১৩০ বছর ধরে ক্ষমতায় থাকা এসি আধিপত্যের পর কেন ডিসি আবার মনোযোগ আকর্ষণ করছে?

এই ব্লগ পোস্টটি ১৩০ বছর ধরে বিদ্যুৎকেন্দ্রে আধিপত্য বিস্তারকারী এসি সিস্টেমের সীমাবদ্ধতাগুলি পরীক্ষা করে এবং কেন ডিসি নতুন করে মনোযোগ আকর্ষণ করছে তা অনুসন্ধান করে।

উনিশ শতকের শেষের দিকে, যখন বিদ্যুৎ প্রথম আবিষ্কৃত হয়েছিল, তখন মানবজাতি এক ঐতিহাসিক সন্ধিক্ষণে দাঁড়িয়েছিল, বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য একটি মান প্রতিষ্ঠার প্রয়োজন ছিল। এটা স্পষ্ট ছিল যে বিদ্যুৎ শিল্প ও গৃহস্থালির জন্য শক্তির উৎস হয়ে উঠবে এবং ভবিষ্যতের বিদ্যুৎ ব্যবস্থা নির্ধারিত হবে কীভাবে এই বিদ্যুৎ দক্ষতার সাথে সরবরাহ করা হবে তার উপর। এই সংকটময় সময়ে যে দুই প্রতিভাবান ব্যক্তিত্বের মধ্যে সংঘর্ষ হয়েছিল তারা হলেন এডিসন, যিনি ডাইরেক্ট কারেন্ট (ডিসি) এর পক্ষে ছিলেন এবং টেসলা, যিনি অল্টারনেটিং কারেন্ট (এসি) এর পক্ষে ছিলেন। এডিসন যুক্তি দিয়েছিলেন যে বিদ্যুৎ সরবরাহ সরাসরি কারেন্ট (ডিসি) এর মাধ্যমে করা উচিত, যেখানে স্রোতের দিক এবং মাত্রা স্থির থাকে, অন্যদিকে টেসলা অল্টারনেটিং কারেন্ট (এসি) এর উপর জোর দিয়েছিলেন, যেখানে দিক এবং মাত্রা পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়। তাদের প্রতিদ্বন্দ্বিতা কেবল একটি প্রযুক্তিগত বিতর্ককে ছাড়িয়ে গেছে; এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পছন্দ যা মানবজাতির বিদ্যুৎ সরবরাহ পদ্ধতি এবং জীবনযাত্রা নির্ধারণ করবে। এই প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন পাওয়ার ট্রান্সমিশন পদ্ধতির সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি নিয়ে গভীর আলোচনার জন্ম দিয়েছে।
এডিসনের প্রত্যক্ষ বিদ্যুৎ প্রবাহের উপর জোর তার আবিষ্কার, ভাস্বর আলোর বাল্বের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত ছিল। ভাস্বর বাল্বগুলির জন্য একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ এবং একটি ধ্রুবক বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রয়োজন ছিল, যা প্রত্যক্ষ বিদ্যুৎকে উপযুক্ত করে তোলে। এডিসন প্রত্যক্ষ বিদ্যুৎ প্রবাহকে সমর্থন করেছিলেন, তার আবিষ্কারের সাথে এর অবিচ্ছেদ্য সম্পর্কের উপর জোর দিয়েছিলেন। তবে, প্রযুক্তিগতভাবে, দীর্ঘ দূরত্বে প্রেরণের সময় প্রত্যক্ষ বিদ্যুৎ উল্লেখযোগ্যভাবে বিদ্যুৎ ক্ষতির সম্মুখীন হয়েছিল। অন্যদিকে, টেসলা বিকল্প বিদ্যুৎ প্রবাহ (এসি) সিস্টেমকে সমর্থন করেছিল, যা দীর্ঘ-দূরত্বের সংক্রমণে দক্ষতার সমস্যা সমাধান করতে পারে। সেই সময়ে বিদ্যুৎ হ্রাস একটি প্রধান সমস্যা ছিল এবং দীর্ঘ দূরত্বে ক্ষয়ক্ষতি হ্রাস করার ক্ষেত্রে এসির একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা ছিল কারণ ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করে সহজেই ভোল্টেজ বাড়ানো যেত। ফলস্বরূপ, টেসলার এসি সিস্টেম শেষ পর্যন্ত জয়লাভ করে এবং আজ, এসি কারেন্ট সাধারণত ট্রান্সফর্মার এবং আউটলেটের মাধ্যমে ব্যবহৃত হয়।
তবে, সম্প্রতি, বিভিন্ন স্থানে ডাইরেক্ট কারেন্ট (ডিসি) তে ফিরে যাওয়ার প্রচেষ্টা দেখা দিচ্ছে, যা ১৩০ বছরেরও বেশি সময় ধরে স্ট্যান্ডার্ড পাওয়ার সাপ্লাই পদ্ধতি হিসাবে এসির অবস্থানকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। এই পরিবর্তনের কারণ কী হতে পারে?
ঠিক যেমন একজন ব্যক্তি কোনও বাধা এড়াতে বাঁকায় বা প্রসারিত হয়, তেমনি বিদ্যুৎও যখন কোনও সার্কিটে প্রতিরোধের সম্মুখীন হয় তখন তার প্রবাহ পরিবর্তন করে। প্রতিরোধ হল সেই বাধা যা একটি সার্কিটে বিদ্যুৎ প্রবাহকে বাধাগ্রস্ত করে এবং এর ফলে কিছু বৈদ্যুতিক শক্তি নষ্ট হয়ে যায়। বিদ্যুৎ সঞ্চালনের সময় এই প্রতিরোধ হ্রাস করা দক্ষতা উন্নত করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ। ডাইরেক্ট কারেন্ট (ডিসি) সিস্টেমে, এই প্রতিরোধ স্থির থাকে। তবে, অল্টারনেটিং কারেন্ট (এসি) সিস্টেমে, কারেন্টের দিক পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়, অতিরিক্ত প্রতিরোধ তৈরি করে। এটিকে রিঅ্যাক্ট্যান্স বলা হয় এবং এর ফলে বিদ্যুৎ হ্রাস প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি হিসাবে পরিচিত। প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি কারেন্টের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকে তবে এটি অতিরিক্ত শক্তি যা কার্যত শক্তির উৎস হিসাবে ব্যবহার করা যায় না। যদিও এটি স্বল্প ট্রান্সমিশন দূরত্বের জন্য একটি প্রধান সমস্যা নয়, দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে লাইনের প্রতিরোধ এবং প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধি পায়, যার ফলে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং ট্রান্সমিশন দক্ষতা হ্রাস পায়। অন্য কথায়, এসি সিস্টেমগুলি দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রান্সমিশনের জন্য অদক্ষ হয়ে উঠতে পারে।
তদুপরি, ট্রান্সমিশনের সময় বিদ্যুৎ ক্ষতির পরিমাণের বাইরে, অর্থনৈতিকভাবে বিদ্যুৎ প্রেরণের পদ্ধতিটিও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এসি ব্যবহার করার সময়, কারেন্ট এবং ভোল্টেজ উভয়েরই মাত্রা ক্রমাগত ওঠানামা করে, যার ফলে সম্ভাব্য সকল প্রকারের জন্য নকশা বিবেচনা করা প্রয়োজন। বিপরীতে, ডিসি সিস্টেমগুলিতে কারেন্ট একটি ধ্রুবক দিকে প্রবাহিত হয়, যা নকশার জটিলতা হ্রাস করে এবং সরঞ্জাম এবং ইনস্টলেশন খরচ কমিয়ে দেয়। তদুপরি, রিঅ্যাক্ট্যান্স - যা এসির জন্য একটি অনন্য ঘটনা - ডিসি সিস্টেমে বিদ্যমান নেই, যা ডিসিকে তুলনামূলকভাবে আরও স্থিতিশীল এবং উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ট্রান্সমিশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এই দৃষ্টিকোণ থেকে, ডিসি সিস্টেমগুলিতে আরও স্থিতিশীল এবং অর্থনৈতিকভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ করার সম্ভাবনা রয়েছে।
প্রযুক্তিগত অগ্রগতির ফলে উচ্চ ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (HVDC) প্রযুক্তি একটি নতুন সমাধান হিসেবে আবির্ভূত হচ্ছে। এই পদ্ধতিতে বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে উৎপাদিত উচ্চ-ভোল্টেজ এসি বিদ্যুৎকে ট্রান্সমিশনের জন্য রূপান্তর সরঞ্জাম ব্যবহার করে ডিসিতে রূপান্তর করা হয়, তারপর ব্যবহারের জন্য কনভার্টার ব্যবহার করে রিসিভিং এন্ডে পুনরায় AC তে রূপান্তর করা হয়।
ডিসি ভোল্টেজ রূপান্তর করা কঠিন হলেও, **থাইরিস্টর** বা আইজিবিটি-র মতো সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি এখন উচ্চ-ভোল্টেজ ডিসি তৈরি করতে পারে। ডিসি সিস্টেম স্থিতিশীল কারণ কারেন্টের দিক স্থির থাকে, যা বিক্রিয়াকে বাদ দেয়। তদুপরি, এর কোনও প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি নেই, যা এটিকে এসি সিস্টেমের তুলনায় আরও দক্ষ করে তোলে।
এই বৈচিত্র্যপূর্ণ সুবিধাসহ এইচভিডিসি প্রযুক্তি ইতিমধ্যেই বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হচ্ছে। ১৯৯০-এর দশকের শেষের দিক থেকে দক্ষিণ কোরিয়ায়, সাব-সি কেবলগুলি জেজু দ্বীপকে জিন্দো এবং হেনামের সাথে সংযুক্ত করেছে, যার ফলে ডিসি পাওয়ার ট্রান্সমিশন সম্ভব হয়েছে। ইউরোপে, জাতীয় পাওয়ার গ্রিডগুলিকে আন্তঃসংযোগের মাধ্যমে একটি মহাদেশব্যাপী বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবস্থা তৈরি করা হচ্ছে। তদুপরি, এটি অফশোর উইন্ড ফার্ম থেকে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য উপযুক্ত, যা নবায়নযোগ্য শক্তির একটি রূপ, যা স্থিতিশীল বিদ্যুৎ সরবরাহ সক্ষম করে।
অবশ্যই, যেহেতু গত ১৩০ বছরে এসি ভিত্তিক পাওয়ার গ্রিড ইতিমধ্যেই প্রতিষ্ঠিত হয়েছে, তাই স্বল্পমেয়াদে এগুলিকে ডিসিতে রূপান্তর করা উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়। তদুপরি, উচ্চ-ভোল্টেজ এসিকে ডিসিতে রূপান্তর করার সময় উদ্ভূত সুরেলা সমস্যার মতো সমস্যাগুলি বাণিজ্যিকীকরণের জন্য সমাধান করতে হবে। তবুও, যদি ক্রমাগত গবেষণা এবং প্রযুক্তিগত অগ্রগতির মাধ্যমে এই সমস্যাগুলি সমাধান করা হয়, তাহলে অদূর ভবিষ্যতে ডিসি সিস্টেমগুলি পরিবেশ বান্ধব এবং দক্ষ পাওয়ার গ্রিডের জন্য একটি মূল প্রযুক্তি হিসাবে নিজেদের প্রতিষ্ঠিত করবে।
যদিও ১৩০ বছর আগে ডিসি সিস্টেমের সীমাবদ্ধতার কারণে এডিসন স্রোতের যুদ্ধে হেরে গিয়েছিলেন, আজ, উন্নত প্রযুক্তির সাহায্যে, ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই পুনরায় পরীক্ষা করা হচ্ছে, যা কার্যকরভাবে এডিসনের প্রতিশোধের সূচনা করে।