সমুদ্রজল প্রচুর, কিন্তু চ্যালেঞ্জ হলো রসায়ন
যুক্তরাষ্ট্রের জ্বালানি দফতরের প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির গবেষকেরা সমুদ্রজলকে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানের আরও ব্যবহারিক উৎসে রূপান্তর করার লক্ষ্যে একগুচ্ছ প্রক্রিয়া এগিয়ে নিচ্ছেন। এই কাজের কেন্দ্রে রয়েছে একটি সহজ কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ সত্য: মহাসাগরে ম্যাগনেসিয়াম, লিথিয়াম, নিকেল, প্ল্যাটিনাম-গ্রুপ ধাতু এবং বিরল-মাটি ধাতুসহ বহু উপকারী মৌল বিপুল পরিমাণে আছে, কিন্তু সেগুলি অত্যন্ত পাতলা অবস্থায় রয়েছে এবং অর্থনৈতিকভাবে পুনরুদ্ধার করা কঠিন।
নতুন এই উদ্যোগটি উল্লেখযোগ্য, কারণ এটি একক কোনো নিষ্কাশন পদ্ধতির ওপর নির্ভর করে না। বরং, ল্যাবরেটরি তিনটি সম্পর্কিত পদ্ধতি তৈরি করছে, যেখানে সমুদ্রজলকে শুধু একটি খনিজ উৎস নয়, অন্য খনন প্রক্রিয়ার জন্য একটি রাসায়নিক ফিডস্টক হিসেবেও ধরা হচ্ছে। সেই বিস্তৃত দৃষ্টিভঙ্গি গুরুত্বপূর্ণ। প্রচলিত খননের তাৎক্ষণিক বিকল্প দাবি করার বদলে, প্রকল্পটি ইঙ্গিত দিচ্ছে যে সমুদ্রজল ভবিষ্যতের সরবরাহ শৃঙ্খলকে নানা ভাবে সহায়তা করতে পারে, সরাসরি পুনরুদ্ধার থেকে শুরু করে প্রক্রিয়াকরণ সহায়তা পর্যন্ত।
উৎস উপকরণ অনুযায়ী, এই কাজে যুক্ত বিজ্ঞানীরা বলেন যে বিশ্বের সমুদ্রজলের মাত্র 0.1%-এও মানবজাতির জ্বালানি চাহিদা 50,000 বছর মেটানোর জন্য যথেষ্ট গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে। এই সংখ্যাটিকে বর্তমান পুনরুদ্ধারযোগ্যতার চেয়ে পরিসরের একটি বক্তব্য হিসেবে বোঝা উচিত। বাস্তব প্রশ্ন হলো, শিল্প পর্যায়ে প্রাসঙ্গিক হওয়ার মতো যথেষ্ট দক্ষতা, নির্বাচনক্ষমতা এবং খরচ নিয়ন্ত্রণ নিয়ে নিষ্কাশন করা যায় কি না।
একই লক্ষ্যে তিনটি পথ
প্রথম পথটি সরাসরি সমুদ্রজল থেকে ম্যাগনেসিয়াম যৌগ নিষ্কাশনের ওপর কেন্দ্রীভূত। PNNL বলছে, প্রচলিত উৎপাদনে ব্যবহৃত বেশ কিছু জটিল ধাপ এড়িয়ে তারা সমুদ্রজল থেকে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড তুলতে পারে। ম্যাগনেসিয়াম হালকা অ্যালয়, শিল্প রসায়ন এবং অন্যান্য উৎপাদন ব্যবহারের জন্য কৌশলগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ, তাই উৎপাদন শৃঙ্খলে কোনো সরলীকরণ যদি খরচ বা শক্তি চাহিদা কমায়, তবে তা তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে।
দ্বিতীয় পথটি এমন একটি উপপণ্য প্রবাহ ব্যবহার করে যা ইতিমধ্যেই বিশ্বজুড়ে বাড়ছে: ডেসালিনেশন ব্রাইন। এই ঘনীভূত অবশিষ্টাংশকে বর্জ্য না ভেবে, প্রক্রিয়াটি এটিকে অ্যাসিড এবং বেসে রূপান্তর করে। সেই রাসায়নিকগুলো পরে লিচিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করে ভূমিভিত্তিক আকরিক থেকে ধাতু বের করতে সাহায্য করতে পারে। অন্য কথায়, সমুদ্রজল কেবল নিজেই খনিজের উৎস নয়, বরং এমন রিএজেন্ট তৈরিরও উপায় যা প্রচলিত খনন কর্মপ্রবাহকে উন্নত করতে পারে।
তৃতীয় পথটিতে সামুদ্রিক শৈবাল ব্যবহৃত হয়, যা সমুদ্রজল থেকে কিছু নির্দিষ্ট খনিজ জমা করতে পারে, যেগুলি অন্যথায় সরাসরি সংগ্রহের জন্য অতিরিক্ত ছড়িয়ে থাকে। এই জৈবিক পথটি বিশেষভাবে আকর্ষণীয়, কারণ যেখানে বৈদ্যুতিক-রাসায়নিক বা বিশুদ্ধ রাসায়নিক পৃথকীকরণ অদক্ষ হতে পারে, সেখানে এটি কম-ঘনত্ব সংগ্রহের একটি কৌশল প্রস্তাব করে।
একত্রে দেখলে, এই তিনটি পদ্ধতি একটি সিস্টেম-স্তরের কৌশলকে প্রতিফলিত করে। একটি প্রক্রিয়া সরাসরি পুনরুদ্ধারকে লক্ষ্য করে, আরেকটি বর্জ্য প্রবাহকে দরকারী রাসায়নিকতে উন্নীত করে, এবং তৃতীয়টি জীববিজ্ঞানকে একটি নির্বাচনী সংগ্রাহক হিসেবে ব্যবহার করে। একক কোনো বড় অগ্রগতির ওপর বাজি ধরার চেয়ে এই মিশ্রণ বেশি স্থিতিশীল হতে পারে।
শক্তি ও সরবরাহ শৃঙ্খলের জন্য কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ
গুরুত্বপূর্ণ খনিজ শক্তি রূপান্তরের কেন্দ্রীয় বিষয় হয়ে উঠেছে, কারণ সেগুলি ব্যাটারি, চুম্বক, ইলেকট্রনিক্স, অনুঘটক এবং উন্নত শিল্প ব্যবস্থার মধ্যে থাকে। উৎস পাঠটি এই গবেষণাকে দীর্ঘমেয়াদি জ্বালানি চাহিদার সঙ্গে যুক্ত করেছে, যা যুক্তিসঙ্গত, কারণ এই উপাদানগুলির ভূমিকা বিদ্যুতায়ন এবং পরিচ্ছন্ন-জ্বালানি অবকাঠামোতে রয়েছে। ভবিষ্যতের খনিজ চাহিদা যদি বাড়তেই থাকে, তাহলে দেশ এবং কোম্পানিগুলির ওপর সরবরাহের আরও বৈচিত্র্যময় উৎস নিশ্চিত করার চাপ থাকবে।
সমুদ্রজল আকর্ষণীয়, কারণ বহু স্থলজ ভান্ডারের মতো এটি ভূতাত্ত্বিকভাবে দুর্লভ নয়। মহাসাগর বিশাল, বিশ্বজুড়ে বিস্তৃত, এবং বন্দর, উপকূলীয় বিদ্যুৎ ব্যবস্থা ও ডেসালিনেশন প্ল্যান্টের মাধ্যমে ইতিমধ্যেই শিল্প অবকাঠামোর সঙ্গে যুক্ত। এর ফলে বিদ্যমান সম্পদের সঙ্গে নিষ্কাশন সহ-অবস্থান করার সম্ভাবনা তৈরি হয়, বিশেষ করে যেখানে ব্রাইন প্রবাহ ইতিমধ্যেই রয়েছে।
গবেষণাটি আরও একটি বৃত্তাকার শিল্প মডেলের ইঙ্গিত দেয়। ডেসালিনেশন ঘনীভূত ব্রাইন তৈরি করে, যা পরিবেশগতভাবে পরিচালনা করা কঠিন হতে পারে। যদি সেই ব্রাইনকে দরকারী অ্যাসিড ও বেসে রূপান্তর করা যায়, বা অন্যভাবে সম্পদ পুনরুদ্ধারে অন্তর্ভুক্ত করা যায়, তবে বর্জ্য ব্যবস্থাপনার একটি অংশ খনিজ প্রক্রিয়াকরণের ইনপুট প্রবাহে পরিণত হয়। এতে পরিবেশগত উদ্বেগ দূর হয় না, তবে জল ও খনন ব্যবস্থার উপাদানগত দক্ষতা উন্নত হতে পারে, যেগুলিকে প্রায়ই আলাদাভাবে দেখা হয়।
নতুন ধারণা নয়, তবে নতুন করে গুরুত্ব পাচ্ছে
সমুদ্রজল থেকে খনিজ পুনরুদ্ধারের ধারণা একেবারে নতুন নয়। উৎস পাঠে বলা হয়েছে, 1990-এর দশকে আমদানি শুরু করার আগে যুক্তরাষ্ট্র 50 বছর ধরে সমুদ্রজল থেকে ম্যাগনেসিয়াম খনন করেছিল। এই ঐতিহাসিক তথ্যটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি দেখায় সমুদ্রজল নিষ্কাশনের নজির আছে; সমস্যা ছিল মৌলিক সম্ভাব্যতা নয়, প্রতিযোগিতামূলকতা।
এখন যা বদলাচ্ছে বলে মনে হচ্ছে, তা হলো কৌশলগত প্রেক্ষাপট। সরকারগুলো আগের তুলনায় খনিজ নিরাপত্তা, ব্যাটারি সরবরাহ শৃঙ্খল এবং শিল্প স্থিতিস্থাপকতার দিকে বেশি মনোযোগ দিচ্ছে, যখন আমদানিনির্ভরতা গ্রহণযোগ্য মনে হত। নতুন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সরঞ্জাম, ঝিল্লি ব্যবস্থা এবং উপাদান-প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি কিছু নিষ্কাশন পদ্ধতিকে আগের দশকগুলোর তুলনায় বেশি ব্যবহারিক করতে পারে।
তবু, পরীক্ষাগার-স্তরের পুনরুদ্ধারকে সমাধান হওয়া সরবরাহ সমস্যা বলে ভুল করা উচিত নয়। উৎস পাঠ দেখায় যে PNNL সমুদ্রজল বা তা থেকে উৎপন্ন রাসায়নিক ব্যবহার করে কয়েকটি লক্ষ্য উপাদান পুনরুদ্ধার করেছে, কিন্তু এটি পূর্ণ বাণিজ্যিক কার্যকারিতা প্রমাণ করে না। এই পদ্ধতিগুলো বড় পরিসরে আনতে হলে থ্রুপুট, শক্তি ব্যবহার, স্থায়িত্ব, পৃথকীকরণ দক্ষতা এবং স্থলভিত্তিক খনন ও পুনর্ব্যবহারের তুলনায় খরচের প্রমাণ লাগবে।
বৃহত্তর শিল্প পরীক্ষা
এই কাজের সবচেয়ে শক্তিশালী দিক সম্ভবত একক বিপ্লবের প্রতিশ্রুতি না দিয়ে বিকল্পের তালিকা বাড়ানো। সরাসরি ম্যাগনেসিয়াম পুনরুদ্ধার একটি বাজারে কাজ করতে পারে। ব্রাইন-উৎপন্ন অ্যাসিড ও বেস অন্য একটি বাজারে সহায়ক হতে পারে। সামুদ্রিক শৈবাল-ভিত্তিক সঞ্চয় নির্দিষ্ট ক্ষুদ্র উপাদানের জন্য কার্যকর হতে পারে। বাণিজ্যিক ভবিষ্যৎ সম্ভবত নির্ভর করবে প্রতিটি প্রক্রিয়া কোথায় সবচেয়ে ভালো মানায় তার ওপর, সমুদ্রজল হঠাৎ সর্বজনীন আকরিক-ভাণ্ডার হয়ে ওঠে কি না তার ওপর নয়।
তবু, এর কৌশলগত আকর্ষণ স্পষ্ট। যদি সমুদ্রজল ভবিষ্যতের গুরুত্বপূর্ণ খনিজ চাহিদার সামান্য অংশও জোগান দিতে পারে, তাহলে তা দুর্বল সরবরাহ শৃঙ্খলের ওপর চাপ কমাতে এবং ভূরাজনৈতিক বাধার ঝুঁকি হ্রাস করতে সাহায্য করতে পারে। বিশেষায়িত উপকরণের বিপুল পরিমাণের ওপর নির্ভরশীল শক্তি ব্যবস্থার জন্য, বিকল্পের উপস্থিতি নিজেই মূল্যবান।
সুতরাং PNNL-এর কাজকে ঝলমলে প্রতিশ্রুতি হিসেবে নয়, বরং সম্পদ বৈচিত্র্যকরণের উদ্দেশ্যে একটি ব্যবহারিক গবেষণা কর্মসূচি হিসেবে দেখা উচিত। মহাসাগরে ইতিমধ্যেই মৌলগুলো আছে। আসল প্রতিযোগিতা হলো এমন নিষ্কাশন পদ্ধতি তৈরি করা, যেগুলো নির্বাচনী, সম্প্রসারণযোগ্য এবং অর্থনৈতিকভাবে বিশ্বাসযোগ্য, যাতে বৈজ্ঞানিক সম্ভাবনা থেকে শিল্প প্রাসঙ্গিকতায় যাওয়া যায়।
এই প্রবন্ধটি New Atlas-এর প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল প্রবন্ধ পড়ুন.
Originally published on newatlas.com