এক ফোঁটা জল কীভাবে ১৯ বার পুনর্ব্যবহার করা যায়? একটি প্রবন্ধে জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের রহস্য উন্মোচিত হলো।

এক ফোঁটা জল কীভাবে ১৯ বার পুনর্ব্যবহার করা যায়? একটি প্রবন্ধে জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের রহস্য উন্মোচিত হলো।

দীর্ঘদিন ধরে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন বিদ্যুৎ সরবরাহের একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। নদী হাজার হাজার মাইল ধরে প্রবাহিত হয় এবং এতে বিপুল শক্তি সঞ্চিত থাকে। প্রাকৃতিক জলশক্তির উন্নয়ন ও ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করাকেই জলবিদ্যুৎ উৎপাদন বলা হয়। জলবিদ্যুৎ উৎপাদন প্রক্রিয়াটি আসলে একটি শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়া।
১. পাম্পড স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন বলতে কী বোঝায়?
পাম্পড স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন বর্তমানে সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে উন্নত এবং স্থিতিশীল উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন শক্তি সঞ্চয় পদ্ধতি। দুটি জলাধার নির্মাণ বা বিদ্যমান জলাধার ব্যবহার করে একটি ড্রপ তৈরি করা হয় এবং কম লোডের সময় বিদ্যুৎ ব্যবস্থা থেকে উদ্বৃত্ত বিদ্যুৎ সঞ্চয়ের জন্য উঁচু স্থানে পাম্প করে পাঠানো হয়। সর্বোচ্চ লোডের সময়, জল ছেড়ে দিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়, যা “সুপার পাওয়ার ব্যাংক” নামে পরিচিত।
জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র হলো এমন স্থাপনা যা পানির প্রবাহের গতিশক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। এগুলো সাধারণত নদীর উঁচু জলপ্রপাতে নির্মাণ করা হয়, যেখানে বাঁধ দিয়ে পানির প্রবাহ আটকে জলাধার তৈরি করা হয়, যা পরবর্তীতে ওয়াটার টারবাইন ও জেনারেটরের মাধ্যমে পানির শক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে।
তবে, একটি একক জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা বেশি নয়, কারণ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের মধ্যে দিয়ে জল প্রবাহিত হওয়ার পরেও প্রচুর গতিশক্তি অব্যবহৃত থেকে যায়। যদি একাধিক জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রকে ধারাবাহিকভাবে সংযুক্ত করে একটি ক্যাসকেড ব্যবস্থা তৈরি করা যায়, তবে জলের একটি ফোঁটাকে বিভিন্ন উচ্চতায় একাধিকবার সক্রিয় করা যেতে পারে, যার ফলে বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা উন্নত হয়।

বিদ্যুৎ উৎপাদন ছাড়াও জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের সুবিধাগুলো কী কী? প্রকৃতপক্ষে, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ স্থানীয় অর্থনৈতিক ও সামাজিক উন্নয়নেও গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে।
একদিকে, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ স্থানীয় অবকাঠামো নির্মাণ এবং শিল্প উন্নয়নে চালিকাশক্তি হিসেবে কাজ করতে পারে। জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে প্রচুর জনশক্তি, বস্তুগত সম্পদ এবং আর্থিক বিনিয়োগের প্রয়োজন হয়, যা স্থানীয় কর্মসংস্থানের সুযোগ ও বাজারের চাহিদা তৈরি করে, সংশ্লিষ্ট শিল্প শৃঙ্খলের উন্নয়নে গতি আনে এবং স্থানীয় রাজস্ব বৃদ্ধি করে। উদাহরণস্বরূপ, উডংদে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র প্রকল্পের মোট বিনিয়োগ প্রায় ১২০ বিলিয়ন ইউয়ান, যা এই অঞ্চলে ১০০ বিলিয়ন থেকে ১২৫ বিলিয়ন ইউয়ানের সংশ্লিষ্ট বিনিয়োগকে উৎসাহিত করতে পারে। নির্মাণকালীন সময়ে, প্রতি বছর গড়ে প্রায় ৭০,০০০ লোকের কর্মসংস্থান বৃদ্ধি পায়, যা স্থানীয় অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির জন্য একটি নতুন চালিকাশক্তি তৈরি করে।
অন্যদিকে, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ স্থানীয় বাস্তুতন্ত্র এবং মানুষের জীবনযাত্রার মান উন্নত করতে পারে। জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের ক্ষেত্রে শুধু কঠোর পরিবেশগত মানদণ্ড অনুসরণ করলেই হবে না, বরং বাস্তুতন্ত্রের পুনরুদ্ধার ও সুরক্ষা, বিরল মাছের প্রজনন ও অবমুক্তকরণ, নদীর প্রাকৃতিক দৃশ্যের উন্নতি এবং জীববৈচিত্র্য বৃদ্ধিও করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, উডংদে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র স্থাপনের পর থেকে স্প্লিট বেলি ফিশ, হোয়াইট টার্টল, লং থিন লোচ এবং বাস কার্পের মতো ৭৮০,০০০-এরও বেশি বিরল মাছের পোনা অবমুক্ত করা হয়েছে। এছাড়াও, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের জন্য অভিবাসীদের স্থানান্তর ও পুনর্বাসনের প্রয়োজন হয়, যা স্থানীয় জনগণের জন্য উন্নত জীবনযাত্রা এবং উন্নয়নের সুযোগ তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, কিয়াওজিয়া কাউন্টিতে বাইহেতান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র অবস্থিত, যেখানে ৪৮,৫৬৩ জনকে স্থানান্তর ও পুনর্বাসন করা হয়েছে। কিয়াওজিয়া কাউন্টি এই পুনর্বাসন এলাকাটিকে একটি আধুনিক নগরায়ণ পুনর্বাসন এলাকায় রূপান্তরিত করেছে, অবকাঠামো ও জনসেবা ব্যবস্থার উন্নতি করেছে এবং অভিবাসী জনগোষ্ঠীর জীবনযাত্রার মান ও সুখ বৃদ্ধি করেছে।
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র শুধু একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রই নয়, বরং এটি একটি কল্যাণকর কেন্দ্রও। এটি শুধু দেশের জন্য পরিবেশবান্ধব শক্তিই সরবরাহ করে না, বরং স্থানীয় এলাকায় সবুজ উন্নয়নও নিয়ে আসে। এটি এমন একটি উভয় পক্ষের জন্য লাভজনক পরিস্থিতি, যা আমাদের উপলব্ধি ও শিক্ষণীয় বিষয় হওয়া উচিত।

২. জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের মৌলিক প্রকারভেদ
কেন্দ্রীভূত জলপ্রবাহের প্রচলিত পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে বাঁধ নির্মাণ, জলপথ পরিবর্তন, অথবা উভয়ের সংমিশ্রণ।

নদীর একটি বড় ঢালযুক্ত অংশে বাঁধ নির্মাণ করুন, জল সঞ্চয় ও জলস্তর বাড়ানোর জন্য একটি জলাধার তৈরি করুন, বাঁধের বাইরে একটি ওয়াটার টারবাইন স্থাপন করুন, এবং জলাধারের জল জল পরিবহন প্রণালী (ডাইভারশন চ্যানেল) দিয়ে বাঁধের নিম্নভাগে অবস্থিত ওয়াটার টারবাইনে প্রবাহিত হয়। এই জল টারবাইনকে ঘোরাতে এবং জেনারেটরকে চালনা করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, এবং তারপর নিষ্কাশন প্রণালী দিয়ে নদীর ভাটিতে প্রবাহিত হয়। বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য বাঁধ ও জলাধার নির্মাণের এটাই পদ্ধতি।
বাঁধের ভেতরের জলাধারের জলপৃষ্ঠ এবং বাঁধের বাইরের হাইড্রোলিক টারবাইনের নির্গমন পৃষ্ঠের মধ্যে জলের স্তরের বিশাল পার্থক্যের কারণে, জলাধারের বিপুল পরিমাণ জলকে একটি বৃহৎ স্থিতিশক্তির মাধ্যমে কাজে লাগানো যায়, যার ফলে জলসম্পদ ব্যবহারের উচ্চ হার অর্জন করা সম্ভব হয়। বাঁধ নির্মাণে কেন্দ্রীভূত জলপ্রবাহ পদ্ধতি ব্যবহার করে স্থাপিত জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রকে বাঁধ-ধরণের জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বলা হয়, যা প্রধানত বাঁধ-ধরণের জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং নদীগর্ভ-ধরণের জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নিয়ে গঠিত।
নদীর উজানে পানি সঞ্চয় ও পানির স্তর বাড়ানোর জন্য একটি জলাধার স্থাপন করা, ভাটিতে একটি ওয়াটার টারবাইন বসানো এবং ডাইভারশন চ্যানেলের মাধ্যমে উজানের জলাধার থেকে ভাটির ওয়াটার টারবাইনে পানি প্রবাহিত করা। পানির এই প্রবাহ টারবাইনকে ঘোরায় এবং জেনারেটর চালিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, এবং তারপর টেইলরেস চ্যানেলের মাধ্যমে নদীর ভাটিতে ফিরে যায়। ডাইভারশন চ্যানেলটি আরও দীর্ঘ হবে এবং পাহাড়ের মধ্য দিয়ে যাবে, যা পানি প্রবাহ পরিবর্তন এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের একটি উপায়।
জলাধারের উজানের পৃষ্ঠ এবং ভাটির টারবাইন আউটলেট পৃষ্ঠের মধ্যে জলের স্তরের বিশাল পার্থক্য H0-এর কারণে, জলাধারের বিপুল পরিমাণ জল একটি বৃহৎ স্থিতিশক্তির মাধ্যমে কাজ করে, যার ফলে উচ্চ জলসম্পদ ব্যবহার দক্ষতা অর্জন করা সম্ভব হয়। যে সমস্ত জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র কেন্দ্রীভূত জলপ্রবাহ পদ্ধতি ব্যবহার করে, সেগুলিকে ডাইভারশন টাইপ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বলা হয়, যার মধ্যে প্রধানত প্রেসার ডাইভারশন টাইপ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং নন-প্রেসার ডাইভারশন টাইপ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র অন্তর্ভুক্ত।

৩. কীভাবে “এক ফোঁটা জলের ১৯ বার পুনঃব্যবহার” অর্জন করা যায়?
জানা গেছে যে, সিচুয়ান প্রদেশের লিয়াংশান ই স্বায়ত্তশাসিত প্রিফেকচারের ইয়ানইউয়ান কাউন্টি এবং বুতুও কাউন্টির সংযোগস্থলে অবস্থিত নানশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি ২০১৯ সালের ৩০শে অক্টোবর আনুষ্ঠানিকভাবে সম্পন্ন হয় এবং চালু করা হয়। এই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটির মোট স্থাপিত ক্ষমতা ১০২০০০ মেগাওয়াট, যা প্রাকৃতিক জলসম্পদ, বায়ুশক্তি এবং সৌরশক্তির সমন্বিত ব্যবহারকারী একটি জলবিদ্যুৎ প্রকল্প। আর সবচেয়ে আকর্ষণীয় বিষয় হলো, এই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি শুধু বিদ্যুৎই উৎপাদন করে না, বরং প্রযুক্তিগত উপায়ে জলসম্পদের চূড়ান্ত দক্ষতাও অর্জন করে। এটি এক ফোঁটা জল ১৯ বার ব্যবহার করে অতিরিক্ত ৩৪.১ বিলিয়ন কিলোওয়াট-ঘণ্টা বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, যা জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে একাধিক অলৌকিক ঘটনা ঘটিয়েছে।
প্রথমত, নানশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় হাইব্রিড জলবিদ্যুৎ উৎপাদন প্রযুক্তি গ্রহণ করেছে, যা প্রাকৃতিক জলসম্পদ, বায়ুশক্তি এবং সৌরশক্তিকে সমন্বিতভাবে ব্যবহার করে এবং প্রযুক্তিগত উপায়ে পদ্ধতিগত সর্বোত্তম ব্যবহার ও সমন্বয় সাধনের মাধ্যমে টেকসই উন্নয়ন অর্জন করে।
দ্বিতীয়ত, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি তার পরিচালনগত দক্ষতা উন্নত করার লক্ষ্যে ইউনিট প্যারামিটার, জলের স্তর, হেড এবং জলপ্রবাহের মতো বিভিন্ন দিক সূক্ষ্মভাবে পরিচালনা করতে বিগ ডেটা বিশ্লেষণ, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং ইন্টারনেট অফ থিংস-এর মতো অত্যাধুনিক প্রযুক্তি ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্থির হেড প্রেশার স্বয়ংক্রিয় ট্র্যাকিং এবং নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি স্থাপনের মাধ্যমে, ওয়াটার টারবাইন জেনারেটর ইউনিট নিরাপদ পরিচালনা নিশ্চিত করার পাশাপাশি জল সম্পদের সর্বোচ্চ ব্যবহার নিশ্চিত করে এবং হেড অপটিমাইজেশনের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন বৃদ্ধি ও অপ্টিমাইজ করার লক্ষ্য অর্জন করে। একই সাথে, যখন জলাধারের জলের স্তর কম থাকে, তখন জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলো জলাধারের জন্য একটি ডায়নামিক ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম স্থাপন করে, যা জলের স্তর হ্রাসের হারকে ধীর করে, পুনর্ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করে এবং কার্যকরভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
এছাড়াও, নানশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের চমৎকার নকশাও অপরিহার্য। এতে একটি পিএম ওয়াটার টারবাইন (পেলটন মাইকেল টারবাইন) ব্যবহার করা হয়েছে, যার বৈশিষ্ট্য হলো, ইম্পেলারের উপর জল ছিটানোর সময় ঘূর্ণনের মাধ্যমে নজলের প্রস্থচ্ছেদ এবং ইম্পেলারের দিকে জলের প্রবাহের হার নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এর ফলে, জল ছিটানোর দিক ও গতিকে ইম্পেলারের ঘূর্ণন দিক ও গতির সাথে মিলিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা সর্বোচ্চ করা সম্ভব হয়। এছাড়াও, মাল্টি-পয়েন্ট ওয়াটার স্প্রেয়িং প্রযুক্তি এবং ঘূর্ণায়মান অংশ যুক্ত করার মতো উন্নত প্রযুক্তি গ্রহণ করা হয়েছে, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে।
অবশেষে, নানশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি নিজস্ব শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিও গ্রহণ করেছে। জল জমার এলাকায় এক সেট জরুরি জলস্তর নিষ্কাশন ব্যবস্থা যুক্ত করা হয়েছে। জল সঞ্চয় জলাধারের মাধ্যমে, জলসম্পদকে বিভিন্ন সময়কালে ভাগ করা যায়, যার ফলে জল উৎপাদন ও বিদ্যুৎ সঞ্চালনের মতো একাধিক কাজ সম্পন্ন হয় এবং জলসম্পদের অর্থনৈতিক ও নিরাপদ ব্যবহার নিশ্চিত হয়।

সামগ্রিকভাবে, নানশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের “এক ফোঁটা জল ১৯ বার পুনর্ব্যবহার” করার লক্ষ্য অর্জনের পেছনে বিভিন্ন কারণ রয়েছে, যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত হলো বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় হাইব্রিড জলবিদ্যুৎ উৎপাদন প্রযুক্তি, অত্যাধুনিক প্রযুক্তির প্রয়োগ, দক্ষ ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি, চমৎকার নকশা এবং অনন্য শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি। এটি কেবল জলবিদ্যুৎ শিল্পের উন্নয়নের জন্য নতুন ধারণা ও মডেলই নিয়ে আসে না, বরং চীনের জ্বালানি শিল্পের টেকসই উন্নয়নের জন্য উপকারী দৃষ্টান্ত ও অনুপ্রেরণাও জোগায়।