কিভাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ ব্যবহার করতে হয়?

 

কিভাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ ব্যবহার করতে হয়?

 বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের ব্যবহার একটি কৌতুহলজনক ধারণা যা বহু শতাব্দী ধরে উদ্ভাবক এবং বিজ্ঞানীদের মুগ্ধ করেছে। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল স্থির বিদ্যুৎ , বজ্রপাত এবং অন্যান্য প্রাকৃতিক ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ঘটনার আকারে বৈদ্যুতিক শক্তিতে পূর্ণ । যদিও বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের বৃহৎ আকারে ব্যবহারিক ব্যবহারের জন্য ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়নি (গবেষণা এবং সুরক্ষার জন্য বজ্রপাতের রড ব্যতীত), এমন পদ্ধতি এবং পরীক্ষা রয়েছে যা এই শক্তিতে ট্যাপ করার অন্বেষণ করেছে।

আপনি কীভাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎকে সম্ভাব্যভাবে ব্যবহার করতে পারেন, এর পিছনের বিজ্ঞান এবং এটি নিয়ে পরীক্ষা করার সহজ পদ্ধতিগুলি এখানে রয়েছে।

1. বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের মৌলিক নীতি

বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ বিভিন্ন প্রাকৃতিক ঘটনা থেকে উদ্ভূত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:

• স্ট্যাটিক ইলেক্ট্রিসিটি : বায়ুমণ্ডলে বৈদ্যুতিক চার্জের বিল্ড আপ, বিশেষ করে শুষ্ক অবস্থায়।
• আয়নোস্ফিয়ারিক চার্জ : পৃথিবীর আয়নোস্ফিয়ার হল বায়ুমণ্ডলের একটি বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত স্তর যা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে শক্তি ধারণ করতে পারে।
• বজ্রপাত : মেঘের মধ্যে বা মেঘ এবং মাটির মধ্যে বৈদ্যুতিক স্রাবের একটি নাটকীয় রূপ।
• ন্যায্য আবহাওয়া : এমনকি পরিষ্কার, রৌদ্রোজ্জ্বল দিনেও, পৃথিবী এবং আয়নোস্ফিয়ারের মধ্যে একটি ছোট কিন্তু অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকে, যা পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছে প্রতি মিটারে প্রায় 100 ভোল্ট পরিমাপ করে।

এই প্রাকৃতিক বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলি পরামর্শ দেয় যে বায়ুমণ্ডলে প্রচুর শক্তি রয়েছে। যাইহোক, এটিকে নিয়মিতভাবে ব্যবহার করা এবং দৈনন্দিন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযোগী একটি স্কেলে কাজ করা জটিল।

2. বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎকে কীভাবে ব্যবহার করবেন: পদ্ধতি এবং ধারণা

উ: গ্রাউন্ডিং রড এবং ক্যাপাসিটর

বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতে ট্যাপ করার সহজ উপায়গুলির মধ্যে একটি হল পরিবাহী পদার্থের সাথে মিলিত গ্রাউন্ডিং রডগুলি ব্যবহার করা যা "সংগ্রহ" এবং চার্জ সংরক্ষণ করতে পারে। ছোট আকারের পরীক্ষার জন্য এখানে একটি সহজ পদ্ধতি রয়েছে:

উপকরণ :

• লম্বা পরিবাহী রড (একটি তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের রডের মতো) : আদর্শভাবে, বায়ুমণ্ডলীয় স্থির বিদ্যুৎকে আকর্ষণ করার জন্য রডটি বাতাসে কমপক্ষে কয়েক মিটার প্রসারিত হওয়া উচিত।
• গ্রাউন্ডিং রড বা স্টেক : পৃথিবীর সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য মাটিতে চালিত একটি দ্বিতীয় রড।
• ক্যাপাসিটর : সময়ের সাথে সাথে তৈরি হওয়া অল্প পরিমাণে চার্জ সংরক্ষণ করা।
• তার এবং ডায়োড : একটি সার্কিট তৈরি করা এবং চার্জের প্রবাহকে নির্দেশ করা।

পদক্ষেপ :

1. পরিবাহী রড ইনস্টল করুন : মাটিতে একটি লম্বা রড ঢোকান, তবে নিশ্চিত করুন যে এটি পৃথিবী থেকে উত্তাপযুক্ত (যেমন, একটি উত্তাপযুক্ত বেস ব্যবহার করুন)। এই রড বায়ুমণ্ডল থেকে একটি স্ট্যাটিক চার্জ সংগ্রহ করবে।
2. গ্রাউন্ডিং রড ইনস্টল করুন : পরিবাহী রড থেকে দূরে গ্রাউন্ডিং রডটি সরাসরি মাটিতে রাখুন। গ্রাউন্ডিং রড নেতিবাচক টার্মিনাল হিসাবে কাজ করবে।
3. ক্যাপাসিটার সংযুক্ত করুন : লম্বা রড এবং গ্রাউন্ডিং রডের মধ্যে ক্যাপাসিটরগুলির একটি সিরিজ সংযোগ করতে তার ব্যবহার করুন। ক্যাপাসিটারগুলি সময়ের সাথে বায়ুমণ্ডলীয় চার্জ সংরক্ষণ করবে।
4. চার্জ জমতে দিন : সময়ের সাথে সাথে পরিবাহী রড বায়ুমণ্ডল থেকে একটি ছোট স্ট্যাটিক চার্জ সংগ্রহ করবে। ক্যাপাসিটারগুলি এই চার্জটি সংরক্ষণ করবে এবং তারপরে আপনি সঞ্চিত শক্তিকে একটি LED এর মতো একটি ছোট ডিভাইসে ডিসচার্জ করতে পারবেন।

সীমাবদ্ধতা : এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ সংগ্রহ করে। এটি আবহাওয়ার অবস্থার দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে এবং বড় আকারের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করতে পারে না।

B. অ্যান্টেনা-ভিত্তিক বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি সংগ্রহ

আরেকটি পদ্ধতি হল বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎকে ব্যবহার করার জন্য বড় অ্যান্টেনা বা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সংগ্রাহক ব্যবহার করা , যার মধ্যে ন্যায্য-আবহাওয়া পরিস্থিতিতে উপস্থিত প্রাকৃতিক চার্জ অন্তর্ভুক্ত।

উপকরণ :

• হাই-গেইন অ্যান্টেনা : আয়নিত বায়ু থেকে শক্তি সংগ্রহ করতে বায়ুমণ্ডলে পৌঁছাতে সক্ষম একটি অ্যান্টেনা।
• ডায়োড রেকটিফায়ার : অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) বায়ুমণ্ডলীয় ওঠানামা থেকে সরাসরি কারেন্টে (DC) রূপান্তর করতে।
• গ্রাউন্ডিং সিস্টেম : বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য একটি পথ প্রদানের জন্য সঠিক গ্রাউন্ডিং অপরিহার্য।
• ক্যাপাসিটর বা ব্যাটারি : ক্যাপচার করা শক্তি সঞ্চয় করার জন্য।

পদক্ষেপ :

1. একটি অ্যান্টেনা ইনস্টল করুন : বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি সংগ্রহ করতে একটি লম্বা অ্যান্টেনা বা তারের অ্যারে ব্যবহার করুন। অ্যান্টেনার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল যত বড় হবে, তত বেশি চার্জ আপনি সংগ্রহ করতে পারবেন।
2. একটি সংশোধনকারীর সাথে সংযোগ করুন : বায়ুমণ্ডল থেকে শক্তি সম্ভবত ওঠানামাকারী স্রোতের আকারে থাকবে, তাই একটি সংশোধনকারী এটিকে ব্যবহারযোগ্য ডিসিতে রূপান্তর করবে।
3. শক্তি সঞ্চয় করুন : সময়ের সাথে সংগৃহীত বিদ্যুৎ সঞ্চয় করতে ক্যাপাসিটার বা ব্যাটারি ব্যবহার করুন।
4. শক্তি ব্যবহার করুন : একবার সঞ্চয় করা হলে, শক্তিটি সেন্সর, এলইডি বা অন্যান্য কম-পাওয়ার সরঞ্জামের মতো ছোট ডিভাইসগুলিকে পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

সীমাবদ্ধতা : এই পদ্ধতি ব্যবহার করে সংগৃহীত শক্তির পরিমাণ তুলনামূলকভাবে ছোট এবং অসঙ্গত। এটি সেন্সর বা কম শক্তি ডিভাইসের মত কম শক্তি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কাজ করতে পারে।

C. বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি টাওয়ার (টেসলার দৃষ্টি)

নিকোলা টেসলা বিখ্যাতভাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুত ব্যবহার করার পদ্ধতি নিয়ে কাজ করেছিলেন, বিশেষ করে শক্তির বেতার সংক্রমণের মাধ্যমে । তার ধারণা ছিল ওয়ার্ডেনক্লিফ টাওয়ারের মতো বড় টাওয়ার তৈরি করা , যা বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি সংগ্রহ করবে এবং দীর্ঘ দূরত্বে তারবিহীনভাবে প্রেরণ করবে।

যদিও টেসলার বিশাল দৃষ্টি সম্পূর্ণরূপে উপলব্ধি করা হয়নি, তার মৌলিক ধারণাগুলি বেতার শক্তি স্থানান্তর এবং বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি ব্যবহারে আধুনিক পরীক্ষাগুলিকে অনুপ্রাণিত করে।

এটা কিভাবে কাজ করবে :

• আয়নোস্ফিয়ার থেকে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ সংগ্রহ এবং বিকিরণ করার জন্য বড় টাওয়ার নির্মাণ করা হবে।
• ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেজোনেটরগুলি বৈদ্যুতিক চার্জকে দোদুল্যমান করতে এবং বেতারভাবে প্রেরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• ওয়্যারলেস রিসিভারগুলি প্রেরিত শক্তি ক্যাপচার করবে, এটিকে আবার ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করবে।

চ্যালেঞ্জ : টেসলার অগ্রগামী কাজ সত্ত্বেও, তার ধারনাগুলির কোন আধুনিক বড় আকারের বাস্তবায়ন সম্পূর্ণরূপে বিকশিত হয়নি। এই স্কেলে বায়ুমণ্ডলীয় শক্তি সংগ্রহ ও বিতরণের প্রকৌশল চ্যালেঞ্জগুলি অপরিসীম, এবং আরও গবেষণা প্রয়োজন।

D. ব্যবহার করা বজ্রপাত (চরম)

বজ্রপাত হল বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের একটি শক্তিশালী রূপ, প্রতিটি স্ট্রাইক লক্ষ লক্ষ ভোল্ট এবং উল্লেখযোগ্য পরিমাণে শক্তি সরবরাহ করে। যাইহোক, বজ্রপাত ক্যাপচার করা ঝুঁকিপূর্ণ এবং প্রযুক্তিগতভাবে এর অপ্রত্যাশিততা এবং অপরিমেয় শক্তির কারণে কঠিন।

ধারণা :

• বজ্রপাতের রডগুলি বড় ক্যাপাসিটার বা ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত হতে পারে যা বজ্রপাত থেকে শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
• শক্তি সঞ্চয় : চ্যালেঞ্জ হল একটি বজ্রপাতের শক্তি নিরাপদে এবং দক্ষতার সাথে পরিচালনা এবং সংরক্ষণ করতে সক্ষম উপকরণ এবং সিস্টেমগুলি বিকাশ করা।

সীমাবদ্ধতা : এই পদ্ধতিটি বেশিরভাগ মানুষের জন্য অত্যন্ত বিপজ্জনক এবং অবাস্তব। বজ্রপাত বিরল, অপ্রত্যাশিত, এবং অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী, এটি ক্ষতি না করে শক্তি ক্যাপচার এবং সংরক্ষণ করা কঠিন করে তোলে।

3. বাগান করার জন্য ছোট আকারের বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ সংগ্রহ (ইলেক্ট্রোকালচার)

বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুত ইলেক্ট্রোকালচারের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে , যেখানে উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করার জন্য অল্প পরিমাণে স্থির বিদ্যুৎ মাটিতে পরিচালিত হয়। এই পদ্ধতিটি ডিভাইসের জন্য ব্যবহারযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের পরিবর্তে প্রাকৃতিক স্ট্যাটিক চার্জ ব্যবহার করার বিষয়ে বেশি।

উপকরণ :

• তামার তার : একটি অ্যান্টেনা তৈরি করতে তামার তারের একটি লম্বা টুকরা ব্যবহার করুন।
• কাঠের বাজি : তামার তার বাড়াতে এবং স্থির বিদ্যুৎ সংগ্রহ করতে।
• ক্যাপাসিটর (ঐচ্ছিক) : সংগৃহীত কোনো শক্তি সঞ্চয় করতে।

পদক্ষেপ :

1. অ্যান্টেনা তৈরি করুন : বায়ুমণ্ডলীয় স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ সংগ্রহ করতে একটি লম্বা বাঁক বরাবর তামার তার চালান। আপনি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বাড়ানোর জন্য উপরের তারের সাথে সর্পিল তৈরি করতে পারেন।
2. তারটি মাটিতে চালান : একটি গ্রাউন্ডিং রডের সাথে তারটি সংযুক্ত করুন বা আপনার গাছের কাছের মাটিতে সরাসরি ঢোকান।
3. স্ট্যাটিক চার্জ জমতে দিন : তারটি অল্প পরিমাণে বায়ুমণ্ডলীয় স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ সংগ্রহ করবে, যা উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করতে সাহায্য করতে পারে।

4. বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ ব্যবহার করার ভবিষ্যত

যদিও বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ ব্যবহার করার ধারণাটি বৈজ্ঞানিকভাবে বৈধ, এটি এখনও উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ সহ একটি উদীয়মান ক্ষেত্র। গবেষণা চলছে, বিশেষ করে টেকসই শক্তি এবং বেতার পাওয়ার ট্রান্সমিশনের ক্ষেত্রে , কিন্তু বড় আকারের বাস্তবায়ন অধরা রয়ে গেছে।

মূল চ্যালেঞ্জ :

• অসামঞ্জস্যতা : আবহাওয়ার অবস্থা, অবস্থান এবং দিনের সময়ের সাথে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ পরিবর্তিত হয়, যা ধারাবাহিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে।
• সঞ্চয়স্থান : বায়ুমণ্ডল থেকে সংগৃহীত বিদ্যুৎকে দক্ষতার সাথে সংরক্ষণ করা আরেকটি বাধা, বিশেষ করে উচ্চ-ভোল্টেজ, নিম্ন-কারেন্ট সিস্টেমের ক্ষেত্রে।

উপসংহার

বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের ব্যবহার একটি চিত্তাকর্ষক ধারণা যার মূল রয়েছে বৈজ্ঞানিক পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং নিকোলা টেসলার মতো দূরদর্শী ধারণা। যদিও এটি বর্তমানে শক্তি উৎপাদনের জন্য একটি বড় মাপের সমাধান নয়, তবে স্থির বিদ্যুৎ বা বায়ুমণ্ডলীয় চার্জ সংগ্রহের জন্য সাধারণ সেটআপগুলির সাথে ছোট পরীক্ষাগুলি পরিচালনা করা যেতে পারে। এটি ছোট ডিভাইসগুলিকে শক্তি দিতে পারে, বাগানে সহায়তা করতে পারে বা প্রাকৃতিক শক্তির উত্স সম্পর্কে আগ্রহীদের জন্য একটি আকর্ষণীয় DIY প্রকল্প হিসাবে কাজ করতে পারে৷