শক্তির প্রধান উৎস এবং শক্তির রূপান্তর: সংজ্ঞা ও উদাহরণ

Q: বাংলাদেশের কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে উঁচু বাঁধের সাহায্যে জমিয়ে রাখা পানি টারবাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। এখানে শক্তির মূল রূপান্তরটি কীভাবে ঘটে?

সঠিক উত্তর: খ) বিভব শক্তি → গতিশক্তি → তড়িৎ শক্তি। উঁচু বাঁধে জমিয়ে রাখা পানিতে মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি জমা থাকে। পানি যখন তীব্র বেগে নিচে প্রবাহিত হয়, তখন বিভব শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে টারবাইনকে ঘোরায়। টারবাইনের সাথে যুক্ত জেনারেটর এই ঘূর্ণন গতিশক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

Q: পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে কী বলে?

সঠিক উত্তর: ঘ) ভূতাপীয় শক্তি। পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ শক্তির যে উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়, তাকে ভূতাপীয় শক্তি বলে।

শক্তির প্রধান উৎস এবং শক্তির রূপান্তর

রাসায়নিক/জ্বালানি শক্তি

জলবিদ্যুৎ (যান্ত্রিক শক্তির রূপান্তর)

সৌর শক্তি

নিউক্লীয় শক্তি

বায়ু শক্তি

ভূ তাপীয় শক্তি

বায়োমাস শক্তি

পড়ার নোট

শক্তির উৎসকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়: অনবায়নযোগ্য (ব্যবহারে ফুরিয়ে যায়) এবং নবায়নযোগ্য (ফুরিয়ে যাওয়ার আশঙ্কা নেই)।

অনবায়নযোগ্য উৎস

জ্বালানি বা রাসায়নিক শক্তি (তেল, গ্যাস, কয়লা): এগুলো ফসিল জ্বালানি; লক্ষ-কোটি বছর আগে মাটিচাপা পড়া গাছপালা তাপ ও চাপে এ রূপ নিয়েছে। বর্তমানে পৃথিবীর শক্তির সবচেয়ে বড় উৎস এগুলো। অপরিশোধিত তেল শোধন করে পেট্রল, ডিজেল, কেরোসিন পাওয়া যায়; প্রাকৃতিক গ্যাস মূলত মিথেন ( $\mathrm{CH_4}$ ), আর বাংলাদেশের গ্যাস তুলনামূলক পরিষ্কার। পোড়ালে রাসায়নিক শক্তি তাপে, তাপ থেকে ইঞ্জিনে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
নিউক্লিয়ার শক্তি: জ্বালানি ইউরেনিয়াম। নিউক্লিয়াস ভাঙার তাপে পানি বাষ্প করে টারবাইন ও জেনারেটর ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ তৈরি হয়।

বর্তমান হারে ব্যবহার চললে তেল, গ্যাস, কয়লা ও ইউরেনিয়াম বড়জোর কয়েক শ বছরের মধ্যে ফুরিয়ে যাবে।

নবায়নযোগ্য উৎস

পৃথিবীর মোট ব্যবহৃত শক্তির প্রায় পাঁচ ভাগের এক ভাগ নবায়নযোগ্য।

জলবিদ্যুৎ: নদীতে বাঁধ দিয়ে জমানো পানির বিভব শক্তি নামার সময় গতিশক্তি হয়ে টারবাইন ঘোরায়, জেনারেটর তা বিদ্যুতে রূপান্তর করে। নবায়নযোগ্য শক্তির বেশির ভাগ এখান থেকে আসে।
বায়োমাস: লাকড়ি, খড়কুটো ইত্যাদি; পোড়ালে রাসায়নিক শক্তি তাপ হয়। গাছপালা আবার জন্মায় বলে এটি নবায়নযোগ্য।
সৌরশক্তি: এক বর্গকিলোমিটার এলাকায় সূর্য থেকে প্রায় হাজার মেগাওয়াট শক্তি আসে। সোলার প্যানেল আলোকে সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর করে; রাতে ও মেঘলা দিনে এটি অনিয়মিত।
বায়ুশক্তি: বাতাসের গতিশক্তি টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ তৈরি করে; একটি টারবাইন থেকে কয়েক মেগাওয়াট পাওয়া যায় এবং জায়গাও কম লাগে।
ভূতাপীয় বা জিওথার্মাল শক্তি: পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ; কয়েক কিলোমিটার গর্ত করে এ তাপ কাজে লাগানো যায়, তবে প্রক্রিয়াটি এখনো সহজ নয়।
বায়োফুয়েল: ভুট্টা বা আখ থেকে জ্বালানি অ্যালকোহল, কিংবা রান্নার তেল ডিজেলের বদলে।

উদাহরণ: একটি গ্রামে রান্নায় লাকড়ি, সেচ পাম্পে ডিজেল, আর বাড়ির ছাদে সোলার প্যানেল ব্যবহৃত হয়। লাকড়ি (বায়োমাস) ও সৌরশক্তি নবায়নযোগ্য, কিন্তু ডিজেল ফসিল জ্বালানি বলে অনবায়নযোগ্য।

মনে রাখো: তেল, গ্যাস, কয়লা ও ইউরেনিয়াম অনবায়নযোগ্য; জলবিদ্যুৎ, বায়োমাস, সৌর, বায়ু ও ভূতাপীয় শক্তি নবায়নযোগ্য, আর প্রতিটি উৎসে শক্তি এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র: শক্তি রূপান্তর ও অপচয়ের ধাপচালিয়ে দেখো

কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে হ্রদের সঞ্চিত পানির বিভব শক্তি থেকে প্রতি সেকেন্ডে ১০০ MJ শক্তি টারবাইনে ঢোকে। টারবাইনের কর্মদক্ষতা ৯০% এবং জেনারেটরের কর্মদক্ষতা ৯৫% হলে ৮৫.৫ MJ বিদ্যুৎ তৈরি হয়। পূর্বে পুরনো সঞ্চালন লাইনে (দক্ষতা ৮০%) বসতবাড়িতে ৬৮.৪ MJ বিদ্যুৎ পৌঁছাত। বর্তমানে সঞ্চালন লাইনের কর্মদক্ষতা ৯২% করা হলে, প্রাথমিক ১০০ MJ বিভব শক্তির কতটুকু শেষ পর্যন্ত বসতবাড়িতে বিদ্যুৎ হিসেবে পৌঁছাবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

বাংলাদেশের কাপ্তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে উঁচু বাঁধের সাহায্যে জমিয়ে রাখা পানি টারবাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। এখানে শক্তির মূল রূপান্তরটি কীভাবে ঘটে?

ক
রাসায়নিক শক্তি → তাপ শক্তি → তড়িৎ শক্তি
খ
বিভব শক্তি → গতিশক্তি → তড়িৎ শক্তি
গ
সৌর শক্তি → রাসায়নিক শক্তি → তড়িৎ শক্তি
ঘ
তাপ শক্তি → যান্ত্রিক শক্তি → তড়িৎ শক্তি

উত্তর ও ব্যাখ্যা

সঠিক উত্তর:

খ) বিভব শক্তি → গতিশক্তি → তড়িৎ শক্তি

উঁচু বাঁধে জমিয়ে রাখা পানিতে মহাকর্ষীয় বিভব শক্তি জমা থাকে।
পানি যখন তীব্র বেগে নিচে প্রবাহিত হয়, তখন বিভব শক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে টারবাইনকে ঘোরায়।
টারবাইনের সাথে যুক্ত জেনারেটর এই ঘূর্ণন গতিশক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

পৃথিবীর অভ্যন্তরের তাপ থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে কী বলে?

ক
সৌর শক্তি
খ
বায়োমাস শক্তি
গ
বায়ু শক্তি
ঘ
ভূতাপীয় শক্তি