মহাসাগরের তরঙ্গগুলি পৃথিবীতে নবায়নযোগ্য শক্তির বৃহত্তম এবং সবচেয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ উত্সগুলির মধ্যে একটি প্রতিনিধিত্ব করে। তাদের প্রতিশ্রুতি সত্ত্বেও, তরঙ্গ গতিকে ব্যবহারযোগ্য বিদ্যুতে রূপান্তর করা কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। বেশিরভাগ বিদ্যমান তরঙ্গ শক্তি ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট তরঙ্গ পরিস্থিতিতে ভাল কাজ করে, খোলা সমুদ্রের ক্রমাগত পরিবর্তিত পরিবেশে তাদের কার্যকারিতা সীমিত করে। এই চ্যালেঞ্জ গবেষকদের আরও অভিযোজিত এবং দক্ষ প্রযুক্তি অনুসন্ধান করতে অনুপ্রাণিত করেছে।
ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষক জাইরোস্কোপিক ওয়েভ এনার্জি কনভার্টার (জিডব্লিউইসি) নামে একটি নতুন পদ্ধতির দিকে ঘনিষ্ঠভাবে নজর দিয়েছেন। গবেষণায় মূল্যায়ন করা হয়েছে যে এই নকশাটি বাস্তবসম্মতভাবে বড় আকারের বিদ্যুৎ উৎপাদনকে সমর্থন করতে পারে কিনা। এই মাসে ফলাফল প্রকাশ করা হয় ফ্লুইড মেকানিক্স জার্নাল.
প্রচলিত সিস্টেমের বিপরীতে, GWEC একটি ভাসমান প্ল্যাটফর্মের ভিতরে অবস্থিত একটি ঘূর্ণায়মান ফ্লাইওয়াইলের উপর নির্ভর করে। কাঠামোটি তরঙ্গের সাথে চলার সাথে সাথে একটি ঘূর্ণায়মান ফ্লাইহুইল সেই গতিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। যেহেতু ফ্লাইহুইল একটি জাইরোস্কোপ হিসাবে কাজ করে, তাই এর আচরণ একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডের মধ্যে সীমাবদ্ধ না হয়ে বিস্তৃত তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি জুড়ে দক্ষতার সাথে শক্তি ক্যাপচার করার জন্য সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
কিভাবে Gyroscopic Precession বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে
সিস্টেমটি জাইরোস্কোপিক প্রিসেশনের সুবিধা গ্রহণ করে কাজ করে, যা ঘটে যখন একটি ঘূর্ণায়মান বস্তু একটি বাহ্যিক শক্তির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়। যখন তরঙ্গগুলি ভাসমান প্ল্যাটফর্মকে পিচ করে (উপরে এবং নীচে সরানো), ঘূর্ণায়মান ফ্লাইহুইলটি অগ্রগতির মাধ্যমে তার অভিযোজন পরিবর্তন করে (এটি ঘোরানো দিক পরিবর্তন করে)। এই গতি একটি জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা ডিভাইসটিকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে দেয়।
“তরঙ্গ শক্তির যন্ত্রগুলি প্রায়শই লড়াই করে কারণ সমুদ্রের অবস্থা ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে,” গবেষণার লেখক তাকাহিতো আইডা বলেছেন। “তবে, জাইরোস্কোপিক সিস্টেমটি এমনভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে যাতে উচ্চ শক্তি শোষণ বজায় রাখা যায় এমনকি যখন তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হয়।”
সর্বোচ্চ তরঙ্গ শক্তি দক্ষতা মডেলিং
সিস্টেমটি কীভাবে আচরণ করে তা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, গবেষকরা সমুদ্রের তরঙ্গ, ভাসমান কাঠামো এবং জাইরোস্কোপের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া মডেল করতে রৈখিক তরঙ্গ তত্ত্ব ব্যবহার করেছিলেন। এই লিঙ্কযুক্ত গতিবিদ্যা বিশ্লেষণ করে, দলটি ফ্লাইহুইলের ঘূর্ণন গতি এবং জেনারেটরের নিয়ন্ত্রণের জন্য আদর্শ সেটিংস চিহ্নিত করেছে। বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে, সঠিকভাবে টিউন করা হলে, GWEC যেকোনো তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে এক অর্ধেক তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ শক্তি শোষণ দক্ষতায় পৌঁছাতে পারে।
“এই দক্ষতার সীমাটি তরঙ্গ শক্তি তত্ত্বের একটি মৌলিক সীমাবদ্ধতা,” আইডা ব্যাখ্যা করে। “রোমাঞ্চকর বিষয় হল যে আমরা এখন জানি এটি ব্রডব্যান্ড ফ্রিকোয়েন্সিতে অ্যাক্সেস করা যেতে পারে, এবং শুধুমাত্র একটি অনুরণিত অবস্থায় নয়।”
সিমুলেশন বাস্তব বিশ্বের কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে
ফলাফলগুলি ফ্রিকোয়েন্সি এবং সময় উভয় ডোমেনে সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের মাধ্যমে আরও পরীক্ষা করা হয়েছিল। অতিরিক্ত সময় ডোমেন সিমুলেশনগুলি সম্ভাব্য কর্মক্ষমতা সীমাবদ্ধতাগুলিকে মোকাবেলা করার জন্য অরৈখিক জাইরোস্কোপিক আচরণও অন্তর্ভুক্ত করে। এই ফলাফলগুলি নিশ্চিত করেছে যে ডিভাইসটি তার অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি শক্তিশালী দক্ষতা বজায় রাখে, যার অর্থ তরঙ্গের স্বাভাবিক ছন্দের সাথে তার গতি সারিবদ্ধ হলে এটি সর্বোত্তম কার্য সম্পাদন করে।
জাইরোস্কোপের অপারেটিং পরামিতিগুলিকে কীভাবে সূক্ষ্ম-টিউন করা যায় তা স্পষ্ট করে, গবেষণাটি আরও নমনীয় এবং দক্ষ তরঙ্গ শক্তি সিস্টেম তৈরির জন্য ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রদান করে। যেহেতু বিশ্ব জলবায়ু লক্ষ্যগুলি পূরণের জন্য নির্ভরযোগ্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির সমাধানগুলি সন্ধান করছে, এর মতো উদ্ভাবনগুলি সমুদ্রে সঞ্চিত বিশাল, ব্যাপকভাবে অব্যবহৃত শক্তিকে কাজে লাগাতে সহায়তা করতে পারে।
