থার্মোইলেকট্রিক সৌর প্রযুক্তিতে চমকপ্রদ সাফল্য

ডেস্ক রিপোর্টঃ যুক্তরাষ্ট্রের ইউনিভার্সিটি অব রচেস্টারের একদল গবেষক এমন একটি সৌর থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর (Solar Thermoelectric Generator বা STEG) তৈরি করেছেন, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনে বর্তমান প্রযুক্তির তুলনায় ১৫ গুণ বেশি কার্যকর। নবায়নযোগ্য শক্তি খাতে এটি এক যুগান্তকারী আবিষ্কার হিসেবে দেখা হচ্ছে।

STEG এমন একটি ডিভাইস, যা সূর্যের আলো নয়, বরং তাপশক্তিকেও সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর করে। এর ভিত্তি Seebeck Effect—যেখানে দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার ধাতুর সংযোগস্থলে ভোল্টেজ উৎপন্ন হয়। যত বেশি গরম ও ঠান্ডা অংশের তাপমাত্রার পার্থক্য, তত বেশি বিদ্যুৎ পাওয়া যায়।

বর্তমানের প্রচলিত STEG-গুলোর কার্যকারিতা ১% এরও কম। এর বড় কারণ—তাপ দ্রুত হারিয়ে যায় এবং আলো শোষণের হার কম থাকে ।
গবেষক দল বিদ্যমান সমস্যাগুলো সমাধানে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন এনেছেন—

1. ন্যানো-স্ট্রাকচার্ড টাংস্টেন পৃষ্ঠ:
   হট সাইড বা গরম অংশে ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করে ক্ষুদ্র ন্যানো-প্যাটার্ন তৈরি করা হয়েছে, যা সূর্যের আলো প্রায় পুরোপুরি শোষণ করে।
2. মিনি-গ্রীনহাউস কভার:
   স্বচ্ছ এক স্তর, যা তাপকে ভিতরে আটকে রাখে। ফলে গরম অংশের তাপমাত্রা আরও বেড়ে যায়।
3. কোল্ড সাইড কুলিং ডিজাইন:
   ঠান্ডা অংশে অ্যালুমিনিয়ামের উপর সূক্ষ্ম লেজার প্যাটার্ন কেটে দেওয়া হয়েছে, যা দ্রুত তাপ ছড়িয়ে দিয়ে ঠান্ডা অংশকে আরও ঠান্ডা রাখে।

এই তিনটি পরিবর্তনের ফলে তাপ পার্থক্য সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছেছে এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের হার বেড়েছে ১৫ গুণ।

গবেষণায় দেখা গেছে—যেখানে পুরনো ডিজাইন ১ ওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করত, নতুন STEG একই অবস্থায় ১৫ ওয়াট উৎপাদন করছে। তাও ডিভাইসটির ওজন বেড়েছে মাত্র ২৫%।

এই প্রযুক্তি কেবল বৃহৎ সোলার পাওয়ার প্ল্যান্টে নয়, বরং—
ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্ক,
চিকিৎসা যন্ত্র ও স্মার্টওয়াচ,
দূরবর্তী বা অফ-গ্রিড এলাকা,
মহাকাশ মিশন
—এর মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে কার্যকর হতে পারে।

যদিও প্রযুক্তিটি এখনো ল্যাব পর্যায়ে রয়েছে, গবেষকরা বলছেন—পরবর্তী ধাপ হলো এর দীর্ঘমেয়াদি স্থায়িত্ব পরীক্ষা এবং বাণিজ্যিক উৎপাদনের প্রস্তুতি। সব কিছু ঠিকঠাক থাকলে আগামী কয়েক বছরের মধ্যেই এটি বাজারে আসতে পারে।