সূর্যালোক এবং ব্যাটারি অ্যাসিড ব্যবহার করে প্লাস্টিক বর্জ্যকে হাইড্রোজেন জ্বালানিতে রূপান্তর করা হয়।

মূল তথ্য

• প্লাস্টিক ফটোরিফর্মিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পলিইথিলিন এবং পলিপ্রোপিলিনের মতো সাধারণ পলিমারগুলোকে হাইড্রোজেন এবং সিনগ্যাস, অ্যাসিটিক অ্যাসিড ও হাইড্রোকার্বন জ্বালানির মতো মূল্যবান রাসায়নিক পদার্থে রূপান্তরিত করা হয়।
• প্রক্রিয়াটি সৌরশক্তি-চালিত; এটি আলোক-সংবেদনশীল ফটোক্যাটালিস্টের উপর নির্ভর করে এবং বিক্রিয়ার মাধ্যম হিসেবে পুরোনো গাড়ির ব্যাটারি থেকে পুনরুদ্ধারকৃত সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করে।
• এই প্রক্রিয়াটি স্বাভাবিক তাপমাত্রা ও চাপে সম্পন্ন হয়, যা প্রচলিত জল-বিভাজন পদ্ধতির তুলনায় হাইড্রোজেন উৎপাদনে কম শক্তি-নিবিড়।
• কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি শক্তিশালী ফটোক্যাটালিস্ট তৈরি করেছেন যা কার্যক্ষমতা হ্রাস ছাড়াই ২৬০ ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে অবিচ্ছিন্ন কাজ করেছে, যা সিস্টেমটির স্থায়িত্ব প্রমাণ করে।
• অ্যাডিলেড বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষণা, যা ২০২৬ সালের এপ্রিল মাসে পিয়ার-রিভিউড জার্নাল Chem Catalysis-এ প্রকাশিত হয়েছে, ধাতু-ভিত্তিক এবং ধাতু-মুক্ত উভয় ধরনের অনুঘটক ব্যবহার করে প্লাস্টিক বর্জ্যকে হাইড্রোজেন, সিনগ্যাস এবং তরল জ্বালানিতে রূপান্তরকারী সৌর-চালিত সিস্টেমগুলো পরীক্ষা করেছে।
• বিশ্বব্যাপী প্রতি বছর প্লাস্টিক উৎপাদন ৪০০ মিলিয়ন টনেরও বেশি; তবে প্লাস্টিক বর্জ্যের মাত্র ১০ থেকে ১৮ শতাংশই পুনর্ব্যবহার হয়, যেখানে অনেক প্লাস্টিকই মিশ্র বা দূষিত হওয়ার কারনে পুনর্ব্যবহার কঠিন।
• চক্রাকার আপসাইক্লিং দ্বারা প্লাস্টিক বর্জ্যকে বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন জ্বালানি এবং শিল্প রাসায়নিকের মতো উচ্চমূল্যের পণ্যে রূপান্তর করা হয়, যা স্থায়িত্ব এবং সম্পদের পুনঃব্যবহারকে উৎসাহিত করে।

পটভূমি ও প্রেক্ষাপট

কম পুনর্ব্যবহারের হার এবং স্থলজ ও সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রে প্লাস্টিকের জমা হওয়ার কারণে প্লাস্টিক দূষণ একটি বড় পরিবেশগত সমস্যা। একই সময়ে, বৈশ্বিক জ্বালানি খাত পরিচ্ছন্ন জ্বালানির দিকে অগ্রসর হচ্ছে। হাইড্রোজেনকে পরিচ্ছন্ন জ্বালানি হিসেবে বিবেচনা করা হয়, কারণ এর উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং ব্যবহারে কোনো কার্বন নির্গমন হয় না। প্রচলিত হাইড্রোজেন উৎপাদন পদ্ধতির মধ্যে জীবাশ্ম জ্বালানি ব্যবহার কিংবা শক্তি-নিবিড় জলবিদ্যুত্ক্রিয়া রয়েছে।

ফটোরিফর্মিং হলো একটি আলোক-চালিত ফটোক্যাটালিটিক প্রক্রিয়া, যা সূর্যালোক বা কৃত্রিম আলো ব্যবহার করে জৈব পদার্থকে বিভক্ত করে হাইড্রোজেন ও অন্যান্য দরকারী রাসায়নিক উৎপন্ন করে। কার্বন ও হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ পলিইথিলিন এবং পলিপ্রোপিলিনের মতো প্লাস্টিক এই প্রক্রিয়ার কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়। প্লাস্টিক পানির তুলনায় সহজে অক্সিডাইজ হওয়ায়, ফটোরিফর্মিং প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন উৎপাদনে কম শক্তি লাগে।

ব্যবহৃত গাড়ির ব্যাটারি থেকে পুনরুদ্ধারকৃত সালফিউরিক অ্যাসিডকে বিক্রিয়ার মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করার মাধ্যমে বিপজ্জনক বর্জ্য পরিশোধনকে পরিচ্ছন্ন শক্তি উৎপাদনের সঙ্গে সংযুক্ত করা হয়, যা চক্রাকার অর্থনীতিকে উন্নত করে। উদ্ভাবিত ফটোক্যাটালিস্টগুলো দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করেছে, যা ভবিষ্যতে বৃহৎ পরিসরে শিল্পজাত উৎপাদনের জন্য অগ্রণী সম্ভাবনা তৈরি করে।

পরীক্ষার জন্য প্রাসঙ্গিকতা

এই বিষয়টি পরিবেশ রসায়ন, নবায়নযোগ্য শক্তি প্রযুক্তি এবং টেকসই বর্জ্য ব্যবস্থাপনার মতো গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলোর সাথে সম্পর্কিত, যা উচ্চ মাধ্যমিক ও স্নাতক স্তরের শিক্ষাকর্ষে অন্তর্ভুক্ত থাকে। ফটোরিফর্মিং প্রযুক্তি একটি নতুন ধরনের হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রক্রিয়া হিসেবে ফটোক্যাটালাইসিস এবং চক্রাকার অর্থনীতির নীতিমালা প্রদর্শন করে।

পরীক্ষায় সবার জানতে হবে ফটোরিফর্মিং প্রক্রিয়ার কার্যপ্রণালী, ব্যবহৃত ফটোক্যাটালিস্ট, ব্যাটারি অ্যাসিডের ভূমিকা ও পুনঃব্যবহার, প্রচলিত হাইড্রোজেন উৎপাদনের তুলনায় এর সুবিধাসমূহ (যেমন কম শক্তি খরচ, স্বাভাবিক পরিবেশে কাজ), এবং কঠিনভাবে পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্লাস্টিকের আপসাইক্লিংয়ের গুরুত্ব। এছাড়া, প্লাস্টিকের উৎপাদন পরিমাণ ও পুনর্ব্যবহারের প্রতিবন্ধকতাসমূহেরও সচেতনতা থাকা উপকারী।

মনে রাখার বিষয়

• ফটোরিফর্মিং সূর্যালোক এবং ফটোক্যাটালিস্ট ব্যবহার করে প্লাস্টিক বর্জ্যকে হাইড্রোজেন ও শিল্প রাসায়নিক পদার্থে রূপান্তর করে।
• এই প্রক্রিয়ায় প্রধানত পলিইথিলিন ও পলিপ্রোপিলিন প্লাস্টিক ব্যবহার করা হয়।
• পুরোনো গাড়ির ব্যাটারি থেকে পুনরুদ্ধারকৃত সালফিউরিক অ্যাসিড বিক্রিয়াতে পুনরায় ব্যবহার হয়, যা পরিবেশ সুরক্ষায় সহায়ক।
• কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় ও অ্যাডিলেড বিশ্ববিদ্যালয় ২০২৬ সালে উল্লেখযোগ্য গবেষণায় এর কার্যকারিতা ও অনুঘটকের স্থায়িত্ব প্রদর্শন করেছে।
• বছরপ্রতি বিশ্বব্যাপী প্লাস্টিক উৎপাদন ৪০০ মিলিয়ন টনের বেশি, কিন্তু পুনর্ব্যবহার হার ২০% এর নিচে; যা নতুন বর্জ্য ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তা নির্দেশ করে।
• এই প্রযুক্তিতে উৎপাদিত হাইড্রোজেনকে পরিচ্ছন্ন জ্বালানিরূপে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়, কারণ উৎস নবায়নযোগ্য।
• চক্রাকার আপসাইক্লিং বর্জ্যকে উচ্চমূল্যের পণ্যে রূপান্তর করে টেকসই সম্পদ ব্যবস্থাপনার দিক নির্দেশ করে।