেকে 5.5 kW/h ক্ষমতার সাথে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, এর একটি "কূটনীতিক" এর আকারের কমপ্যাক্ট হবে।

অপারেশন নীতিটি ফটোভোলটাইক কোষের সাথে তুলনা করা যেতে পারে, যেখানে আলো (দৃশ্যমান বিকিরণ বর্ণালী) শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। NEUTRINO POWER CUBE® এর প্রধান সুবিধা এবং পার্থক্য হল এই যে শক্তি দিনে 24 ঘন্টা একটানা উৎপন্ন হতে পারে, যেহেতু পটভূমি বিকিরণ (অদৃশ্য বিকিরণ বর্ণালী) সম্পূর্ণ অন্ধকারেও পৃথিবীতে পৌঁছায়।

এই ধরনের মাত্রা এবং আউটপুট ডেটা নিউট্রিনো পাওয়ার কিউব® নিউট্রিনো কারেন্ট সোর্সকে বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং শিল্প শক্তি উৎপাদনে ব্যবহার করার জন্য বিভিন্ন ডিভাইস এবং সরঞ্জামে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।

বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় এবং প্রেসে তীব্র বিতর্কের বিষয়ে মন্তব্য করে, নিউট্রিনো এনার্জি গ্রুপের সিইও হোলগার শুবার্ট সমালোচনা করেন যে জনসাধারণ কতটা অন্ধকারে থাকে, যদিও নিউট্রিনো কণা পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে জ্ঞানের বর্তমান অবস্থা বাস্তব সম্ভাবনার প্রস্তাব দেয়। সম্পূর্ণ নতুন পদ্ধতির সাথে আধুনিক সমস্যা সমাধানের জন্য … "বিকিরণের অদৃশ্য বর্ণালীর কণাগুলি অবশ্যই সারা বিশ্বের যে কোনও ক্ষয়িষ্ণু জীবাশ্ম সম্পদের চেয়ে দিনে দিনে আরও বেশি শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম হয়," - কোম্পানির বিজ্ঞানীরা বলে৷ তাদের মতে, বর্তমান গবেষণা আমাদের উপরে এই বিশাল শক্তি ক্ষেত্রের উপর ফোকাস করা উচিত, যা "পৃথিবী খনন" চালিয়ে যাওয়ার পরিবর্তে আমাদের ভবিষ্যতে ব্যবহার করতে হবে।

নিউট্রিনো এনার্জি গ্রুপ একটি জার্মান - আমেরিকান গবেষণা জোট হওয়া সত্ত্বেও, হোলগার শুবার্ট জার্মানির পরিস্থিতির সমালোচনা করেছেন: “জার্মানি বিশ্বব্যাপী প্রয়োগ গবেষণায় পিছিয়ে রয়েছে৷ নিউট্রিনো পদার্থবিদ্যার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য আবিষ্কারগুলি এখনও জার্মান গবেষণার পরিবেশে আসেনি - মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং বিশ্বের অন্যান্য অনেক দেশের বিপরীতে, যেখানে তারা ইতিমধ্যেই স্বীকৃত জ্ঞানের অন্তর্গত। অবশ্যই, নিউট্রিনোগুলি কোথা থেকে এসেছে তা জানা আকর্ষণীয় হবে, এবং অবশ্যই, দক্ষিণ মেরুতে নিউট্রিনো গতিবিধি নথিভুক্ত করা খুব আকর্ষণীয় - কার্যত বিশ্বের অন্য প্রান্তে - এবং কখনও কখনও অন্তত একটি "ধরা"। কণা, কিন্তু লক্ষ লক্ষ "গবেষণা" অর্থ ব্যবহার করার ক্ষেত্রে এটিকে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত নয় - বিজ্ঞানের প্রকৃত লক্ষ্যকে উপেক্ষা করা উচিত নয় - এই লক্ষ্যটি, শুবার্টের মতে, বিশ্বকে আরও উন্নত করার জন্য ব্যবহারিক জ্ঞান অনুসন্ধান করা এবং প্রাপ্ত করা। স্থান, এবং এই বিশেষ ক্ষেত্রে, শক্তি উৎপন্ন করতে সৌর এবং মহাজাগতিক বিকিরণের উচ্চ-শক্তির অদৃশ্য বর্ণালী ব্যবহার করার সুযোগ খুঁজে বের করতে।

আরো বিস্তারিত তথ্য পাওয়া যাবে: