◼️ পংকজ পাল

আকাশে উড়োজাহাজের ডানা মেলার দৃশ্যের পেছনে থাকে পদার্থবিজ্ঞান, বিদ্যুৎ প্রকৌশল, জ্বালানি প্রযুক্তি ও অসংখ্য মানুষের নিরলস গবেষণা। সেই গবেষণার অন্যতম বড় চ্যালেঞ্জ হলো বিমান চলাচলকে কীভাবে আরও পরিবেশবান্ধব করা যায়। জীবাশ্ম জ্বালানির ওপর নির্ভরতা কমিয়ে বিকল্প শক্তির সাহায্যে বিমান চালানোর প্রযুক্তি নিয়ে বিশ্বজুড়ে চলছে পরীক্ষা-নিরীক্ষা। এই আন্তর্জাতিক গবেষণার গুরুত্বপূর্ণ একটি ক্ষেত্রের সঙ্গে যুক্ত হয়েছেন বাংলাদেশের চট্টগ্রামে বেড়ে ওঠা প্রকৌশলী দেবযানী ঘোষ। চট্টগ্রাম প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় (চুয়েট) থেকে শুরু হওয়া তাঁর শিক্ষাযাত্রা তাঁকে নিয়ে গেছে জার্মানির হাইড্রোজেনভিত্তিক বৈদ্যুতিক বিমান প্রযুক্তির গবেষণায়।

দেবযানীর এই পথচলা কেবল ব্যক্তিগত সাফল্যের বিবরণ নয়; এটি বাংলাদেশের প্রকৌশলশিক্ষা থেকে অর্জিত জ্ঞান কীভাবে আন্তর্জাতিক প্রযুক্তি গবেষণায় কাজে লাগতে পারে, তারও একটি উল্লেখযোগ্য দৃষ্টান্ত।

১৯৮৮ সালে চট্টগ্রামে জন্মগ্রহণ করেন দেবযানী ঘোষ। সেখানেই তাঁর বেড়ে ওঠা ও শিক্ষাজীবনের সূচনা। অপর্ণাচরণ উচ্চবিদ্যালয় এবং চট্টগ্রাম পাবলিক স্কুল অ্যান্ড কলেজে পড়াশোনা শেষে তিনি ভর্তি হন চট্টগ্রাম প্রকৌশল ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের তড়িৎ ও ইলেকট্রনিকস প্রকৌশল বিভাগে। ২০০৬ থেকে ২০১০ সাল পর্যন্ত তিনি এই বিশ্ববিদ্যালয়ে স্নাতক পর্যায়ে অধ্যয়ন করেন।
তড়িৎ ও ইলেকট্রনিকস প্রকৌশল এমন একটি শাস্ত্র, যার প্রয়োগ বিদ্যুৎ উৎপাদন ও বিতরণ থেকে শুরু করে শিল্পকারখানা, যোগাযোগব্যবস্থা, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং আধুনিক বিমান প্রযুক্তি পর্যন্ত বিস্তৃত। বিদ্যুৎশক্তির রূপান্তর, নিয়ন্ত্রণ ও দক্ষ ব্যবস্থাপনা এই শাস্ত্রের গুরুত্বপূর্ণ অংশ। দেবযানীর পরবর্তী গবেষণার সঙ্গে এই বিষয়গুলোর সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে।
চুয়েটের পাঠ্যক্রমে অর্জিত প্রকৌশলজ্ঞানকে আরও বিশেষায়িত করার লক্ষ্য নিয়ে তিনি উচ্চশিক্ষার জন্য জার্মানিতে যান। সেখানে তাঁর শিক্ষাজীবন নতুন গবেষণার ক্ষেত্র উন্মোচন করে।

উচ্চশিক্ষা ও গবেষণার ভিত্তি

২০১১ থেকে ২০১৫ সাল পর্যন্ত দেবযানী জার্মানির আরডাব্লিউটিএইচ আচেন বিশ্ববিদ্যালয়ে ইলেকট্রিক্যাল পাওয়ার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে স্নাতকোত্তর পর্যায়ে পড়াশোনা করেন। এর আগে ২০১৩ সালে তিনি ইনফিনিয়ন টেকনোলজিস এজিতে ইন্টার্ন হিসেবে কাজ করেন। উলম বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, ২০১৬ সাল থেকে তিনি বিশ্ববিদ্যালয়টির ইনস্টিটিউট অব এনার্জি কনভার্সন অ্যান্ড স্টোরেজে গবেষণা সহকারী হিসেবে কাজ শুরু করেন।
তাঁর গবেষণার অন্যতম প্রধান ক্ষেত্র ছিল শূন্য নিঃসরণভিত্তিক হাইব্রিড বৈদ্যুতিক বিমানের জন্য নতুন শক্তি রূপান্তর ও ব্যবস্থাপনা প্রযুক্তির উন্নয়ন। এ বিষয়ে তাঁর গবেষণার শিরোনাম ছিল, Development of a novel hybrid concept with DC-AC direct control and power management system for zero emission hybrid electric aircraft।
২০১৮ সালে ডি. ঘোষ, সি. উইলিখ ও জে. কাল্লোর যৌথ গবেষণাপত্র Development of a novel AC hybrid concept for a fuel cell-battery hybrid electric aircraft with power electronics switches প্রকাশিত হয় ১৪তম আন্তর্জাতিক পাওয়ার ইলেকট্রনিকস সম্মেলনে। ২০১৯ সালে তিনি হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলচালিত ব্যবস্থার জন্য নতুন এসি হাইব্রিড ধারণা নিয়েও গবেষণা উপস্থাপন করেন।
এসব প্রকাশনা প্রমাণ করে, তাঁর কাজ শুধু একটি প্রকল্পে অংশগ্রহণের মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল না; বরং বৈদ্যুতিক বিমান চালনার শক্তি ব্যবস্থাপনা নিয়ে তাঁর গবেষণার নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত ভিত্তি ছিল।

HY4: বৈদ্যুতিক বিমান প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক

দেবযানী ঘোষের গবেষণাজীবনের উল্লেখযোগ্য অধ্যায় জড়িয়ে আছে HY4 প্রকল্পের সঙ্গে। জার্মানির উলম বিশ্ববিদ্যালয় ও জার্মান মহাকাশ গবেষণাকেন্দ্রসহ সংশ্লিষ্ট গবেষণা অংশীদারদের উদ্যোগে বিকশিত এই চার আসনের পরীক্ষামূলক বিমান হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলনির্ভর বৈদ্যুতিক চালনা প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রদর্শনী।
২০১৬ সালের ২৯ সেপ্টেম্বর জার্মানির স্টুটগার্ট বিমানবন্দর থেকে HY4 প্রথম উড্ডয়ন করে। H2FLY-এর তথ্য অনুযায়ী, এই উড্ডয়ন হাইড্রোজেনভিত্তিক বৈদ্যুতিক বিমান প্রযুক্তির সম্ভাবনা প্রদর্শনের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা।
এখানে একটি বিষয় পরিষ্কার করা প্রয়োজন। HY4-কে বিশ্বের প্রথম হাইড্রোজেন-ইলেকট্রিক যাত্রীবাহী বিমান হিসেবে বর্ণনা করা হয়। এটি সাধারণ বাণিজ্যিক যাত্রীবাহী বিমান নয়; বরং নতুন প্রযুক্তির কার্যকারিতা যাচাইয়ের জন্য তৈরি চার আসনের পরীক্ষামূলক বিমান।
এই প্রকল্পে দেবযানীর গবেষণার গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র ছিল পাওয়ার ইলেকট্রনিকস ও বিদ্যুৎশক্তির ব্যবস্থাপনা। একটি হাইড্রোজেনচালিত বৈদ্যুতিক বিমান কীভাবে কাজ করে, তা বুঝতে হলে এই প্রযুক্তির দিকে নজর দেওয়া প্রয়োজন।
হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। কিন্তু উৎপন্ন বিদ্যুৎকে সরাসরি সব ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যায় না। বিমানের বৈদ্যুতিক মোটর ও অন্যান্য ব্যবস্থার চাহিদা অনুযায়ী বিদ্যুতের ধরন, ভোল্টেজ ও প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করতে হয়। পাশাপাশি ব্যাটারি ও ফুয়েল সেলের মধ্যে শক্তির আদান-প্রদান সমন্বয় করাও জরুরি।
এই কাজের জন্য প্রয়োজন পাওয়ার ইলেকট্রনিকস, নিয়ন্ত্রণব্যবস্থা এবং শক্তি ব্যবস্থাপনার সমন্বিত প্রয়োগ। দেবযানীর গবেষণা এই প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রের সঙ্গে সম্পর্কিত। ফলে বিমানটির চালনা ব্যবস্থাকে কার্যকরভাবে পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক প্রযুক্তি উন্নয়নের বৃহত্তর গবেষণায় তাঁর কাজের গুরুত্ব রয়েছে।
গবেষণাগার থেকে বাস্তব উড্ডয়নের পথে
হাইড্রোজেনচালিত বিমান প্রযুক্তির উন্নয়ন শুধু একটি সফল উড্ডয়ন সম্পন্ন করার বিষয় নয়। বিমানকে দীর্ঘ সময় আকাশে রাখা, জ্বালানি সংরক্ষণ, শক্তির দক্ষ ব্যবহার, নিরাপত্তা এবং বিভিন্ন আবহাওয়ায় নির্ভরযোগ্য পরিচালনার মতো বিষয়ও সমান গুরুত্বপূর্ণ।
H2FLY-এর প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, ২০২০ সালে HY4-এর উন্নত সংস্করণটি পূর্ণাঙ্গ বিকল্প বা রিডানড্যান্ট চালনা ব্যবস্থাসহ পরীক্ষামূলক উড্ডয়নের অনুমতি পায়। প্রতিষ্ঠানটির দাবি, ওই সংস্করণের মাধ্যমে শতাধিক উড্ডয়নে হাইড্রোজেন-ইলেকট্রিক চালনা প্রযুক্তির কার্যকারিতা প্রদর্শিত হয়।
এরপর ২০২৩ সালের সেপ্টেম্বরে HY4 নতুন একটি মাইলফলক অর্জন করে। H2FLY ঘোষণা করে, তাদের পরীক্ষামূলক বিমানটি তরল হাইড্রোজেন ব্যবহার করে বিশ্বের প্রথম পাইলটচালিত বৈদ্যুতিক বিমান হিসেবে উড্ডয়ন সম্পন্ন করেছে। পরীক্ষামূলক উড্ডয়নগুলোতে একাধিক ফ্লাইট পরিচালিত হয়, যার একটি তিন ঘণ্টারও বেশি সময় স্থায়ী হয়েছিল।
প্রতিষ্ঠানটির প্রকাশিত পরীক্ষার ফল অনুযায়ী, গ্যাসীয় হাইড্রোজেনের পরিবর্তে তরল হাইড্রোজেন ব্যবহার করলে HY4-এর সম্ভাব্য সর্বোচ্চ উড্ডয়ন-পরিসর ৭৫০ কিলোমিটার থেকে ১,৫০০ কিলোমিটারে উন্নীত হতে পারে। এই পরিসংখ্যানটি পরীক্ষামূলক বিমানের প্রযুক্তিগত সক্ষমতা সম্পর্কে প্রতিষ্ঠানের দেওয়া তথ্য; একে সব ধরনের হাইড্রোজেনচালিত বিমানের সাধারণ ক্ষমতা হিসেবে বিবেচনা করা ঠিক হবে না।
এই অগ্রগতি দেখায়, হাইড্রোজেনভিত্তিক বিমান প্রযুক্তি এখন কেবল তাত্ত্বিক গবেষণায় সীমাবদ্ধ নেই। বাস্তব উড্ডয়ন, জ্বালানি সংরক্ষণ ও শক্তি ব্যবস্থাপনার বিভিন্ন দিক পরীক্ষা করে প্রযুক্তিটিকে আরও উন্নত করার চেষ্টা চলছে।

হাইড্রোজেন কি সত্যিই পরিবেশবান্ধব বিমান চলাচলের ভবিষ্যৎ?

বিমান চলাচলের পরিবেশগত প্রভাব কমানোর প্রচেষ্টায় হাইড্রোজেনভিত্তিক বৈদ্যুতিক চালনা একটি সম্ভাবনাময় প্রযুক্তি। প্রচলিত জেট ইঞ্জিনে জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর ফলে সরাসরি কার্বন ডাই-অক্সাইডসহ বিভিন্ন নির্গমন ঘটে। অন্যদিকে, হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সময় সরাসরি কার্বন ডাই-অক্সাইড নির্গত হয় না। এর প্রধান উপজাত পানি ও তাপ।
তবে এখানেই পরিবেশগত বিশ্লেষণ শেষ হয়ে যায় না। হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য কী ধরনের শক্তি ব্যবহার করা হচ্ছে, উৎপাদন ও পরিবহনে কতটা জ্বালানি ব্যয় হচ্ছে এবং সংরক্ষণব্যবস্থা কতটা দক্ষ, তার ওপর পুরো প্রযুক্তির পরিবেশগত সুবিধা নির্ভর করে। নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ ব্যবহার করে উৎপাদিত সবুজ হাইড্রোজেন এ ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
এ ছাড়া হাইড্রোজেনকে বিমানে ব্যবহারের উপযোগী অবস্থায় সংরক্ষণ করতে বিশেষ ট্যাংক, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং নিরাপত্তাব্যবস্থা প্রয়োজন। তরল হাইড্রোজেনের জন্য অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রা বজায় রাখতে হয়। বিমানের ওজন, শক্তি ধারণক্ষমতা, নিরাপদ পরিচালনা এবং প্রযুক্তির ব্যয়ও বড় চ্যালেঞ্জ।
H2FLY-এর গবেষণার লক্ষ্য এসব বাধা অতিক্রম করে হাইড্রোজেন-ইলেকট্রিক চালনা ব্যবস্থাকে আরও কার্যকর ও বৃহত্তর বিমান ব্যবহারের উপযোগী করে তোলা। তবে পরীক্ষামূলক সাফল্যকে এখনই সর্বত্র বাণিজ্যিক ব্যবহারের সমতুল্য বলা যাবে না। প্রযুক্তির নির্ভরযোগ্যতা, বিমান চলাচলের নিয়ন্ত্রক সংস্থার অনুমোদন, অবকাঠামো ও ব্যয়সংক্রান্ত বিষয়গুলোও সমাধান করতে হবে।

চুয়েটের শিক্ষার আন্তর্জাতিক প্রয়োগ

দেবযানী ঘোষের শিক্ষাজীবন থেকে গবেষণার পথচলা বিশ্লেষণ করলে একটি ধারাবাহিকতা দেখা যায়। চুয়েটে তড়িৎ ও ইলেকট্রনিকস প্রকৌশলে স্নাতক শিক্ষা তাঁকে মৌলিক ভিত্তি দিয়েছে। আরডাব্লিউটিএইচ আচেন বিশ্ববিদ্যালয়ে পাওয়ার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের উচ্চশিক্ষা সেই জ্ঞানকে বিশেষায়িত করেছে। পরবর্তী সময়ে উলম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা এবং HY4 প্রকল্পের সঙ্গে সম্পৃক্ততা তাঁকে আধুনিক বিমান প্রযুক্তির একটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে কাজ করার সুযোগ দিয়েছে।
এই ধারাবাহিকতা বাংলাদেশের বিজ্ঞান ও প্রকৌশলশিক্ষার জন্যও তাৎপর্যপূর্ণ। একটি বিশ্ববিদ্যালয়ে অর্জিত জ্ঞান আন্তর্জাতিক গবেষণার সঙ্গে যুক্ত হতে পারে, যদি তার সঙ্গে থাকে নির্দিষ্ট বিষয়ে দক্ষতা, গবেষণার সুযোগ এবং দীর্ঘমেয়াদি অধ্যবসায়।
তরুণ শিক্ষার্থীদের জন্য দেবযানীর পথচলার শিক্ষা এখানেই। বিজ্ঞান ও প্রকৌশল পড়াশোনার উদ্দেশ্য শুধু একটি পেশায় প্রবেশ করা নয়; বরং অর্জিত জ্ঞান দিয়ে নতুন সমস্যার সমাধান খোঁজা এবং মানুষের জীবন ও পরিবেশের জন্য কার্যকর প্রযুক্তি তৈরি করাও এর গুরুত্বপূর্ণ লক্ষ্য।

ভবিষ্যতের আকাশে নতুন সম্ভাবনা

চট্টগ্রাম থেকে চুয়েট, চুয়েট থেকে জার্মানির উচ্চশিক্ষা, আর সেখান থেকে হাইড্রোজেনচালিত বৈদ্যুতিক বিমান প্রযুক্তির গবেষণা, দেবযানী ঘোষের পথচলা এই ধারাবাহিকতারই পরিচায়ক। তাঁর গবেষণার বিষয় হয়তো সাধারণ পাঠকের কাছে কিছুটা জটিল, কিন্তু এর অন্তর্নিহিত লক্ষ্য সহজেই বোঝা যায়: বিদ্যুৎশক্তিকে আরও দক্ষভাবে ব্যবহার করে বিমান চলাচলের নতুন প্রযুক্তিগত সম্ভাবনা তৈরি করা।
আধুনিক বিমান প্রযুক্তির অগ্রগতি কোনো একক ব্যক্তির অর্জন নয়। এর পেছনে থাকে প্রকৌশলী, বিজ্ঞানী, গবেষণা প্রতিষ্ঠান ও শিল্পপ্রতিষ্ঠানের সম্মিলিত প্রয়াস। সেই সম্মিলিত প্রচেষ্টার একটি অংশ হিসেবে দেবযানী ঘোষের গবেষণাযাত্রা বাংলাদেশের তরুণ প্রজন্মের কাছে অনুপ্রেরণার বিষয় হতে পারে।
একটি প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয়ের শ্রেণিকক্ষ থেকে শুরু হওয়া জ্ঞানচর্চা যে আন্তর্জাতিক প্রযুক্তি গবেষণায় ভূমিকা রাখতে পারে, তাঁর পথচলা তারই উদাহরণ। আকাশের সীমানা যেমন বিস্তৃত, তেমনি বিস্তৃত বিজ্ঞান ও মানুষের অনুসন্ধিৎসার জগৎ। সেই জগতে নিজের দক্ষতা দিয়ে জায়গা করে নেওয়াই একজন প্রকৌশলীর প্রকৃত সার্থকতা।

তথ্যসূত্র ও নির্বাচিত রেফারেন্স

১. উলম বিশ্ববিদ্যালয়, জার্মানি M. Sc. Debjani Ghosh, Institute of Energy Conversion and Storage.শিক্ষাজীবন, গবেষণার বিষয়, গবেষণা সহকারী হিসেবে কাজ এবং প্রকাশিত গবেষণাপত্রের তথ্য।

২. H2FLY-এর প্রাতিষ্ঠানিক ওয়েবসাইট About Us। প্রতিষ্ঠানের গবেষণার ক্ষেত্র, HY4-এর ইতিহাস এবং হাইড্রোজেন-ইলেকট্রিক বিমান প্রযুক্তির উন্নয়ন সংক্রান্ত তথ্য।

৩. H2FLY-এর সংবাদ বিজ্ঞপ্তি, ৭ সেপ্টেম্বর ২০২৩

H2FLY And Partners Complete World’s First Piloted Flight of Liquid Hydrogen Powered Electric Aircraft। তরল হাইড্রোজেন ব্যবহার করে HY4-এর পরীক্ষামূলক উড্ডয়ন এবং সম্ভাব্য উড্ডয়ন-পরিসরের তথ্য।

৪. H2FLY-এর সংবাদ বিজ্ঞপ্তি, ২৮ এপ্রিল ২০২৩

H2FLY Achieves World’s First Milestone with Integrated Liquid Hydrogen Storage System। তরল হাইড্রোজেন সংরক্ষণব্যবস্থা ও ফুয়েল সেলের সমন্বিত পরীক্ষার তথ্য।

৫. গবেষণাপত্র D. Ghosh, C. Willich and J. Kallo, “Development of a novel AC hybrid concept for a fuel cell-battery hybrid electric aircraft with power electronics switches,” 2018 14th International Conference on Power Electronics (CIEP), Cholula, 2018, pp. 105–110।

—————————– —————————–
প রি চি তি
লেখক : সহ-সভাপতি, রুরাল সাইন্স ফোরাম, মানিকগঞ্জ।
কবি ও গল্পকার। শিক্ষকতার পেশায় নিয়োজিত রয়েছেন ৷ সম্পাদনা করছেন-‘পলিমাটি’।
প্রকাশিত একক গ্রন্থ দুইটি ও যৌথগ্রন্থ- পঞ্চাশের বেশি ৷ মেইল : paulpankaj864@gmail.