একৈশ শতিকাৰ গৱেষণাগাৰত প্ৰস্তুত এখিলা কৃত্ৰিম গছৰ পাত – (অংশুমান হাজৰিকা)

আজিৰ দিনত ৰাস্তাত এক মিনিট যদি থিয় দি মন দি চোৱা হয়, তেন্তে হয়তো গড় হিচাপত ৫ খন মানকৈ গাড়ী-মটৰ পাৰ হোৱা দেখা পাম। আনহাতে পেট্ৰ’ল, ডিজেল যি হাৰত এই ইঞ্জিনসমূহে ব্যৱহাৰ কৰে, অনাগত দিনত কিমান কঠিন হ’ব এই জীৱাশ্ম ইন্ধনসমূহ পোৱা, সেয়া লাহে লাহে হ’লেও আমি সকলোৱে অনুভৱ কৰিবলৈ লৈছো। বিজুলী চালিত গাড়ীসমূহ আহিবলৈ লৈছে যদিও প্ৰচাৰ, প্ৰসাৰ আৰু দামৰ বাবেও ই এক দূৰ আকাশৰ তৰা হিচাপেই আছে এতিয়াও। ঠিক এনে সময়তে কেম্ব্ৰিজ বিশ্ববিদ্যালয়ৰ এদল গৱেষকে এক নতুন বিকল্প প্ৰস্তুত কৰি উলিয়াইছে।

সৰুতে আমাৰ বহুতেই হয়তো অলপ জনা-বুজা হোৱাৰ পিছতে এটা চিন্তা কৰিছিল যে পৃথিৱীখনত কাৰ্বন ডাই অক্সাইডৰ পৰিমাণ বাঢ়ি আহিছে, পানীৰ অভাৱ নাই ক’তো, তেনেস্থলত CO2 ৰ পৰা কাৰ্বন আৰু আক্সিজেনখিনি পৃথক কৰি H2O ৰ হাইড্ৰ’জেন আৰু অক্সিজেন খিনিৰ লগত মিলাই C6H12O6 অৰ্থাৎ গ্লুক’জ বনাব নোৱাৰোঁ কিয়? তেনে কৰিলে দেখোন বিশ্বৰ তিনিটা ডাঙৰ সমস্যা – বাঢ়ি অহা পানী, গোলকীয় উষ্ণতা বৃদ্ধি আৰু খাদ্য সংকট – এই তিনিটাই একে উপায়েৰে নোহোৱা কৰিব পৰা যাব। পিছে ডাঙৰ হৈ অহাৰ লগে লগেহে বুজি আহিলোঁ যে কথাবোৰ ইমান সহজ নহয়, আমি তেনেকৈ অণু-পৰমাণু ভাঙি নিজৰ মতে জোৰা লগাব নোৱাৰোঁ। পিছে তেনে কথাটিকেই অবিশ্বাস্যভাৱে আংশিকভাৱেই সচাঁ কৰি তুলিছে এদল বিজ্ঞানীয়ে।

কৃত্ৰিম গেছ (syngas or synthetic gas) ৰ বহুল ব্যৱহাৰৰ বিষয়ে আমি বহুতে হয়তো নাজানোঁ। কাৰ্বন মন’অক্সাইড আৰু হাইড্ৰ’জেনেৰে মূলত গঠিত এই কৃত্ৰিম গেছৰ পৰাই তৰল ইন্ধনকে ধৰি, প্লাষ্টিক, ৰাসায়নিক সাৰ ইত্যাদি প্ৰস্তুত কৰা হয়। ভাল খবৰটো হ’ল যে আমি এই কৃত্ৰিম গেছক প্ৰস্তুত কৰাৰ এক বহনক্ষম উপায় উলিয়াবলৈ সক্ষম হৈছোঁ বায়ুমণ্ডললৈ অলপো কাৰ্বন ডাই অক্সাইড নিৰ্গত নকৰাকৈ। কৃত্ৰিম গছৰ পাতৰ যোগেদি এই কাম সম্ভৱ হৈ উঠিছে। সাধাৰণতে ব্যৱহৃত ইন্ধনেৰে নহয়, সূৰ্য্যৰ পোহৰেৰে চালিত এই পাত খিলাত দুটাকৈ পোহৰ গ্ৰহণ কৰিব পৰা যন্ত্ৰ (light absorber) সন্নিৱিষ্ট কৰা হয় আৰু কোবাল্টক কেটেলিষ্ট হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰিব পৰাকৈ একেলগে সংযোজিত কৰা হয়। যেতিয়া এই কৃত্ৰিম পাত খিলাক পানীত ডুবাই ৰখা হয়, তেতিয়া পোহৰ গ্ৰহণ কৰিব পৰা দুটা যন্ত্ৰৰ এটাই কেটেলিষ্ট অৰ্থাৎ কোবাল্ট খিনিক ব্যৱহাৰ কৰি অক্সিজেন প্ৰস্তুত কৰে আৰু আনটোৱে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া কৰি বিজাৰণ (reduction) প্ৰক্ৰিয়াৰে কাৰ্বন ডাই অক্সাইডক কাৰ্বন মন’ অক্সাইড (CO) আৰু পানীক হাইড্ৰ’জেনলৈ ৰূপান্তৰ কৰি কৃত্ৰিম গেছৰ মিশ্ৰণটি (syngas mixture) প্ৰস্তুত কৰে।
এনে ধৰণৰ প্ৰচেষ্টা পিছে এইয়াই প্ৰথম নহয়। কৃত্ৰিম গছৰ পাতেৰে আগতেও এনে কাম কৰা হৈছিল যদিও আগতে মূলত এই প্ৰক্ৰিয়াৰে কেৱল হাইড্ৰ’জেনহে প্ৰস্তুত কৰা হৈছিল। তাতকৈ আগবাঢ়ি যাবলৈ প্ৰক্ৰিয়াটি বহনক্ষম নাছিল। এইবাৰ গৱেষকসকল সফল হোৱাৰ মূলতে হ’ল পোহৰ গ্ৰহণ কৰিব পৰা যন্ত্ৰবিধ আৰু কেটেলিষ্ট বিধ আন বাৰতকৈ বেলেগ আছিল। এইবাৰ ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিল পেৰ’ভস্কিট পোহৰ গ্ৰহণকাৰী (perovskite light absorbers) যন্ত্ৰ যি উচ্চ ফটোভল্টেজ আৰু কাৰেন্ট প্ৰদান কৰিব পাৰে কাৰ্বন ডাই অক্সাইডৰ পৰা কাৰ্বন মন’অক্সাইড হোৱালৈ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াত সহায় হোৱাকৈ। আগতে ব্যৱহাৰ হোৱা চিলিকনৰ পৰা বনোৱা এনে পোহৰ গ্ৰহণ কৰিব পৰা যন্ত্ৰসমূহৰ ইমান ক্ষমতা নাছিল। আনহাতে কেটেলিষ্টৰ ক্ষেত্ৰত আগতে ব্যৱহাৰ হৈছিল প্লেটিনাম অথবা চিলভাৰ কিন্তু এইবাৰ ব্যৱহাৰ কৰা হ’ল কোবাল্ট যাৰ দাম আন দুবিধতকৈ কম আৰু কাৰ্বন মন’অক্সাইডও আন দুবিধতকৈ বেছিকৈ প্ৰস্তুত কৰিব পাৰে। উচ্চাৰণ কৰিলে দাঁত ভঙা যেন হোৱা এই পেৰ’ভস্কিট, কেলচিয়াম টাইটেনিয়াম অক্সাইড মিনাৰেলৰ বাদে আন একো নহয় যাক প্ৰস্তুত কৰা হয় কেলচিয়াম টাইটানেট (CaTiO3) ৰ পৰা। এই নামটো পিছে CaTiO3 ৰ লগতে তেনেকুৱা ক্ৰিষ্টেলৰ আকৃতি থকা আন যৌগসমূহতো ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
গৱেষকসকলে সফলতাৰে এই কৃত্ৰিম গেছ কৃত্ৰিম পাতেৰে প্ৰস্তুত কৰিবলৈ সক্ষম হোৱাৰ পিছত কয় যে তেওঁলোকে আৰু এখোজ আগুৱাই গৈ একে লগতে তৰল ইন্ধন প্ৰস্তুত কৰিবলৈ বিচাৰে। অৰ্থাৎ এই উপায়েৰে প্ৰথমে কৃত্ৰিম গেছ বনাই তাৰ পিছত তাক তৰল ইন্ধন বনাবলৈ ব্যৱহাৰ কৰাতকৈ একেবাৰেই এনেদৰে তৰল ইন্ধন বনাব পৰা যায় নেকি সেই বিষয়ে তেওঁলোকে চিন্তা চৰ্চা কৰা আৰম্ভ কৰিলেই। কেৱল এইয়াই নে? গৱেষকসকলে এই কৃত্ৰিম গছৰ পাতে কেৱল সূৰ্য্যৰ পোহৰ ভালকৈ পৰিলেহে কাম কৰিব বুলি ভাবিছিল, কিন্তু পৰীক্ষাৰ পৰা দেখা গ’ল সূৰ্য্যৰ পোহৰ কম থাকিলেও অথবা অলপ কৈ ডাৱৰীয়া বতৰ হ’লেও এই প্ৰক্ৰিয়াটো ঠিকেই চলি থাকিল। অৰ্থাৎ কেৱল গৰম দেশসমূহতে নহয়, আন দেশতো এই প্ৰস্তুত ক্ৰিয়া ব্যৱহাৰ কৰিব পৰা যাব। অৱশ্যে এই কৃত্ৰিম গছৰ পাতসমূহৰ ব্যৱহাৰ এতিয়ালৈকে কেৱল গৱেষণাগাৰৰ ভিতৰতহে হৈ আছে। অৰ্থাৎ বাহিৰত ই কাম কৰিব পৰাকৈ প্ৰস্তুত কৰিব পৰা হোৱা নাই। কাৰণটো হ’ল এই পাতসমূহে কাৰ্বন ডাই অক্সাইড গেছ চাপ দি জমা কৰি থোৱা টেংকৰ পৰা হে ল’ব পাৰে। পৰিৱেশত বা বায়ুমণ্ডলত পোৱা কাৰ্বন ডাই অক্সাইড বিধ ই এতিয়ালৈকে ব্যৱহাৰ কৰিব পৰাকৈ যোগ্য হৈ উঠা নাই। বাহিৰত থকা কাৰ্বন ডাই অক্সাইড গৱেষণাগাৰত ব্যৱহাৰ কৰা টেংকৰ কাৰ্বন ডাই অক্সাইডতকৈ পাতল (dilute) হয়। যদি পাতখিলা বাহিৰত কাম কৰিব পৰাকৈ সক্ষম হয়, তেন্তে পাতখিলাই বায়ুমণ্ডলৰ পৰা কাৰ্বন ডাই অক্সাইড গ্ৰহণ কৰি তাক ঘণীভূত কৰিব পাৰিব লাগিব, তেতিয়াহে যি কৃত্ৰিম সালোক সংশ্লেষণৰ প্ৰক্ৰিয়া, সি চালিত হ’ব পাৰিব। এই কাৰ্বন ডাই অক্সাইডৰ পৰা কাৰ্বন মনঅক্সাইড প্ৰস্তুত কৰা আৰু তাক কৃত্ৰিম গেছ বনাবলৈ অথবা আন কামত ব্যৱহাৰ কৰিব পৰাকৈ ৰূপান্তৰ কৰাৰ প্ৰক্ৰিয়াটো এতিয়া গৱেষণাগাৰত যি হাৰত কৃত্ৰিম পাতে কৰিব পাৰে তাতোকৈ বহু গুণে বেছিকৈ বাহিৰত ই কৰিব পৰা হ’ব। পিছে গৌৰৱেৰে এই কথাখিনি লিখোঁ যে এজন ভাৰতীয়ই এই সমস্যা সমাধানৰ ক্ষেত্ৰত ব্ৰতী হৈ আছে। ইউনিভাৰছিটি অফ ইলিনয়িছ – চিকাগ’ (University of Illinois, UIC College of Engineering) ত কৰ্মৰত ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ সহযোগী অধ্যাপক মীনেশ সিং (Meenesh Singh) ডাঙৰীয়া আৰু তেখেতৰ সহযোগী আদিত্য প্ৰজাপতি (Aditya Prajapati), যি তেখেতৰেই ছাত্ৰ বৰ্তমান, তেওঁলোকে এক উপায় উলিয়াই কয় যে এই কৃত্ৰিম পাতসমূহক যদি এক ইপাৰ সিপাৰ দেখা (transparent) কোৱাটাৰ্নেৰী এম’নিয়াম ৰেজিনেৰে বনোৱা (quaternary ammonium resin) অৰ্ধ ভেদ্য (semi permeable) আৱৰণেৰে কেপচুলৰ ভিতৰত ৰখাৰ দৰে পানীৰে পৰিপূৰ্ণ কৰি সোমোৱাই ৰখা হয়, তেন্তে যেতিয়া পোহৰ পৰিব, তেতিয়া এই আৱৰণটোৰে পানীখিনি বাষ্পীভূত হৈ ওলাই যাব আৰু সেই সময়তে ই বায়ুমণ্ডলৰ পৰা কাৰ্বন ডাই অক্সাইড শুহি ল’ব পাৰিব। তাৰ পিছৰ প্ৰক্ৰিয়াসমূহ আগতে কৈ অহা ধৰণেই হ’ব – কাৰ্বন ডাই অক্সাইড কাৰ্বন মন’ অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰ হ’ব আৰু লগতে যি অক্সিজেন প্ৰস্তুত হ’ব সেইসমূহ বায়ুমণ্ডলত এৰিও দিব পৰা যাব অথবা আন উপায়েৰে ৰাখি থ’বও পৰা যাব। গৱেষক দুজনৰ মতে ১.৭ মিটাৰ দীঘল আৰু ০.২ মিটাৰ বহল এনে ৩৬০ টা কৃত্ৰিম পাতে এদিনত প্ৰায় আধা টনৰ সমান কাৰ্বন মন’অক্সাইড প্ৰস্তুত কৰিব পাৰিব। ৫০০ বৰ্গ মিটাৰ এলেকা জুৰি বিস্তৃত এই কৃত্ৰিম পাতসমূহে এদিনতে ১০০ মিটাৰ এলেকাৰ কাৰ্বন ডাই অক্সাইডৰ পৰিমাণ ১০% লৈকে কমাব পাৰিব।

গৱেষণাগাৰত কৰি সফল হোৱা এই প্ৰক্ৰিয়াসমূহে আমি নজনাকৈয়ে কেতিয়া আমাৰ প্ৰয়োজন পূৰাই যায় ক’ব নোৱাৰোঁ। হয়তো অনাগত কেইবছৰ মানৰ ভিতৰতে আমি এই প্ৰক্ৰিয়াটি কৈ অহা ধৰণেই বাহিৰত কৰ্মৰত অৱস্থাত দেখা পাম। হয়তো আমি সঁচাকৈয়ে প্ৰকৃত ৰূপত বায়ুমণ্ডলৰ পৰা কাৰ্বন ডাই অক্সাইডৰ মাত্ৰা কমাব পৰা হ’ম। পৃথিৱীখন সুন্দৰ কৰি তোলাত হয়তো আমি এদিন আকৌ সফল হ’ম, কিন্তু সেই দিন যিহেতু এতিয়াও অহা নাই গতিকে আহকচোন সকলো ধৰণৰ প্ৰদূষণ কমাই আমাৰ জীৱন চকৰী ঘূৰাবলৈ যত্ন কৰোঁ।