কানাডার প্রাচীন শিলা প্রাকৃতিক হাইড্রোজেনের বিশাল নতুন উৎস ছাড়তে পারে

পুরোনো শিলার ভেতর লুকিয়ে থাকতে পারে এক পরিষ্কার জ্বালানি

কানাডায় কাজ করা বিজ্ঞানীরা বলছেন, পৃথিবীর সবচেয়ে প্রাচীন কিছু শিলা স্বাভাবিকভাবেই হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করছে এবং ছাড়ছে, আর সেই পরিমাণ এতটাই বড় হতে পারে যে হাইড্রোজেন অনুসন্ধান নিয়ে গম্ভীরভাবে নতুন করে ভাবতে হবে। অন্টারিওর Timmins-এর কাছে একটি সক্রিয় mine-এ borehole থেকে নেওয়া নতুন পরিমাপ দেখায় যে প্রাচীন crustal rocks দীর্ঘ সময় ধরে হাইড্রোজেন জমাতে এবং নির্গত করতে পারে, কেবল সামান্য, ক্ষণস্থায়ী পরিমাণ তৈরি করে না।

এই আবিষ্কার underground-এ স্বাভাবিকভাবে থাকা হাইড্রোজেনের জন্য ব্যবহৃত “white hydrogen” ধারণাটিকে একটি সম্ভাব্য শক্তির উৎস হিসেবে আরও শক্তিশালী করে, শুধু এক ধরনের geochemical curiosity হিসেবে নয়। যদি অন্টারিওতে শনাক্ত প্রক্রিয়াগুলো অন্যত্রও একই ধরনের rock formation-এ সাধারণ হয়, তাহলে এই আবিষ্কার clean-energy অনুসন্ধানে এক নতুন দিগন্ত খুলে দিতে পারে।

গবেষকেরা মাটির নিচে কী পেলেন

University of Toronto এবং University of Ottawa-র গবেষকেরা এই কাজের নেতৃত্ব দেন, এবং তাঁরা পৃথিবীর প্রাচীনতম ভূতাত্ত্বিক অঞ্চলগুলোর একটি Canadian Shield পরীক্ষা করেন। প্রথমবারের মতো দলটি বিলিয়ন বছরের পুরোনো শিলা থেকে সরাসরি বেরিয়ে আসা হাইড্রোজেন মাপে, সময়ের সঙ্গে সেটি কীভাবে জমা হচ্ছে তা অনুসরণ করে, এবং কোথায় গ্যাস সবচেয়ে বেশি ঘনীভূত ছিল তা চিহ্নিত করে।

এই তথ্য এসেছে উত্তর অন্টারিওর একটি সক্রিয় mine থেকে। গবেষকদের মতে, শিলায় খোঁড়া borehole থেকে বছরে গড়ে 0.008 tonnes hydrogen, অর্থাৎ প্রায় 8 kilograms, বের হয়েছে, এবং এই প্রবাহ অন্তত এক দশক চলতে পারে। প্রায় 15,000 borehole-কে ভিত্তি করে গবেষণাটি বার্ষিক উৎপাদন 140 tonnes-এর বেশি বলে অনুমান করেছে।

গবেষকেরা আরও হিসাব করেছেন, একটিমাত্র স্থান থেকে পাওয়া এই উৎপাদনের শক্তি 400-এরও বেশি homes-এর বার্ষিক চাহিদা মেটাতে পারে। এই সংখ্যাগুলো শেষ পর্যন্ত আরও field work-এর মাধ্যমে সংশোধিত হতে পারে, কিন্তু ইঙ্গিতটি ইতিমধ্যেই স্পষ্ট: প্রাকৃতিক হাইড্রোজেন ব্যবস্থা অর্থনৈতিকভাবে অর্থবহ হওয়ার মতো যথেষ্ট বড় হতে পারে, শুধু বৈজ্ঞানিকভাবে নয়।

শক্তির জন্য কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

হাইড্রোজেন দীর্ঘদিন ধরে একটি সম্ভাব্য মূল্যবান শিল্প জ্বালানি ও energy carrier হিসেবে বিবেচিত হয়েছে, বিশেষ করে এমন খাতে যেগুলো সরাসরি electrify করা কঠিন। সমস্যা হলো, আজকের বেশিরভাগ হাইড্রোজেন পরিষ্কার নয়। প্রচলিত উৎপাদন প্রায়ই fossil fuels-এর ওপর নির্ভর করে, যার ফলে carbon capture সফল ও সাশ্রয়ীভাবে যুক্ত না হলে climate benefit সীমিত হয়ে যেতে পারে বা হারিয়ে যেতে পারে।

Natural hydrogen এই আলোচনাকে বদলে দেয়। যদি ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়ায় underground-এ ব্যবহারযোগ্য হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয় এবং carbon-intensive manufacturing ছাড়াই তা উত্তোলন করা যায়, তবে এটি remote communities, heavy industry, বা niche energy applications-এর জন্য কম-উৎপাদনকারী উৎস হতে পারে। এটি সব হাইড্রোজেন-সংক্রান্ত সমস্যা সমাধান করবে না, তবে সবচেয়ে কঠিন একটি সমস্যাকে সহজ করতে পারে: জ্বালানিটি প্রথমেই কীভাবে পরিষ্কারভাবে তৈরি করা যায়।

তত্ত্ব থেকে সরাসরি মাপজোক

গবেষকেরা অনেক দিন ধরেই সন্দেহ করছিলেন যে কিছু rock formation water এবং iron-rich minerals-এর সঙ্গে জড়িত রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে হাইড্রোজেন তৈরি করে। কিন্তু একটি সম্ভাব্য mechanism চিহ্নিত করা আর মাঠে sustained, exploitable flow প্রমাণ করা এক জিনিস নয়। Ontario-র কাজটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি আলোচনাকে hypothesis এবং পরোক্ষ ইঙ্গিত থেকে সরাসরি বাস্তব subsurface পরিবেশে মাপজোকে নিয়ে গেছে।

Proceedings of the National Academy of Sciences-এ প্রকাশিত এই গবেষণা, একই ধরনের সম্পদ খুঁজে পেতে নতুন একটি exploration strategy-ও প্রস্তাব করেছে। এটি প্রাথমিক মাপজোকের মতোই গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। resource development-এ, কী আছে তা জানা প্রথম ধাপ। এরপর কোথায় খুঁজতে হবে তা জানা-ই একটি বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারকে সম্ভাব্য শিল্পে পরিণত করে।

এটা কত বড় হতে পারে?

এটাই মূল অনির্ধারিত প্রশ্ন। একটি উৎপাদনশীল site মানেই এটি বিশ্বব্যাপী স্কেলযোগ্য energy source হবে, এমন নিশ্চয়তা দেয় না। geological hydrogen systems chemistry, flow behavior, accessibility, এবং economics-এর দিক থেকে ব্যাপকভাবে ভিন্ন হতে পারে। কিছু খুব ছড়ানো হতে পারে, তাই ব্যবহার করা যাবে না। অন্যগুলো খুব গভীরে বা এমন জায়গায় থাকতে পারে যেখানে extraction বাস্তবসম্মত নয়।

তবু Canadian Shield কোনো বিচ্ছিন্ন ভূতাত্ত্বিক ব্যতিক্রম নয়। প্রাচীন cratonic rocks সারা পৃথিবীতে বিস্তৃত। অন্য অঞ্চলেও যদি একই প্রক্রিয়া সক্রিয় থাকে, তাহলে অন্টারিওর পরিমাপগুলো অনেক বড় একটি resource class-এর প্রাথমিক আভাস হতে পারে।

গবেষণার লেখকেরা বলছেন, এই তথ্য “critical untapped opportunities” নির্দেশ করে, যা আমাদের পায়ের নিচের শিলা থেকে domestic, cost-effective energy পাওয়ার সম্ভাবনা দেখায়। এটি উচ্চাকাঙ্ক্ষী framing, তবে অযৌক্তিক নয়। energy transition প্রায়ই এমন সম্পদের মূল্য বুঝতে পারার ওপর নির্ভর করে, যেগুলোকে আগে কেউ যথেষ্ট যত্ন নিয়ে মাপেনি বলে অবমূল্যায়িত করা হয়েছে।

সামনের ব্যবহারিক বাধা

Natural hydrogen যদি প্রচুরও হয়, তবু এটিকে কার্যকর শিল্পে রূপ দিতে শুধু রোমাঞ্চকর geology যথেষ্ট নয়। Developers-দের সেরা reservoirs খুঁজে বের করা, recharge rates বোঝা, extraction systems ডিজাইন করা, এবং safety সামলানোর উন্নত পদ্ধতি দরকার হবে। Processing, transport, এবং end use-এর জন্য infrastructure-ও গুরুত্বপূর্ণ হবে, বিশেষ করে উৎপাদন যদি বিদ্যমান industrial demand centers থেকে দূরে হয়।

প্রতিযোগিতার প্রশ্নও আছে। White hydrogen এমন এক energy landscape-এ প্রবেশ করবে যেখানে ইতিমধ্যেই solar, wind, batteries, nuclear, conventional hydrogen projects, এবং fossil fuels ভিড়ে আছে। এর ভূমিকা শুধু geology নয়, খরচ, নির্ভরযোগ্যতা, এবং নির্দিষ্ট ব্যবহারক্ষেত্রে কতটা মানানসই তার ওপরও নির্ভর করবে।

তবু এর আকর্ষণ স্পষ্ট। কোনো প্রচলিত hydrocarbon reforming ছাড়াই underground-এ স্বাভাবিকভাবে তৈরি হওয়া দেশীয় জ্বালানি, emissions কমাতে এবং energy security বাড়াতে চাওয়া দেশগুলোর জন্য আকর্ষণীয় বিকল্প হবে।

নজর রাখার মতো একটি আবিষ্কার

কিছু science story ভবিষ্যতের সম্ভাবনার কথা বলে, কিন্তু সেগুলো বছরের পর বছর বিমূর্তই থেকে যায়। এটি আলাদা, কারণ এখানে দীর্ঘদিনের তত্ত্ব, concrete field measurements, এবং অনুসন্ধানের জন্য যুক্তিসঙ্গত পথ একসঙ্গে এসেছে। এর মানে এই নয় যে natural hydrogen boom খুব দ্রুত আসছে। এর মানে হলো, ধারণাটি speculative promise থেকে এমন পর্যায়ে পৌঁছেছে যেটিকে energy sector আর উপেক্ষা করতে পারবে না।

যদি পরবর্তী গবেষণায় অন্য প্রাচীন rock systems-এও একই ধরনের flow নিশ্চিত হয়, তাহলে অন্টারিওর এই আবিষ্কার বদলে দিতে পারে হাইড্রোজেন কোথা থেকে নেওয়া হবে, subsurface resources-এর মূল্য কীভাবে নির্ধারণ করা হবে, এবং দেশগুলো কীভাবে পৃষ্ঠের পরিবর্তে গভীর geology-তে লুকোনো শক্তিকে দেখবে। ভবিষ্যতের এক জ্বালানির কথা বলতে গিয়ে, সেটিকে খুঁজে পাওয়ার জন্য এ এক বিস্ময়করভাবে পুরোনো জায়গা।

এই নিবন্ধটি Science Daily-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.