সমুদ্র থেকে আধা লিটার লোনাপানি ভরে নেওয়ার সঙ্গে সঙ্গে আলো জ্বলে উঠছে চমৎকার একটি যন্ত্রে। একবার ভরে নিলেই হলো, এই পানিতেই আলো জ্বলবে টানা ৪৫ দিন। শুনতে বেশ অবাক লাগলেও কলম্বিয়ার সমুদ্রতীরের অধিবাসীদের জন্য খবরটা বেশ আনন্দের।
প্রযুক্তির উৎকর্ষতার এ যুগেও বিশ্বে এমন অনেক অঞ্চল রয়ে গেছে, যেখানকার অধিবাসীদের অন্ধকার নামার আগেই ঘরে ফিরতে হয় সব কাজ শেষ করে। রাতে সেখানে জেলেরা মাছ ধরতে পারেন না। নারীরা রান্না কিংবা হাতের কাজ করতে পারেন না। স্কুলপড়ুয়া ছেলেমেয়েদের পড়াশোনা করতে হয় মোমের আলোয় কিংবা কেরোসিনের বাতিতে। সেটাও নিয়মিত কেনার সামর্থ্য নেই অনেকেরই। এর একটাই কারণ, সেখানে বিদ্যুতের সংযোগ পৌঁছায়নি এখনো। জাতিসংঘের মতে, ২০৩৫ সালের মধ্যে বিদ্যুতের চাহিদা ৭০ শতাংশ বৃদ্ধি পাবে। সঙ্গে এ-ও অনুমান করা হচ্ছে যে জীবাশ্ম জ্বালানির মজুত আগামী ৫২ বছরে হ্রাস পাবে। বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার এক জরিপে পাওয়া যায়, বিশ্বের অন্তত ৮৪০ মিলিয়ন বা ৮৪ কোটি মানুষ বিদ্যুৎ–সুবিধা থেকে বঞ্চিত।
তাহলে সৌরবিদ্যুৎ বা এমন কোনো বিকল্প বিদ্যুতের উৎস কি সেখানে ব্যবহার করা যায় না? তা যায়, তবে সেগুলোর কিছু চ্যালেঞ্জ আছে। তা ছাড়া সারা বছর সূর্যের দেখা পাওয়াটাও মুশকিল। অন্যদিকে তাৎক্ষণিক বিদ্যুৎ–সুবিধা পাওয়া যায় না এর কোনোটি থেকেই।
ব্যাপারটি কলম্বিয়ার ওয়ান্ডারম্যান থম্পসন ও নবায়নযোগ্য শক্তি নিয়ে দীর্ঘদিন কাজ করে আসা স্টার্টআপ ই-ডিনাকে ‘ওয়াটারলাইট’ নামের একটি বৈপ্লবিক ডিভাইস বা যন্ত্র তৈরিতে উৎসাহ জুগিয়েছে। আসলে বিদ্যুৎ–ব্যবস্থা সুনিশ্চিত করার সঙ্গে সঙ্গে যেমন অর্থনৈতিক উন্নয়ন নিশ্চিত হয়, তেমনি জীবনধারণের জন্য করা অনেক কাজ হাজার গুণ সহজ হয়ে ওঠে।
এখন কথা হলো, কীভাবে কাজ করে এই ওয়াটারলাইট? আলো জ্বালানোর জন্য এতে ব্যবহৃত হয় এলইডি (লাইট ইমিটিং ডায়োড) বাতি। আর বাতি জ্বালাতে প্রয়োজনীয় বিদ্যুৎশক্তি সরবরাহ করা হয় গ্যালভানিক কোষ থেকে। গ্যালভানিক কোষ মানে সব ধরনের ডিসচার্জিং ব্যাটারি, ফুয়েল সেল ও করোশন সেলের মতো তড়িৎ রাসায়নিক কোষ ইত্যাদি। এই কোষে উচ্চ সক্রিয়তার ইলেকট্রোড রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় এবং নিম্ন সক্রিয়তার ইলেকট্রোড ওই ইলেকট্রোডের তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থকে (ইলেকট্রোলাইট) রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণে ইলেকট্রন পরিবহন করতে সহায়তা করে। এখন প্রশ্ন হলো, ওয়াটারলাইটে কোন গ্যালভানিক কোষটি ব্যবহৃত হয়? এতে থাকে মেটাল এয়ার ফুয়েল সেল। অ্যানোড হিসেবে কাজে লাগানো হয় কোনো ধাতব পদার্থকে। ওয়াটারলাইটের অ্যানোডে ধাতু হিসেবে ব্যবহার করা হয় ম্যাগনেশিয়ামকে আর ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে বায়ুতে থাকা অক্সিজেন (প্রভাবকের উপস্থিতিতে)। তার মানে বোঝাই যাচ্ছে, এ ক্ষেত্রে লোনাপানিই সবকিছু নয়! লোনাপানি এখানে শুধু চার্জের বাহক হিসেবে কাজ করে আর একে আমরা বলি তড়িৎ–বিশ্লেষ্য বা ইলেকট্রোলাইট।
আরেকটি প্রশ্ন হতে পারে, ক্যাথোড হিসেবে ম্যাগনেশিয়ামই কেন? আসলে লিথিয়াম, ম্যাগনেশিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, জিংক—এগুলোর প্রতিটির ভালোভাবে জারণ ঘটানো যায়। তবে আর্দ্র অবস্থায়, বিশেষত পানির উপস্থিতিতে অ্যানোড হিসেবে লিথিয়ামকে সামলানো ততটা সহজ কাজ নয়। তাই এ ক্ষেত্রে বাকি তিনটি বেশি ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে আবার ম্যাগনেশিয়ামের সক্রিয়তা তুলনামূলক বেশি। তাই ম্যাগনেশিয়াম ব্যবহার করলে বেশি বিদ্যুৎ পাওয়া যায়। এ ছাড়া ম্যাগনেশিয়াম-বায়ু তড়িৎকোষের শক্তি ঘনত্বও বেশি। অ্যানোডের সক্রিয়তা বেশি হলে দ্রুত ক্ষয় হয়ে যায় আবার অ্যানোড স্থাপনের ঝামেলা কমাতে অনেক গবেষণা হয়েছে এবং হচ্ছে। বেশ কিছু গবেষণা সফলতা পেয়েছে এবং বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদনমুখীও হচ্ছে। এটি একটি প্রাইমারি সেল। তাই এটি নন-রিচার্জেবল, তবে রিফুয়েলেবল। আবার এতে ইলেকট্রোলাইট হিসেবে সমুদ্রের লোনাপানিকে (নিরপেক্ষ লবণের দ্রবণ) ব্যবহার করা হয় বলে তা সমুদ্রতীরবর্তী অঞ্চলগুলোর বাসিন্দাদের জন্য সহজলভ্য।
ডিভাইসটির নির্মাতা প্রতিষ্ঠান দাবি করছে, ওয়াটারলাইট পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপকরণ থেকে তৈরি এবং এর জীবনব্যাপ্তি ৫ হাজার ৬০০ ঘণ্টার মতো। সব মিলিয়ে সমুদ্রতীরবর্তী ও প্রতিকূল আবহাওয়ার অঞ্চলগুলোর জন্য ওয়াটারলাইট অনেক উপযোগী একটি প্রযুক্তি।
ডিভাইসটি বিশেষভাবে কলম্বিয়ার ওই গ্রামীণ সম্প্রদায়ের ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যারা ওয়াইয়ু নামে পরিচিত। ওয়াইয়ু একটি আদিবাসী উপজাতি। তারা দক্ষিণ আমেরিকার উত্তর প্রান্তে বসবাস করে, যেখানে কলম্বিয়া ভেনেজুয়েলার সঙ্গে মিলিত হয়। ডিভাইসটির নকশা ওয়াইয়ু সম্প্রদায়ের মানুষ এবং সমুদ্রের সঙ্গে তাদের সাংস্কৃতিক সম্পর্ক ও ঐতিহ্যকে ধারণ করে। এটি ওয়াইয়ুদের তৈরি একটি প্যাটার্নযুক্ত স্ট্র্যাপ দিয়ে সাজানো হয়েছে।
সৃজনশীলতার জন্য ডিভাইসটির প্রযুক্তি গত বছর জিতে নেয় ক্যানেস ইনোভেশন পুরস্কার।
লেখক: শিক্ষার্থী, পদার্থবিদ্যা বিভাগ, চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয়
সূত্র: ১৷ https://www.wundermanthompson.com/work/waterlight
২৷ https://en.m.wikipedia.org/wiki/Magnesium_battery