এটা টাকা সম্পর্কে সব. কেন আপাতদৃষ্টিতে দুর্দান্ত প্রযুক্তিগত সমাধান কখনও কখনও ব্যর্থ হতে পারে

যখন আমি ছোট ছিলাম, আমি বিশ্বাস করতাম যে বিজ্ঞান একাই যে কোনও প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের সমাধান করতে পারে - এবং যে কোনও সমাধান প্রযুক্তিগতভাবে সেরা হবে। শিল্পে কয়েক বছর কাটানোর পরেই আমি বুঝতে পেরেছিলাম যে কীভাবে অর্থনীতি, বাজার শক্তি এবং প্রতিযোগিতা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ (এবং কখনও কখনও বড়) ভূমিকা পালন করে। একটি প্রযুক্তিগত সমাধান যা কাগজে চমৎকার বলে মনে হতে পারে, আমি শিখেছি, ব্যবহারিক অসুবিধা এবং দুর্বল সময় দ্বারা টেনে আনা যেতে পারে।

যে কেউ নতুন প্রযুক্তি বিকাশ করছে তাদের জন্য, তাই প্রকল্পগুলিতে পর্যালোচনা পয়েন্ট সেট করা, ক্রমাগত বাজার এবং প্রতিযোগিতার মূল্যায়ন করা এবং নিয়মিতভাবে আপনার প্রযুক্তির প্রস্তুতি একটি স্বেচ্ছাচারী এবং ভারসাম্যপূর্ণ উপায়ে দেখা গুরুত্বপূর্ণ। আমি কয়েক ডজন প্রযুক্তির কথা ভাবতে পারি যেগুলি উদ্দেশ্য হিসাবে প্যান আউট হয়নি। কিন্তু এখানে আমি "সোলার কনসেনট্রেটর" ফটোভোলটাইক্স (CPVs) অন্বেষণ করতে যাচ্ছি - এমন ডিভাইস যা লেন্স বা বাঁকা আয়না ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে ক্ষুদ্র সৌর কোষের উপর সূর্যালোক ফোকাস করুন.

আমি যখন এই বিষয় মনে করিয়ে দেওয়া হয়েছে বিশ্বের সবচেয়ে দক্ষ সৌর কোষ সম্পর্কে লেখা, যা ইউএস ন্যাশনাল রিনিউয়েবল এনার্জি ল্যাবরেটরিতে 2019 সালে তৈরি করা হয়েছিল। এটি একটি CPV ডিভাইস এবং 47.1টি সূর্য দ্বারা আলোকিত হলে 143% এর রেকর্ড-ব্রেকিং দক্ষতা রয়েছে। এটির মুখে, আজকের সিলিকন ফটোভোলটাইক (PV) ফ্ল্যাট প্যানেলগুলির কার্যকারিতা মাত্র 22% এর পরিপ্রেক্ষিতে ডিভাইসটি আশ্চর্যজনক।

কেন ঘনীভূত ফোটোভোলটাইক্স, যা একসময় পরবর্তী বড় জিনিস হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল, রাস্তার ধারে পড়েছিল?

অবশ্যই, বেশিরভাগ CPV ইনস্টলেশনগুলি চিত্তাকর্ষক এবং ভবিষ্যতবাদী দেখায়, কিন্তু ফ্ল্যাট-প্যানেল সিলিকন PV-গুলির দাম এতটাই কমে গেছে যে 2017 সাল থেকে CPV স্থাপনের প্রচেষ্টা প্রায় বন্ধ হয়ে গেছে (যদিও সেগুলির উপর গবেষণা অব্যাহত থাকে)। এই কারণেই কি সিপিভি, যেগুলিকে একসময় পরবর্তী বড় জিনিস হিসাবে দাবি করা হয়েছিল, পথের ধারে পড়ে গেছে?

বাজার বাহিনী

মধ্যপ্রাচ্যের তেল নিষেধাজ্ঞার ধাক্কার পর 1970-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে CPV নিয়ে গবেষণা শুরু হয় (অনুষ্ঠান ফটোভোল্ট। Res. আবেদন 8 93). বেশিরভাগ কাজ নিউ মেক্সিকোতে স্যান্ডিয়া ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে সংঘটিত হয়েছিল, প্রথম সিস্টেমে একটি এক্রাইলিক ফ্রেসনেল লেন্স রয়েছে যা সিলিকন পিভি কোষগুলিতে সূর্যালোককে ফোকাস করে। কোষগুলিকে উষ্ণ হওয়া এবং কার্যকারিতা হারানো বন্ধ করার জন্য জল দ্বারা ঠান্ডা করা হয়েছিল; তারা একটি ট্র্যাকিং সিস্টেমও ব্যবহার করেছিল যাতে তারা সর্বদা সূর্যের মুখোমুখি হয়।

মটোরোলা এবং বোয়িং থেকে শুরু করে GE এবং RCA পর্যন্ত সকলের দ্বারা বিকশিত CPV সিস্টেমের সাহায্যে অন্যান্য কোম্পানিগুলি দ্রুত তাদের হাত চেষ্টা করে। এই প্রথম দিকের কাজ থেকে বেশ কিছু সফল বৃহৎ মাপের প্রদর্শনী প্রকল্পের উদ্ভব হয়েছে, বিশেষ করে সৌদি আরবে 350 কিলোওয়াট সোলেরাস প্রজেক্ট এবং অস্টিন, টেক্সাসে 300 কিলোওয়াট এনটেক সিস্টেম। প্রাক্তন 1981 থেকে 15 বছরেরও বেশি সময় ধরে ক্রমাগত দৌড়েছিলেন এবং CPV-এর ব্যবহারিকতা এবং অপারেটিং খরচ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছিলেন।

1980-এর দশকের গোড়ার দিকে, তবে, জ্বালানি সংকটের জরুরীতা কেটে যাওয়ায় কাজ স্থবির হয়ে পড়ে। তেল এবং প্রাকৃতিক গ্যাস প্রত্যাশিত তুলনায় অনেক বেশি প্রাচুর্য প্রমাণিত হওয়ায়, এই জ্বালানীর খরচ কমেছে। তাই একবার CPV-এর জন্য মার্কিন ফেডারেল তহবিল দুষ্প্রাপ্য হয়ে পড়লে, বেশিরভাগ অংশগ্রহণকারী বাদ পড়েন। গবেষণা পিছিয়ে স্কেল করা হয়েছিল, যদিও কিছু নিবেদিত ব্যক্তি স্বপ্নকে অনুসরণ করতে থাকে।

কম প্রাকৃতিক গ্যাসের দাম বা রাজনৈতিক ইচ্ছার অভাবের জন্য CPV-এর প্রতি আগ্রহের ক্ষতির জন্য দায়ী করা সহজ ছিল। কিন্তু সবচেয়ে বড় সমস্যা ছিল যে CPV সিস্টেম বিক্রি হয়নি। বিপরীতে, নিয়মিত, ফ্ল্যাট সিলিকন সোলার পিভি প্যানেলে, নেভিগেশন থেকে টেলিযোগাযোগ পর্যন্ত শত শত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। এগুলি অবিশ্বাস্যভাবে নির্ভরযোগ্য, চলমান অংশগুলির অভাব রয়েছে এবং খুব কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন।

সোলার পিভি বিশেষত উন্নয়নশীল দেশগুলির লোকেদের জন্য উপযোগী, যারা এখন আলো, হিমায়ন এবং জল পাম্পিং-এর জন্য ব্যবহার করে – বিশেষ করে যদি প্রত্যন্ত অঞ্চলে যেখানে বিদ্যুতের অন্যান্য উত্স উপলব্ধ নেই। সহজ কথায়, এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির কোনটিই CPV-এর জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত নয়, যেগুলি শুধুমাত্র 100 কিলোওয়াটের চেয়ে বড় ইনস্টলেশনের জন্য সাশ্রয়ী ছিল৷

এক নতুন প্রভাত?

2000-এর দশকের গোড়ার দিকে উচ্চ-দক্ষতা "ট্যান্ডেম" মাল্টি-জাংশন CPV-এর বিকাশের পর CPV-এর বাজার উন্নত হয়েছিল, যা গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের মতো III-V সেমিকন্ডাক্টরের সাথে সিলিকনকে একত্রিত করে। প্রকৃতপক্ষে, বিভিন্ন মাল্টি-মেগাওয়াট সিপিভি প্রকল্পগুলি 2010 সাল থেকে এই জাতীয় ডিভাইস ব্যবহার করে বিশ্বজুড়ে চালু করা হয়েছে। আধুনিক বাণিজ্যিক ব্যবস্থার কার্যকারিতা 42% পর্যন্ত এবং আন্তর্জাতিক শক্তি সংস্থা মনে করে 50-এর দশকের মাঝামাঝি নাগাদ এটি 2020% হতে পারে।

এবং তবুও এই উচ্চতর CPVগুলি নিখুঁত নয়, সক্রিয় ট্র্যাকিং সিস্টেমগুলির প্রয়োজন যাতে তারা সর্বদা সূর্যের সাথে সাথে বিশেষ শীতলতার মুখোমুখি হয়। এটি অতিরিক্ত দক্ষতার জন্য অনেক জটিলতা। আরও কী, কোষগুলি ধোঁয়াটে বা দূষিত অবস্থায় কাজ করে না কারণ বর্ণালী "টিউনড" কোষের সাথে মেলে না। মেঘলা দিন আরেকটি সমস্যা কারণ সূর্যের আলো যথেষ্ট ঘনীভূত হয় না।

আপনার শক্তি বিল স্ল্যাশ করতে চান? এই রেকর্ড-ব্রেকিং সৌর কোষ চেষ্টা করুন

মাল্টি-জাংশন পিভি সিস্টেমের এই সীমাবদ্ধতাগুলি তাদের পাওয়ার আউটপুট হ্রাস করে এবং উচ্চ মূলধন খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণ বিলের সাথে অর্থনীতিকে প্রভাবিত করে। সৌর পিভি প্যানেলে কীভাবে তারা উন্নতি করতে পারে তা দেখা কঠিন, যার দাম 82 এবং 2010 এর মধ্যে 2019% কমেছে, আন্তর্জাতিক নবায়নযোগ্য শক্তি সংস্থা.

ফ্ল্যাট-প্যানেল সৌর PV-এর খরচের পতন বেশিরভাগই স্কেলের অর্থনীতির দ্বারা চালিত হয়েছে, তবে চীনা সরকারও একটি ভূমিকা পালন করেছে। এর সৌর পিভি শিল্পকে ব্যাপকভাবে ভর্তুকি দিয়ে, কেউ কেউ তর্ক করেছেন যে চীন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউরোপে সৌর প্যানেলগুলি তৈরি করতে এবং পাঠানোর খরচের চেয়ে কম দামে বিক্রি করতে সক্ষম হয়েছে৷ "ডাম্পিং" হিসাবে পরিচিত, অনুশীলনটি প্রতিযোগীদের তাড়িয়ে দিয়েছে এবং চীনা সরবরাহকারীদের বাজারকে কোণঠাসা করার অনুমতি দিয়েছে।

অর্থনীতি এখন ফ্ল্যাট-প্যানেল সৌর PV-এর পক্ষে এত জোরালোভাবে, CPV শিল্পের জন্য নিকট-মেয়াদী দৃষ্টিভঙ্গি ম্লান হয়ে গেছে। সানকোর, সোয়েটেক, অ্যামোনিক্স এবং সলফোকাস সহ বেশ কয়েকটি বৃহত্তম CPV উত্পাদন সুবিধা বন্ধ হয়ে গেছে। ফ্ল্যাট-প্যানেল সোলার পিভি, কম দক্ষ হওয়া সত্ত্বেও, সাধারণ অর্থনীতির কারণে দিনটি জিতেছে।

যাইহোক, সব হারিয়ে না. সম্ভবত সোলার কনসেনট্রেটর প্রযুক্তির জন্য দ্বিতীয় স্বর্ণযুগ কার্ডে রয়েছে ঘনীভূত শক্তি ব্যবহার করে তরল গরম করার জন্য, সঞ্চিত তাপকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে যখন সূর্য জ্বলছে না। এটি একটি আকর্ষণীয় সম্ভাবনা যা আমি আগামী মাসে আলোচনা করব।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/its-all-about-the-money-why-seemingly-great-technological-solutions-can-sometimes-fail/