সৌরশক্তির ব্যবহার এবং আগামীর ভাবনা

কাজী ফারহান হায়দার

সৌরশক্তির ব্যবহার সম্পর্কে আলোচনা করার আগে আমাদের জানতে হবে সৌরশক্তির উৎস এবং সৌরশক্তির প্রক্রিয়াগত দিক নিয়ে। সৌরশক্তির প্রধান উৎস হল সূর্য।
সৌরশক্তি বলতে সূর্য থেকে আসা আলো ও তাপকে কাজে লাগিয়ে ফটোভোলটিক প্যানেলের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন ও তাপ তৈরী করার প্রক্রিয়াকে বুঝানো হয়।
সৌরশক্তি সম্পূর্ন নবায়ন যোগ্য জ্বালানি। এটি পরিবেশ বান্ধব। সৌরশক্তির ব্যবহারে পরিবেশ দূষন রোধ করা যায়। বর্তমানে পৃথিবীতে নবায়নযোগ্য জ্বালানির অধিকাংশই সৌরশক্তি থেকে পাওয়া যায়। বিদ্যুৎতের চাহিদা মেটানোর জন্য বর্তমান বিশ্বে সৌরশক্তির চাহিদা দিন দিন বৃদ্ধি পাচ্ছে। পরিবেশ বান্ধব ও কার্বন নির্গমন না হওয়ার কারনে সৌরশক্তির ব্যবহারের জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পাচ্ছে। শক্তির উৎস হিসেবে সূর্য খুবই গুরুত্বপূর্ন ভূমিকা পালন করে চলেছে। আমাদের প্রচলিত শক্তির উৎসের মধ্যে রাসায়নিক শক্তি ও সৌরশক্তির রূপান্তরের ফলে সৃষ্টি হচ্ছে কয়লা, পেট্রোলিয়াম ও প্রাকৃতিক গ্যাস ইত্যাদি । জীবাশ্ম জ্বালানীর ব্যবহার ও পরোক্ষ ভাবে সৌরশক্তির উপর নির্ভরশীল। বর্তমানে বিশ্বে বিকল্প শক্তির উৎস সৃষ্টির যে প্রয়াস সেখানে সূর্য রশ্মির ব্যবহারের মাধ্যমে সৌর শক্তির প্রত্যক্ষ ব্যবহার বৃদ্ধির উপর গুরুত্ব দেয়া হচ্ছে।
সৌরশক্তির ব্যবহার সঠিক ভাবে করলে বিপুল পরিমান ব্যবহার উপযোগী শক্তি পাওয়া যাবে। আমাদের পৃথিবীতে প্রতি বর্গমিটারে যে পরিমান সৌরশক্তি পাওয়া যায় তার পরিমান প্রায় ১.৩৬ কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন এর সমান। সারাদিনে যে পরিমান সৌর বিকিরন পৃথিবীতে পড়ে তার থেকে সৌরশক্তির ব্যবহার করা সম্ভব হয়ে উঠছেনা। সীমিত পরিসরে সৌর বিকিরনকে কাজে লাগিয়ে সৌরবিদ্যুৎ সহ অন্যান্য প্রকল্প বাস্তবায়ন করতে হচ্ছে। পাশাপাশি সৌর বিকিরন ও অনিয়মিত। দিনের বেলায় সূর্যালোক থাকলেও রাতের বেলায় সূর্যের আলো অনুপস্থিত। এছাড়াও দিনের বেলায় মেঘলা আকাশে সৌর বিকিরনের তীব্রতা খুবই কম। বর্ষাকাল ও দূর্যোগপূর্ন আবহাওয়ায় সূর্যালোকের দেখা মিলে না বললেই চলে। আবার একেক স্থানে একেক রকম সৌর বিকিরনের তীব্রতা পরিলক্ষিত হয়। আবার নির্দিষ্ট স্থান বা অঞ্চলে বছরের পুরো সময় একই রকম সৌর বিকিরনের তীব্রতা পরিলক্ষিত হয় না তারতম্য ঘটে।
সৌর শক্তির ব্যবহারের উপরের ভিত্তি করে এটিকে দুই ভাগে বিভক্ত করা হয় যথা:-
১। প্রত্যক্ষ ব্যবহার
২। পরোক্ষ ব্যবহার
প্রত্যক্ষ ব্যবহারে সূর্যের আলো ও তাপ সরাসরি কাজে লাগানো হয়। প্রত্যক্ষ ব্যবহারের প্রচলন যেসব ক্ষেত্রে হয়েছে তা আলোকপাত করা যাক-
শীত প্রধান দেশে অপেক্ষকৃত কম খরচে বাড়ি গরম রাখার কাজে সোলার ওয়াটার হিটার জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। বর্তমানে শিল্প কলকারখানার বা বড় বড় ভবনে সূর্যের তাপ সরাসরি ব্যবহার করে পানি গরম করা হয়। এছাড়াও সমুদ্রের লবনাক্ত পানিকে সূর্যের তাপে বাষ্পীভূত করে সুপেয় পানি তৈরীর ব্যবস্থা করা হচ্ছে বিভিন্ন দেশে। এ পদ্ধতিকে সৌর পাতন বলা হয়। এই প্রক্রিয়ায় পানি পাতনের কাজে প্রচলিত জ্বালানীর সাশ্রয় হয়।
বিভিন্ন কৃষি জাত পন্য ও শস্য সংরক্ষনের জন্য সোলার ড্রায়ার ব্যবহার করা হয়। সোলার ড্রায়ার দ্বারা উৎপন্ন উত্তপ্ত বায়ু কোন আবদ্ধ প্রকোষ্টে রাখা সংরক্ষিত শস্যের মধ্যে পাঠিয়ে শস্য শুস্ক করা যায়। এক্ষেত্রে শস্যকে সরাসরি রোদে আনা লাগেনা । ফলে বৃষ্টি, ধুলা-বালি ও কীট পতঙ্গ শস্যের ক্ষতি করতে পারেনা। ড্রায়ারের সময় ধুলা-বালি ও অন্যান্য দূষকের সংক্রমন থেকে খাদ্য-শস্যকে সহজে সংরক্ষন করা যায়।
বাংলাদেশের উপকূলবর্তি জেলা গুলোতে চট্টগ্রাম, কক্সবাজার, পটুয়াখালী, খুলনা, সাতকানীয়া ইত্যাদি অঞ্চলে সমুদ্রের পানিকে সৌর তাপের মাধ্যমে বাষ্পীভূত করে প্রচুর পরিমানে লবন উৎপাদন করা হয়। আমাদের দেশের লবনের চাহিদা প্রধানত এসব অঞ্চল থেকে মিটানো হয়।
বর্তমানে সোলার কুকার জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। সোলার কুকার হচ্ছে সৌর বিকিরন থেকে সংগৃহীত তাপশক্তির মাধ্যমে রান্না করার যান্ত্রিক ব্যবস্থা। এই পদ্ধতিতে রান্নার জন্য কয়লা, তেল, গ্যাস বিদ্যুৎ এর প্রয়োজন হয়না। প্রধানত দুই ধরনের সোলার কুকার ব্যবহার করা হয় (১) বক্স সোলার কুকার (২) কেন্দ্রবিমুখী সোলার কুকার সেটিতে আতল লেন্স ব্যবহার করা হয়। বাক্স সোলার কুকার ইদানীং জনপ্রিয়তা লাভ করছে।
সোলার কুকারে রান্না করলে রান্নার জন্য প্রচলিত জ্বালানির দরকার হয়না। ফলে জ্বালানি সাশ্রয় হয় ও পরিবেশ দূষনের প্রভাব পড়েনা । কম তাপমাত্রায় রান্না হওয়ার ফলে খাবারের পুষ্টিগুন অবিকৃত থাকে। রান্না করা খাবার ৪-৫ ঘন্টা পর্যন্ত গরম থাকে। সোলার কুকারে প্রধানত অসুবিধা হল রাতের বেলায় বা বৃষ্টির দিনে রান্না করা যায় না।
বাংলাদেশের প্রত্যন্ত গ্রামাঞ্চলে সেখানে বিদ্যুৎ পৌছায়নি সেখানে ফটোভোলটিক প্যানেলের মাধ্যমে সরাসরি সূর্যের আলো থেকে বিদুৎ তৈরী করে ঘর-বাড়ি, ফ্যান, লাইট চালানো হয়। এছাড়া শহর ও গ্রামের রাস্তা আলোকিত করার জন্য স্বয়ংক্রিয় সৌরবাতি ব্যবহার করা হচ্ছে।
বাংলাদেশে কৃষিখাতে ডিজেলের বিকল্প হিসেবে সৌরবিদ্যুৎ চালিত পাম্প ব্যবহার করা হচ্ছে যা পরিবেশ বান্ধব ও সাশ্রয়ী। পাশাপাশি সোলার প্যানেল এর মাধ্যমে প্রত্যন্ত অঞ্চলে মোবাইল ফোন, ল্যাবটপ ও অন্যান্য ইলেকট্রনিক্স ডিভাইস চার্জ করা হয়।

সৌরশক্তির পক্ষে ব্যবহারের অন্যতম হচ্ছে বিদ্যুৎ উৎপাদন। সৌর কিরনের আলোক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে বিভিন্ন কাজে ব্যবহার করা হয়।
সৌর শক্তি থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে সিলিকন, সেলেনিয়াম, ক্যাডমিয়াম সালফাইড, ক্যালিয়াম আর্সেনাইড ও অন্যান্য অর্ধ পরিবাহীতে সূর্যালোকে অনাবৃত করলে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে। উচ্চ শক্তি সম্পন্ন ফোটন কণা যখন অর্ধ-পারিবাহীর কেলাসে আঘাত করে তখন নিউক্লিয়াস থেকে একটি ইলেকট্রন পৃথক হয়, যার ফলে মুক্ত ইলেকট্রনের স্থানে ফাকা স্থান বা গর্তের সৃষ্টি হয়। এই গর্তের স্থান পূরন করার জন্য পার্শ্ববর্তী পরমানুর ইলেকট্রন ছুটে আসে। এভাবে ইলেকট্রনের গতি থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদিত হয়। আলোক কোন একটি বিশেষ পদ্ধতিতে নির্মিত হয় যার ফলে অর্ধ-পরিবাহী কর্তৃক আলোক শোষনে ইলেকট্রনের প্রবাহ একদিকে ঘটে।
সৌর কিরন থেকে সরাসরি বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য সিলিকন কেলাস নির্মত গোলাকার সৌর আলোক ভোন্টেইক কোষ ব্যবহার করা হয়। প্রতি সৌর আলোক কোষের ব্যাস ১০ মি.মি ও বিদ্যুৎ প্রবাহ উৎপাদানের ক্ষমতা .৫ ভোল্ট ২ অ্যাম্পিয়ার। সৌর আলোক কোষকে বিচ্ছিন্ন করা হয় না। সৌর আলোক কোষের সংযোগে তৈরি মডিউল গঠন বিদ্যুৎ উৎপাদনের কাজে ব্যবহার করা হয়। বেশি পরিমান বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে হলে একাধিক মডিউলকে পরষ্পরের সমান্তরালে স্থাপন করে ব্যবহার করা হয়। মডিউল তন্দ্রকে বাড়ির ছাধ বা অপেক্ষকৃত রৌদ্রস্থল স্থানে সূর্যের অভিমূখে ডানদিকে বসানো হয়। ৩৬টি সৌর আলোক কোষ সম্পন্ন একটি মডিউল ২৫ক্ক সেলসিয়াস তাপমাত্রা ১.৫ বায়ুভর ও প্রতি বর্গলিটার ১ কিলোওয়াট সৌর বিকিরনের প্রবাবে ৩৫ ওয়াট বিদ্যুাৎ শক্তি উৎপাদন করতে পারে। বর্তমানে সিলিকন সৌর আলোক কোষের কার্যকরী ক্ষমতা ১২-১৮ শতাংশ হলে ও উন্নত প্রযুক্তির মাধ্যমে এর কার্যকারী ক্ষমতা বাড়ানো যেতে পারে।
সৌর আলোক কোষ থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন কেবল দিনের বেলায় সূর্যের কিরনের উপস্থিতিতে সম্পন্ন হয় তাই বিদ্যুৎতের সংরক্ষন প্রয়োজন হয়। এছাড়া কোষ থেকে প্রাপ্ত বিদ্যুৎ ডিসি প্রকৃতির। তাই ডিসি বিদ্যুৎকে এসি বিদ্যুতের রূপান্তরিত করে ব্যবহার করা হয়। সৌর আলোক কোষ মডিউল থেকে প্রাপ্ত ডিসি বিদ্যুৎ প্রথমে রিচার্জেবেল ব্যাটারিতে সংরক্ষন করা হয়। এতে বৈদ্যুতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে সংরক্ষিত থাকে। প্রয়োজনের সময় ব্যাট্যারি থেকে প্রাপ্ত ডিসি বিদ্যুৎ ইটভাটার দ্বারা এসি বিদ্যুৎতে রূপান্তরিত করে তার সংকোচনের মাধ্যমে ব্যবহার স্থলে পাঠানো হয়। এই উপায়ে প্রাপ্ত বিদ্যুৎ রাস্তা-ঘাট আলোকিত করার কাজে, টিভি, পাখা, রেফ্রিজারেটর, পানির পাম্প চালানোর কাজে ব্যবহার করা যেতে পারে।
সৌর শক্তির পরোক্ষ ব্যবহার ও গুরুত্বপূর্ন। সৌর শক্তির পরোক্ষ ব্যবহার আমাদের দৈনন্দিন জীবনে প্রতিনিয়ত কাজে লাগতেছে। সরাসরি আলোর ব্যবহার না করে সূর্যের আলো ও তাপের কারনে প্রকৃতিতে যে শক্তি তৈরী হয় তা পরোক্ষ সৌরশক্তি।
সূর্যের তাপমাত্রার পার্থক্যের কারনে পৃথিবীতে বায়ু প্রবাহের সৃষ্টি হয়। এই বায়ুকে কাজে লাগিয়ে উইন্ডটার বাইনের সাহায্যে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। সালোক সংশ্লেষন প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদ সূর্যের আলো গ্রহন করে খাদ্য তৈরী করে ও বেড়ে উঠে। উদ্ভিদের কাঠ, পাতা ও প্রানীর বর্জ্য ব্যবহার করে বায়োগ্যাস তৈরী করা হয়।
সূর্যের তাপে পানি বাষ্পীভূত হয়ে মেঘে পরিনত হয় এবং বৃষ্টি আকারে পাহাড়ে জমা হয়। এই পানির প্রবাহ কাজে লাগিয়ে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়।
বিশ্বর বিভিন্ন দেশে সৌরশক্তির ব্যবহার দিন দিন বেড়ে চলেছে। চীন বিশ্বের শীর্ষ স্থানীয় সৌরশক্তির উৎপাদনকারী দেশ। মেঘা সোলার পার্কের মাধ্যমে তারা জাতীয় গ্রীডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করছে। এছাড়াও চীনের কিছু কিছু প্রদেশে প্রায় প্রতিটি বাড়িতে রুফটম সোলার প্যানেল বসিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে বিদ্যুৎ চাহিদা মেটানো হচ্ছে। বিশেষ করে বাসা বাড়ীর বিদ্যুৎতের চাহিদা, মোবাইল, চার্জ, গাড়ীর চার্জ, রির্সাজেব ফ্যান ইত্যাদি চার্জ করে বিদ্যৎ সংরক্ষন করে বিদ্যুৎতের ঘাটতি পূরন করছে।
বাংলাদেশে প্রধানত বিদ্যুৎ সংকট দূর করার জন্য সৌরশক্তির ব্যবহার করা হচ্ছে। বাংলাদেশের প্রত্যন্ত অঞ্চল যেমন- হাওড়, দীপঞ্চল যেখানে বিদ্যুৎ সরবরাহ রাস্তা নাই সেসব জায়গায় সোলার প্যানেল বসিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে দৈনন্দির কাজ করা হচ্ছে। সৌর বিদ্যুৎ চালিত সেচ পাম্পের ব্যবহার ও বাড়ছে উপকূলীয় একাকায়। উপকূলীয় এলাকায় সোলার মিনি গ্রিডের মাধ্যমে পুরো এলাকায় বসত বাড়ি, হাসপাতাল, বাজারে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হচ্ছে।
বর্তমানে বাংলাদেশে অনেক স্থানে বড় আকারের সোলার পাওয়ার প্লান্ট তৈরী কাজ চলমান রয়েছে। রংপুরের ৩০ মেগাওয়াট, সুনামগঞ্চের ধর্মপাশায় ৩২ মেগাওয়াট, ময়মনসিংহের গৌরীপুর ৫০ মেগাওয়াট, বাগেরহাটের সংলয় ১০০ মেগাওয়াট, গাইবান্দায় সুন্দরগঞ্জে ২০০ মেগাওয়াট সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ নির্মানের উদ্যোগ নেয়া হয়েছে।
এছাড়াও বিভিন্ন শিল্প গ্রুপ রুফটপ পাওয়ার প্লান্ট স্থাপন করছে। হামীম গ্রুপ, পলমল গ্রুপ ইতিমধ্যে Solaric- এর সহযোগিতায় সৌরবিদ্যুৎ প্লান্ট স্থাপনে এগিয়ে এসেছে।
Solaric Group – এর সহযোগিতায় KEPZ কর্তৃপক্ষ বাংলাদেশে সবচেয়ে বড় রুফটপ পাওয়ার প্লান্ট স্থাপন করছে। যেখান থেকে প্রায় ৪০ মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করা সম্ভব হবে বলে ধারনা করা হচ্ছে।
সৌরশক্তির ব্যাপক ভিত্তিক ব্যবহারের জন্য রাষ্ট্রীয়ভাবে কর্ম পরিকল্পনা গ্রহন করতে হবে। এর জন্য প্রয়োজনীয় ও কার্যকর উদ্যোগ প্রয়োজন। এ নিয়ে বিস্তারিত আলোকপাত করা যাক-
১। দেশের সবগুলো সড়কবাতি সোলার প্যানেলের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে পারিচালনা করা।
২। বাসা-বাড়ীর বিদ্যুাৎ সরবরাহ ব্যবস্থা সচল রাখার জন্য রুফটপ সোলার প্যানেল বসানো ও বিদ্যুাৎ সরবরাহের ব্যবস্থা করা।
৩। সরকারী অফিস, আদালতে সৌর বিদ্যুাতের ব্যবহার বাড়ানো।
৪। রিজার্জেবল ইলেকট্রনিক্স সামগ্রীগুলো সৌরবিদ্যুৎ ব্যবহার করে চার্জের ব্যবস্থা নেয়।
৫। ব্যাটারীতে সৌর বিদ্যুৎ সংরক্ষন করে ব্যবহারের উদ্যোগ নেয়া।
৬। পর্যায়ক্রমে দেশের প্রতিটি গ্রামে সরকারী ভাবে সোলার প্যানেল স্থাপনে উদ্যোগ নেওয়া।
৭। কৃষি কাজ, শস্য সংরক্ষন কাজে সৌর শক্তির ব্যবহার নিশ্চিত করা ।