কোনো একদিন আমরা উইন্ড টারবাইন ব্লেডকে সুস্বাদু আঠালো ভাল্লুকে পুনর্ব্যবহার করব

গ্লোবাল উইন্ড এনার্জি কাউন্সিলের মতে, বায়ু শক্তি একটি দ্রুত বর্ধনশীল শিল্প, শুধুমাত্র 2020 সালে নতুন ইনস্টলেশনে 53 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। বিশাল ফাইবারগ্লাস ব্লেড ফুটবল মাঠের অর্ধেক পর্যন্ত লম্বা হতে পারে এবং বড় হতে থাকে—ব্লেড যত বড় হবে তত বেশি বিদ্যুৎ উৎপাদিত হবে। এটি একটি সমস্যা তৈরি করে যখন ব্লেডগুলি টারবাইনের যান্ত্রিক অংশগুলিকে ছাড়িয়ে যায়। এগুলি সাধারণত ল্যান্ডফিলগুলিতে পাঠানো হয়, যা টেকসই শক্তি উৎপাদনের সম্পূর্ণ ধারণাকে দুর্বল করে।

সৌভাগ্যবশত, মিশিগান স্টেট ইউনিভার্সিটির একজন রাসায়নিক প্রকৌশলী জন ডোরগান একটি নতুন পলিমার রজন নিয়ে এসেছেন যা শুধুমাত্র নতুন প্রজন্মের টারবাইন ব্লেডে পুনর্ব্যবহারযোগ্য নয় বরং বিস্তৃত বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপকরণও তৈরি করা যায়। এর মধ্যে রয়েছে গাড়ির টেললাইট, ডায়াপার, রান্নাঘরের সিঙ্ক-এমনকি ভোজ্য আঠালো ভাল্লুক তৈরি করা। তিনি এই সপ্তাহে শিকাগোতে আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির একটি সভায় তার গবেষণার বর্ণনা দিয়েছেন।

ডরগান তার দৃষ্টিভঙ্গিকে “আণবিক নমনীয়তা” হিসাবে অভিহিত করেছেন, যা তিনি একবার আইজ্যাক আসিমভের দ্বারা পড়া একটি নিবন্ধ থেকে অনুপ্রাণিত হয়েছিলেন, যেখানে একটি ভবিষ্যতের বর্ণনা দেওয়া হয়েছিল যেখানে লোকেরা কাঁচা প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনকে তারা যা চায় তার মধ্যে পুনরায় সংশ্লেষ করতে সক্ষম হবে। “এটি প্রায় প্রতিলিপিকারের মতো স্টার ট্রেকযেখানে তারা যে কোনো কিছুতে পরমাণু তৈরি করতে পারে—আইসক্রিম ফ্লোট, বা নতুন পোশাক, বা আপনার কাছে কী আছে,” এসিএস মিটিংয়ে একটি প্রেস কনফারেন্সের সময় ডরগান বলেছিলেন। “অবশ্যই, আমরা অনেক দূরে আছি প্রতিলিপিকার ধারণা থেকে, কিন্তু আমরা এই ধরণের জিনিসগুলি থেকে কিছু অনুপ্রেরণা পেয়েছি।”

ডোরগান দীর্ঘদিন ধরে তার একটি প্রিয় পলিমারের সাথে কাজ করেছে: পলিঅ্যাকটাইডস, বা পিএলএ, যা মূলত বায়োডিগ্রেডেবল, টেকসই প্যাকেজিং তৈরির জন্য তৈরি করা হয়েছিল। টেক্সটাইল এবং পোশাক তৈরিতে PLA ফাইবার হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। ডোরগানের বর্তমান ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি-অর্থায়িত প্রকল্পে আরও শক্তি-দক্ষ উপায়ে কীভাবে উইন্ড টারবাইন ব্লেড তৈরি করা যায় তা তদন্ত করা জড়িত। তাই স্বাভাবিকভাবেই, তিনি ভেবেছিলেন যে পিএলএ একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য বাঁধাই রজন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা।

Dorgan ল্যাব মিথাইল মেথাক্রাইলেট (MMA) নামক একটি সিন্থেটিক মনোমারে PLA দ্রবীভূত করে তাদের নতুন যৌগিক রজন তৈরি করেছে, যার ফলে একটি সিরাপী রজন হয়েছে। তারা গ্লাস ফাইবারের মাধ্যমে রজন টানতে ভ্যাকুয়াম চাপ ব্যবহার করেছিল, যার ফলে সেই রজন শক্ত ফাইবারগ্লাস প্যানেলে শক্ত হয়ে যায়। সেই প্যানেলগুলিকে তাজা মনোমারে দ্রবীভূত করে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে, গবেষকদের পরবর্তী প্রজন্মের উইন্ড টারবাইনের জন্য নতুন প্যানেল পুনঃস্থাপন করতে সক্ষম করে। “পলিমার পুনর্ব্যবহারযোগ্য পবিত্র গ্রেইল সবসময় একটি অ্যাপ্লিকেশন থেকে একই অ্যাপ্লিকেশনে ফিরে যেতে হয়,” তিনি বলেছিলেন। “আমরা এই উপকরণগুলির সাথে এটি করতে পারি। আমরা বেশ কয়েকটি চক্রের মধ্য দিয়ে চলেছি, এবং আমরা দেখিয়েছি যে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি টিকিয়ে রাখা যেতে পারে।”

পরবর্তী ধাপে কিছু মাঝারি আকারের টারবাইন ব্লেড তৈরি করা এবং সেগুলিকে মাঠে পরীক্ষা করা। কিন্তু ডোরগান স্বীকার করেছেন যে তার রজন বায়ু শক্তি শিল্পের বর্তমান চাহিদা মেটাতে প্রয়োজনীয় স্তরে পৌঁছানোর জন্য এখনও প্রস্তুত নয়। তার ল্যাব-ভিত্তিক প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত বায়োপ্লাস্টিক যথেষ্ট নেই, এবং একটি বড় আকারের উত্পাদন প্রক্রিয়া নিয়ে আসতে কিছুটা সময় লাগবে।

সৌভাগ্যবশত, ডাউনসাইকেল এবং আপসাইকেল উভয় ক্ষেত্রেই অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য রজন পুনরায় ব্যবহার করাও সম্ভব। আগেরটির জন্য, উপাদানটি নিন এবং এটিকে টুকরো টুকরো করে ফেলুন, সম্ভবত মিশ্রণে আরও কিছুটা পলিমার যোগ করুন এবং এটি ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের জন্য নিখুঁত হবে, প্লাস্টিকের জন্য একটি সাধারণ উত্পাদন কৌশল। ডোরগান একটি প্রকৌশলী পাথরও তৈরি করেছিলেন, যা তিনি তখন একটি পূর্ণ আকারের রান্নাঘরের সিঙ্ক এবং MSU স্পার্টান লোগো তৈরি করতে ব্যবহার করেছিলেন।

সেই সাধারণ যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের বাইরে, ডরগান আবিষ্কার করেছেন যে তিনি আরও আপসাইকেল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই উপকরণগুলিকে রাসায়নিকভাবে সংশোধন করতে পারেন। “আমরা আসলে একটি ক্ষারীয় দ্রবণের মতো একটি সাধারণ বেস ব্যবহার করে PLA পলিমারের উপাদানগুলির একটিকে হজম করতে পারি,” তিনি বলেছিলেন। “রান্নাঘরে বেকিং সোডা বা বেকিং পাউডারের কথা ভাবুন – এটির রাসায়নিক কার্যকলাপের ক্ষেত্রে বেশ হালকা কিছু।”

এটি PLA কে মনোল্যাকটিক অ্যাসিড নামক একটি পরিবেশগতভাবে সৌম্য বিপাককে ভেঙ্গে দেয় এবং ডোরগানকে উপাদানের মধ্যে পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট (PMMA) পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম করে – যা সাধারণত প্লেক্সিগ্লাস নামে পরিচিত, জানালা এবং গাড়ির টেললাইট তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তাপমাত্রা বাড়ানো PMMA কে পলিমেথাক্রাইলিক অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে, ডায়াপারে ব্যবহৃত একটি সুপার-শোষক পলিমার। ক্ষারীয় হজমের আরেকটি উপজাত হল পটাসিয়াম ল্যাকটেট, যা ডোরগান খাদ্য-গ্রেড প্রয়োগের জন্য বিশুদ্ধ করতে সক্ষম হয়েছিল। এমনকি ঠোঁটে আঠা তৈরি করতেও তিনি এটি ব্যবহার করতেন।

এবং হ্যাঁ, তিনি সেই আঠালো ভালুকগুলিকে কোন খারাপ প্রভাব ছাড়াই খেয়েছিলেন। “একটি উদ্ভিদ থেকে প্রাপ্ত একটি কার্বন পরমাণু, যেমন ভুট্টা বা ঘাস, জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে আসা কার্বন পরমাণুর থেকে আলাদা নয়।” ডরগান বলল. “এটি সমস্ত বৈশ্বিক কার্বন চক্রের অংশ, এবং আমরা দেখিয়েছি যে আমরা ক্ষেত্রের জৈববস্তু থেকে টেকসই প্লাস্টিক সামগ্রী এবং খাদ্যদ্রব্যগুলিতে ফিরে যেতে পারি।”