রঙিন সৌর প্যানেল ফার্মকে একসাথে ফসল ও বিদ্যুৎ সংগ্রহ করতে দেয়
যেসব কৃষক তাদের জমিতে নবায়নযোগ্য শক্তি যোগ করতে চান, তারা দীর্ঘদিন ধরে একটি অস্বস্তিকর বাণিজ্যিক দ্বন্দ্বের মুখোমুখি হয়েছেন: যে অস্বচ্ছ প্যানেলগুলি সবচেয়ে বেশি বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, সেগুলিই সবচেয়ে গভীর ছায়া ফেলে। নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে, উজ্জ্বল ম্যাজেন্টা রঙে রাঙানো কাস্টমাইজড, অর্ধস্বচ্ছ সৌর প্যানেল এই পার্থক্য কমাতে পারে, বিদ্যুৎ উৎপাদন করার সময়ই আলোক বর্ণালীর সবচেয়ে উপকারী অংশগুলি নিচে জন্মানো ফসলের দিকে পরিচালিত করে।
গবেষণাটি, যা ২ অক্টোবর Cell Reports Physical Science-এ প্রকাশিত হওয়ার কথা, সুইডেনের Kärrbo Prästgård খামারের একটি পরীক্ষামূলক স্থানে প্যানেলের নিচে চাষ করা ব্রোকলির উপর কেন্দ্রীভূত। ফলাফল অনুসারে, ব্রোকলি খোলা জায়গায় জন্মানো গাছের তুলনায় সূর্যালোক আরও দক্ষভাবে শোষণ করেছে, এবং সংগৃহীত মাথাগুলি শেষ পর্যন্ত প্রচলিতভাবে চাষ করা ব্রোকলির সমান আকারে পৌঁছেছে — যদিও পরিপক্ব হতে অতিরিক্ত ২৫ দিন লেগেছে।
এই কাজটি এমন কৃষকদের জন্য একটি সম্ভাব্য হাতিয়ারের দিকে ইঙ্গিত করে যারা তাদের অ্যারের নিচের জমির উৎপাদনশীলতা না ছেড়ে নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে চান।
ম্যাজেন্টা প্যানেল কীভাবে কাজ করে
মূল ধারণাটি সহজ, সুইডেনের ভাস্টেরাসের মালারডালেন বিশ্ববিদ্যালয়ের সিলভিয়া মা লু-এর মতে, যিনি গবেষণাপত্রের একজন লেখক। প্যানেলগুলি আগত সূর্যালোকের একটি অংশ আটকায় এবং এটিকে নবায়নযোগ্য বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, বাকি অংশ নিচের ফসলের কাছে যেতে দেয়। তিনি ব্যাখ্যা করেন, বৃহত্তর লক্ষ্য হল সূর্যালোককে একসাথে দুটি কাজের মধ্যে ভাগ করে আরও দক্ষভাবে ব্যবহার করা যায় কিনা তা খুঁজে বের করা: গাছকে খাওয়ানো এবং গ্রিডকে খাওয়ানো।
ম্যাজেন্টা কোনো নির্বিচারে নান্দনিক পছন্দ নয়। অস্বচ্ছ প্যানেলের মতো নির্বিচারে আলো আটকানোর পরিবর্তে, অর্ধস্বচ্ছ নকশাটি সৌর বর্ণালী ফিল্টার করে যাতে নীল এবং লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য — যে ব্যান্ডগুলির উপর গাছপালা সবচেয়ে বেশি নির্ভর করে — ফসলের ক্যানোপির জন্য জোর দেওয়া হয়।
- আংশিক সঞ্চালন: আগত সূর্যালোকের একটি অংশ প্যানেলের মধ্য দিয়ে গাছের কাছে পৌঁছায়।
- বিদ্যুৎ উৎপাদন: প্যানেল যে আলো ধারণ করে তা নবায়নযোগ্য বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়।
- বর্ণালী টিউনিং: ফসলের বিকাশ সমর্থন করতে নীল এবং লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাড়ানো হয়।
- শারীরিক আশ্রয়: মাঠের উপরে প্যানেল লাগানো গাছপালাকে অতিরিক্ত সূর্যালোক এবং শিলাবৃষ্টি বা ভারী বৃষ্টিপাতের মতো চরম আবহাওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে।
ব্রোকলি পরীক্ষায় যা প্রকাশ পেয়েছে
গবেষকরা তাদের পরীক্ষামূলক ফসল হিসেবে ব্রোকলির উপর মনোযোগ দিয়েছিলেন, সুইডিশ পরীক্ষামূলক স্থানে রঙিন, অর্ধস্বচ্ছ প্যানেলের নিচে এটি চাষ করেছিলেন। প্রধান ফলাফল ছিল খোলা জায়গায় জন্মানো ব্রোকলির তুলনায় গাছপালা তাদের কাছে উপলব্ধ সূর্যালোক কতটা দক্ষভাবে ব্যবহার করেছে তার ৪.৫ গুণ বৃদ্ধি। ব্যবহারিকভাবে, সেই দক্ষতা লাভ ফসল কাটায় প্রকাশ পেয়েছে: ম্যাজেন্টা প্যানেলের নিচে উৎপাদিত ব্রোকলি ঐতিহ্যবাহী খোলা মাঠের ব্রোকলির মতো বড় হয়েছে।
তবে একটি সমস্যা ছিল। আশ্রিত গাছগুলি পূর্ণ সূর্যের সমকক্ষগুলির তুলনায় পরিপক্ব হতে ২৫ দিন বেশি সময় নিয়েছে। এই বিলম্বটি কঠোর রোপণ সময়সূচি, ক্রমিক ফসল কাটা, বা নির্দিষ্ট বাজার সময়সীমা পূরণের উপর নির্ভরশীল চুক্তি নিয়ে কাজ করা চাষীদের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি আরও ইঙ্গিত দেয় যে প্যানেলের নিচের আলোর পরিবেশ, বর্ণালীগত দিক থেকে অনুকূল হলেও, প্রতিটি দিক থেকে সীমাহীন সূর্যালোকের নিখুঁত বিকল্প নয়।
তবুও, পূর্ণ আকারের ফসল এবং সাইটে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সমন্বয়ই এমন ফলাফল যা এই পদ্ধতিকে অনুসরণ করার যোগ্য করে তোলে। একটি মাঠকে খাদ্য এবং শক্তির মধ্যে বেছে নিতে বলার পরিবর্তে, সিস্টেমটি এটিকে উভয়ই করতে বলে।
কেন অ্যাগ্রিভোল্টাইক্স আগ্রহ আকর্ষণ করছে
কৃষিজমিতে প্রচলিত সৌর প্যানেল স্থাপন করা ইতিমধ্যেই কৃষকদের উপলব্ধ এবং প্রশস্ত জমিতে নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের একটি উপায় দেয়, একই সাথে ফসলকে অতিরিক্ত সরাসরি সূর্য এবং ক্ষতিকারক আবহাওয়া থেকে রক্ষা করে। অসুবিধা হল স্ট্যান্ডার্ড গাঢ় নীল ফটোভোলটাইক প্যানেল সাধারণত অস্বচ্ছ। একটি মাঠের উপরে স্থাপন করা হলে, তারা অনেক ফসল সহ্য করতে পারে তার চেয়ে বেশি ছায়া তৈরি করতে পারে, ফলন কমিয়ে দেয়।
এটি সঠিকভাবে সেই সমস্যা যা অর্ধস্বচ্ছ এবং রঙিন প্যানেলগুলি নরম করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। আলোর একটি নিয়ন্ত্রিত ভগ্নাংশ যেতে দিয়ে এবং কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি তা করে তা আকার দিয়ে, তারা বিদ্যুৎ উৎপাদন অর্থবহ রাখার লক্ষ্য রাখে যখন নিচের গাছগুলির জন্য যথেষ্ট ব্যবহারযোগ্য আলো রেখে যায়। সুইডিশ ব্রোকলি পরীক্ষাটি সেই প্রচেষ্টার একটি ডেটা পয়েন্ট, যা পরীক্ষা করে যে একটি ম্যাজেন্টা ফিল্টারকে কেবল সর্বত্র আলো কমানোর পরিবর্তে একটি নির্দিষ্ট ফসলের সেবা করার জন্য টিউন করা যায় কিনা।
কোনো একক নকশা প্রতিটি খামারের জন্য উপযুক্ত নয়
মা লু ফলাফলটিকে একটি সর্বজনীন রেসিপি হিসেবে অতিরঞ্জিত করতে সতর্ক। তাঁর মতে, এমন কোনো একক অ্যাগ্রিভোল্টাইক কনফিগারেশন নেই যা প্রতিটি স্থানে সর্বোত্তমভাবে কাজ করবে। একটি সুইডিশ খামারে ব্রোকলির জন্য যা কাজ করে তা ভিন্ন ফসল, ভিন্ন অক্ষাংশ বা ভিন্ন জলবায়ুতে সরাসরি অনুবাদ নাও হতে পারে।
তিনি যুক্তি দেন যে বিভিন্ন ফসল বিভিন্ন সিস্টেম সেটআপ এবং বিভিন্ন জলবায়ু পরিস্থিতিতে কীভাবে সাড়া দেয় তা বোঝার জন্য এবং কৃষি উৎপাদনকে নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের সাথে সত্যিকারভাবে ভারসাম্য রাখে এমন ইনস্টলেশন ডিজাইন করার জন্য আরও গবেষণা প্রয়োজন। লক্ষ্য প্যানেলের রঙ বা স্বচ্ছতার মাত্রার মধ্যে একটি বিজয়ী ঘোষণা করা নয়, বরং প্রমাণের একটি ভাণ্ডার তৈরি করা যা চাষীদের তাদের জমি, তাদের ফসল এবং তাদের শক্তি লক্ষ্যের সাথে একটি সিস্টেম মেলাতে দেয়।
এখনও যা কাজ করা বাকি
রঙিন প্যানেলগুলি কর্মরত কৃষিজমির উপরে একটি নিয়মিত দৃশ্য হওয়ার আগে বেশ কয়েকটি খোলা প্রশ্ন রয়ে গেছে। ব্রোকলিতে ২৫ দিনের পরিপক্বতার ব্যবধান প্রশ্ন উত্থাপন করে যে অন্যান্য ফসল — বিশেষত যেগুলির বৃদ্ধির মৌসুম ছোট বা ফসল কাটার সময়সীমা কঠোর — একই ফিল্টার করা আলোতে কীভাবে সাড়া দেবে। অর্ধস্বচ্ছ প্যানেল ইনস্টল করার অর্থনীতি, যা সাধারণত সম্পূর্ণ অস্বচ্ছ বিকল্পগুলির তুলনায় প্রতি ইউনিট এলাকায় কম বিদ্যুৎ উৎপাদন করে, তাদের নিচে সুরক্ষিত ফসলের মূল্যের বিরুদ্ধে ওজন করতে হবে।
গবেষকরা আরও জানতে চান যে সিস্টেমগুলি একাধিক মৌসুমে এবং প্রকৃত খামারগুলি যে পরিসরের আবহাওয়া পরিস্থিতির সম্মুখীন হয় সেগুলিতে কীভাবে আচরণ করে, প্যানেলগুলি যে শিলাবৃষ্টি এবং ভারী বৃষ্টি প্রতিরোধ করতে সাহায্য করতে পারে তা থেকে শুরু করে মেঘলা সময়কাল পর্যন্ত যখন আলো ইতিমধ্যেই দুষ্প্রাপ্য। এই প্রতিটি পরিবর্তনশীল একটি মাঠ কতটা বিদ্যুৎ উৎপাদন করে এবং কতটা খাদ্য উৎপাদন করে তার মধ্যে ভারসাম্য পরিবর্তন করতে পারে।
মূল Takeaways
- কাস্টমাইজড অর্ধস্বচ্ছ ম্যাজেন্টা সৌর প্যানেল একটি সুইডিশ পরীক্ষামূলক স্থানে তাদের নিচে জন্মানো ব্রোকলির জন্য নীল এবং লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাড়ানোর সময় বিদ্যুৎ উৎপাদন করেছে।
- আশ্রিত ব্রোকলি সূর্যালোক ব্যবহারের দক্ষতায় ৪.৫ গুণ বৃদ্ধি দেখিয়েছে এবং খোলা জায়গায় উত্থিত ব্রোকলির মতো বড় হয়েছে।
- বাণিজ্যিক দ্বন্দ্ব: প্যানেলের নিচের গাছগুলি পরিপক্ব হতে ২৫ দিন বেশি সময় নিয়েছে।
- কৃষিজমিতে অস্বচ্ছ গাঢ় নীল প্যানেলের কারণে সৃষ্ট অতিরিক্ত ছায়া এড়ানোর একটি উপায় হিসেবে রঙিন, অর্ধস্বচ্ছ প্যানেলগুলি অন্বেষণ করা হচ্ছে।
- গবেষণার লেখকরা বলেছেন কোনো একক অ্যাগ্রিভোল্টাইক নকশা প্রতিটি ফসল, কনফিগারেশন বা জলবায়ুর জন্য উপযুক্ত হবে না, এবং খাদ্য উৎপাদনের সাথে নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের ভারসাম্য রাখতে আরও গবেষণা প্রয়োজন।
এই নিবন্ধটি Phys.org-এর রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on phys.org
