02 Nov ৰুডল্ফ ডিজেলৰ ডিজেল ইঞ্জিন আৰু পৰিবেশ প্ৰদূষণ

‘ইঞ্জিন’ শব্দটো আমাৰ সকলোৰে এটা চিনাকী শব্দ৷ ইঞ্জিন হৈছে শক্তি ৰূপান্তৰ কৰিব পৰা এবিধ বিশেষ যন্ত্ৰ৷ যিটোৱে কোনো এক উৎসৰ পৰা পোৱা শক্তিক আন বিশেষ ধৰণৰ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰিব পাৰে৷ সাধাৰণতে প্ৰায় সংখ্যক ইঞ্জিনে তাপ শক্তিক যান্ত্ৰিক কাৰ্যলৈ ৰূপান্তৰ কৰে৷ যিবোৰক ‘তাপ-ইঞ্জিন’ (Heat engine) বুলি কোৱা হয়৷ তাপ ইঞ্জিন এটাই প্ৰথম দহন প্ৰক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা ব্যৱহৃত ইন্ধনৰ ৰাসায়নিক শক্তিক তাপ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে, আৰু শেষত তাপ শক্তিক যান্ত্ৰিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে৷

এই দহন প্ৰক্ৰিয়াৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি তাপ ইঞ্জিনবোৰক দুটা ভাগত ভগোৱা হৈছে – অন্তঃদহন ইঞ্জিন (Internal combustion engine) আৰু বহিৰ্দহন ইঞ্জিন ( External combustion engine)৷ এই অন্তঃদহন প্ৰক্ৰিয়াত ইঞ্জিনৰ ভিতৰৰ চিলিণ্ডাৰ বা আৱদ্ধ চুঙা এটাৰ ভিতৰত ইন্ধনৰ দহন ঘটি উৎপন্ন হোৱা তাপ শক্তিয়ে, বিশেষভাৱে ৰখা পিষ্টন এডালক গতি শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে৷ আৰু পিষ্টনডালৰ লগত বিশেষ যান্ত্ৰিক প্ৰক্ৰিয়াৰে সংযোজিত ‘ক্ৰেঙ্ক ছাফ্ট্’ (crank shaft) এডালে পিষ্টনৰ অগা-পিছা গতিক (reciprocating motion) ঘূৰ্ণন গতিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে৷ আনহাতে বহিৰ্দহন প্ৰক্ৰিয়াত দহন প্ৰক্ৰিয়াটো ইঞ্জিনৰ বাহিৰত হয়৷ অৰ্থাৎ ইঞ্জিনৰ বাহিৰত বিশেষ প্ৰক্ৰিয়াৰে দহন ঘটাই উৎপন্ন কৰা তাপ শক্তিক ইঞ্জিনৰ ভিতৰত সমপ্ৰসাৰণ (expansion) ঘটাই যান্ত্ৰিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰা হয়৷ বাষ্প-ইঞ্জিন, বাষ্প-টাৰ্বাইন ( steam turbine) বহিৰ্দহন প্ৰক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা চালিত ইঞ্জিনৰ উদাহৰণ৷

সময়ৰ লগে লগে ইঞ্জিন আৰু ইন্ধনৰ কাৰ্যক্ষমতাৰ ওপৰত অভিযন্তাসকলৰ গৱেষণাও বৃদ্ধি পালে৷ পূৰ্বৰ বহিৰ্দহন প্ৰক্ৰিয়াত চালিত ‘বাষ্প ইঞ্জিন’সমূহৰ বহু সীমাবদ্ধকতাৰ কথা পোহৰলৈ আহিল৷ কালক্ৰমতেই অন্তঃদহন প্ৰক্ৰিয়াটোৰ বাণিজ্যিক দিশটোৰ কথা অভিযন্তাসকলে চিন্তা-চৰ্চা কৰিছিল৷ বৰ্তমান অন্তঃদহন ইঞ্জিনবোৰত প্ৰধানকৈ তৰল ইন্ধন হিচাপে গেছ’লিন (পেট্ৰ’ল) আৰু ডিজেল ব্যৱহাৰ কৰা হয়৷ এই অন্তঃদহন ইঞ্জিনবোৰত প্ৰথম তৰল ইন্ধন গেছ’লিন(পেট্ৰ’ল)ৰ ব্যৱহাৰে বানিজ্যিকভাৱে বহুখিনি সফলতা অৰ্জন কৰিছিল যদিও সময়ৰ লগে লগে গেছ’লিন ইঞ্জিনৰ বহুখিনি আসোঁৱাহ অভিযন্তাসকলে ধৰা পেলাইছিল৷ অভিযন্তাসকলে অন্তঃদহন ইঞ্জিনত ব্যৱহাৰৰ উপযোগী বিকল্প ইন্ধন আৰু বিকল্প দহন প্ৰক্ৰিয়াৰ গৱেষণা আৰম্ভ হৈছিল৷

অন্তঃদহন ইঞ্জিনত গেছ’লিন আৰু ডিজেলৰ দহন প্ৰক্ৰিয়াও পৃথক পৃথক৷ এই দহন প্ৰক্ৰিয়াটোৰ কথা জনা আগতে এটা সৰু উদাহৰণেৰে কথাটো কিছু বুজিব পাৰি৷ দুটা সৰু পাত্ৰত যদি নিৰ্দিষ্ট জোখত পেট্ৰ’ল আৰু ডিজেল পৃথকে পৃথকে ৰাখি জ্বলি থকা জুইশলা কাঠি দুটা একে সময়তে পেলাওঁ; দেখা যাব জুইশলা কাঠিটো পেট্ৰ’লৰ পাত্ৰটোৰ সংস্পৰ্ষলে অহাৰ লগে লগেই তাৎক্ষণিকভাৱে পাত্ৰটোৰ সকলো পেট্ৰ’ল জ্বলি শেষ হৈ যাব, কিন্তু ডিজেলৰ ক্ষেত্ৰত আকৌ জুইশলা কাঠিটো ডিজেলৰ সংস্পৰ্ষলৈ অহাৰ লগে কিছু সময় জ্বলিবলৈ চেষ্টা কৰিও নুমাই যাব৷ কাৰণ, ডিজেল পেট্ৰ’লতকৈ অধিক গধুৰ; অৰ্থাৎ আনৱিক ভৰ বেছি৷ এনেধৰণৰ গধুৰ তৰল ইন্ধনসমূহ, পেট্ৰ’ল ইঞ্জিনৰ দৰে সহজে দহন ঘটাব নোৱাৰি। অৰ্থাৎ সংকোচিত বায়ু আৰু পেট্ৰ’লৰ মিশ্ৰণক ‘স্পাৰ্ক প্লাগ’(Spark plug)ৰ সহায়ত সম্পূৰ্ণৰূপে দহন ঘটাব নোৱাৰি৷ গতিকে এই ধৰণৰ গধুৰ তৰল ইন্ধনক স্পাৰ্ক প্লাগৰ সলনি, বিশেষ যান্ত্ৰিক প্ৰক্ৰিয়াৰে দহন কৰা হয়৷ এইধৰণৰ প্ৰযুক্তিত অন্তঃদহন ইঞ্জিন এটাৰ চিলিণ্ডাৰৰ ভিতৰত বায়ুক অত্যধিক সংকোচন (compressed) ঘটোৱাৰ শেষ পৰ্যায়ত তৰল ইন্ধন এটাক প্ৰেষণৰ (injector) দ্বাৰা এনেদৰে এৰি দিয়া হয় যাতে সংকোচনৰ ফলত উৎপন্ন উচ্চ উষ্ণতাই ইন্ধনটোক স্বতঃবৃত জ্বলন (self-ignition) ঘটাব পাৰে৷ এই বিশেষ প্ৰযুক্তিটোকে ‘সংকোচিত জ্বলন’ বা Compressed ignition বুলি কোৱা হয়৷ তাপ-গতি বিজ্ঞানত (thermodynamics) ইয়াক স্থিৰ চাপত তাপ সংযোজন আৰু স্থিৰ আয়তনত তাপ বিয়োজন প্ৰক্ৰিয়া বুলিও কোৱা হয়৷

পেট্ৰ’ল ইঞ্জিন আৱিষ্কাৰৰ পৰা প্ৰায় ৩০ বছৰৰ পাছলৈকে এই প্ৰযুক্তিৰ ধাৰণাটো কোনেও ভাবিব পৰা নাছিল৷ বাষ্প-চালিত ইঞ্জিন আৰু পেট্ৰ’ল ইঞ্জিনেই সেইসময়ৰ বিভিন্ন চাহিদা পূৰণত বৰঙণি যোগাইছিল৷ প্ৰায় ১৮৯৩ চনত এজন জাৰ্মান যান্ত্ৰিক অভিযন্তাৰ যুগান্তকাৰী চিন্তাই বিশ্ববাসীক পৃথিৱীখন নতুন প্ৰযুক্তিৰে নতুনকৈ চোৱাৰ সুযোগ দিছিল৷ সেইজনেই আছিল ডিজেল ইঞ্জিন বা ‘সংকোচিত জ্বলন’ (Compressed ignition) ইঞ্জিনৰ উদ্ভাৱক অভিযন্তা ৰুডল্ফ ডিজেল৷ সম্পূৰ্ণ নাম ৰুডল্ফ ক্ৰিছটিয়ান কাৰ্ল ডিজেল (Rudolf Christian Karl Diesel)৷

১৮৫৮ চনত ফ্ৰান্সৰ পেৰিছত জন্মগ্ৰহণ কৰা অভিযন্তা ডিজেলে, ১৮৭০ চনত Franco-Prussian যুদ্ধৰ সময়ত পেৰিছ এৰিবলৈ বাধ্য হোৱাত ডিজেল আৰু তেওঁৰ পৰিয়ালে লণ্ডনত নিগাজিকৈ থাকিবলৈ লৈছিল৷ প্ৰায় বাৰ বছৰ বয়সতেই মাকৰ নিৰ্দেশমৰ্মে জাৰ্মান ভাষা আৰু গণিতৰ শিক্ষা লবলৈ তেওঁ জাৰ্মানৰ এজন সম্পৰ্কীয় খুৰাকৰ ঘৰলৈ যায়৷ সেই সময়তেই তেওঁ ইঞ্জিনিয়াৰিং পঢ়াৰ ইচ্ছাৰে মাক-দেউতাকলৈ এখন চিঠি লিখিছিল৷ মাক-দেউতাকৰ অনিচ্ছাৰ সত্বেও, অভিযান্ত্ৰিক শিক্ষাৰ বাবে প্ৰয়োজনীয় বিজ্ঞানৰ সকলো শিক্ষা সাং কৰি মিউনিকৰ Royal Bavarian Polytechnic (বৰ্তমান টেকনিকেল ইউনিভাৰ্ছিটি অৱ মিউনিক নামে জনাজাত) -ৰ পৰা মেধাভিত্তিক জলপানিৰে ১৮৮০ চনত অভিযান্ত্ৰিক শিক্ষাৰে পৰিপুষ্ট হৈছিল৷ অভিযান্ত্ৰিক শিক্ষাৰে পৰিপুষ্ট ডিজেলে পৰ্যায়ক্ৰমে ৰেফ্ৰিজেনেৰেছন, Carnot cycle, তাপ ইঞ্জিন আৰু ইয়াৰ ইন্ধনৰ কাৰ্যক্ষমতাৰ সম্পৰ্কে দীৰ্ঘকালিন গৱেষণাত নিমগ্ন হৈছিল৷ ইঞ্জিন বিষয়ক বিভিন্ন পৰীক্ষা-নিৰীক্ষা চলাওঁতে এমনিয়া ব্যৱহৃত ইঞ্জিনৰ বিস্ফোৰণে ডিজেলক এবাৰ বাৰুকৈ আঘাতপ্ৰাপ্ত কৰিছিল৷ তথাপি কিন্তু অভিযন্তাজনৰ মনোবল ভাগি যোৱা নাছিল৷ অভিযন্তাজনে তাপ-গতি বিজ্ঞান বিষয়টো অধিক বুজিবলৈ চেষ্টা কৰিছিল, যাৰ জ্ঞানে তেওঁক ‘নিকোলাছ অ’টো’ৰ উদ্ভাৱিত পেট্ৰ’ল ইঞ্জিন বা Spark ignition ইঞ্জিনতকৈ অধিক কাৰ্যক্ষমতাসম্পন্ন তথা ইন্ধন কাৰ্যক্ষমতাক (Fuel efficiency) উন্নিত কৰাত নতুন প্ৰযুক্তিৰ সন্ধান দিছিল৷ তদুপৰি বাষ্প-ইঞ্জিনসমূহতো প্ৰায় নব্বৈ শতাংশলৈকে ইন্ধন অপচয় হৈছিল৷ এই আসোঁৱাহসমূহ আছিল গৱেষক অভিযন্তাসকলৰ নতুন প্ৰত্যাহৱান৷ কিন্তু এইক্ষেত্ৰত পৰীক্ষামূলকভাৱে অভিযন্তা ডিজেল বহুখিনি আগবাঢ়িছিল৷ কাৰ্ল বেঞ্জৰ পৰা “Theory and construction of a rotational heat engine to replace the steam engine and contemporary combustion engine” শীৰ্ষক পেটেণ্ট লাভ কৰি ১৮৯৩ চনত অভিযন্তাজনে “সংকোচিত জ্বলন” ইঞ্জিনটোৰ প্ৰট’টাইপ সাজি উলিয়াইছিল৷ এই সফলতাই বৌদ্ধিক সমাজত অভিযন্তা ডিজেলৰ এক নতুন আৰু সুকীয়া পৰিচয় দাঙি ধৰিছিল৷ তাৰপাছত প্ৰথমবাৰৰ বাবে ১৮৯৭ চনত সফলতাৰে ২৫ অশ্বক্ষমতা সম্পন্ন (25 HP), ফ’ৰ স্ট্ৰক্ ‘সংকোচিত জ্বলন’ (CI engine) ইঞ্জিনটো সাজি উলিয়ায়৷ উল্লেখযোগ্য যে ডিজেল ইন্ধনৰ পৰিৱৰ্তে অভিযন্তাজনে কিন্তু প্ৰথম উদ্ভিদজাত কিছুমান বিশেষ গধুৰ তৰল ইন্ধনৰে ‘সংকোচিত জ্বলন’ ইঞ্জিনৰ পৰীক্ষা কৰিছিল৷ ১৯৩৬ চনত ব্যৱসায়িকভাৱে প্ৰথম Mercedes-Benz য়ে ডিজেল ইন্ধন ব্যৱহৃত ‘সংকোচিত জ্বলন’ ইঞ্জিন মুকলি কৰিছিল৷ এইয়াই আছিল ‘সংকোচিত জ্বলন’ ইঞ্জিন বা ডিজেল ইঞ্জিনৰ থুলমূল আৰম্ভণি৷ পাছলৈ ডিজেল ইন্ধনৰ ব্যৱহাৰে ‘সংকোচিত জ্বলন’ ইঞ্জিন বা ডিজেল ইঞ্জিন পূৰ্বৰ বাষ্প চালিত ইঞ্জিন আৰু পেট্ৰ’ল ইঞ্জিনতকৈ যথেষ্ট বেছি কাৰ্যক্ষমতা সম্পন্ন হৈ পৰিছিল৷ যিটো প্ৰায় বাষ্প-ইঞ্জিনতকৈ সাতগুণ বেছি কাৰ্যক্ষমতা সম্পন্ন আছিল৷ উচ্চ সংকোচনযুক্ত এই ইঞ্জিনবোৰৰ বায়ু আৰু ইন্ধনৰ অনুপাত ১৬:১ ৰ পৰা ২০:১ পৰ্যন্ত৷ এই ডিজেল ইঞ্জিনৰ আৱিষ্কাৰে বিশ্বৰ উদ্যোগিকখণ্ডৰ পৰা পৰিবহন ব্যৱস্থাটোলৈ যি আমূল পৰিৱৰ্তন আনিলে তাক নতুনকৈ কোৱাৰ হয়তো অৱকাশ নাই৷ কিন্তু ডিজেল ইঞ্জিনৰ আৱিষ্কাৰক অভিযন্তা ডিজেলে এই বানিজ্যিক সফলতাৰ বজাৰখন নিজ চকুৰে দেখিবলৈ নাপালে৷ ১৯১৩ চনত ডিজেল ইঞ্জিন সম্পৰ্কীয় বিশেষ আলোচনাচক্ৰ এটালৈ যোৱাৰ সময়ত ৰহস্যজনকভাৱে তেওঁ মৃত্যুক আকোঁৱালি লৈছিল৷

প্ৰযুক্তিৰ যুগান্তকাৰী আশীৰ্বাদস্বৰূপ ডিজেল ইঞ্জিন বৰ্তমান পৰিবেশ প্ৰদূষণৰ ভয়াবহ কাৰক৷ প্ৰদূষণৰ ফালৰ পৰা পেট্ৰ’ল আৰু ডিজেল ব্যৱহৃত দুইবিধ ইঞ্জিনেই ঘাতক৷ এইসমূহ ইঞ্জিনৰ পৰা দহনৰ ফলত নিৰ্গত হোৱা হাইড্ৰ’কাৰ্বন (HC), কাৰ্বন অক্সাইড, নাইট্ৰজেন অক্সাইড, ছালফাৰ অক্সাইড আৰু কাৰ্বনৰ সূক্ষ্ম কণিকা মিহলিত ধোঁৱা (particulates, soot) ইত্যাদিয়ে গ্ল’ৱেল বাৰ্মিং, এছিড বৰষুণ, স্বাস্থ্যজনিত অলেখ ৰোগৰ সৃষ্টিকাৰী কাৰক ৰূপে চিহ্নিত হৈছে৷ উল্লেখিত মুখ্য নিৰ্গিত গেছসমূহ পেট্ৰ’ল আৰু ডিজেল দুয়োবিধ ইঞ্জিনৰ পৰা কম-বেছি পৰিমাণে নিৰ্গত হয় যদিও ডিজেল ইঞ্জিনৰ পৰা নিৰ্গত মূলত ‘ছালফাৰ অক্সাইড’ আৰু অদহিত কাৰ্বণ কণিকা (particulates) মিহলিত গেছ স্বাস্থ্যজনিত ৰোগৰ ভয়াবহ কাৰক ৰূপে বিবেচিত হৈছে ৷ আমি আগতেই উল্লেখ কৰিছো ডিজেল ইন্ধন, পেট্ৰলতকৈ গধুৰ, গতিকে এই ইন্ধনসমূহৰ দহন প্ৰক্ৰিয়া সম্পূৰ্ণ নহ’লে সৰু সৰু ক্ষতিকাৰক কাৰ্বণ কণিকাৰ সৃষ্টি কৰে যিবোৰ পেট্ৰল ইঞ্জিনৰ নিৰ্গত গেছতকৈ তুলনামূলকভাৱে বেছি ক্ষতিকাৰক৷ এই অন্তঃদহন ইঞ্জিনৰ পৰা নিৰ্গত প্ৰদূষিত গেছক নিয়ন্ত্ৰণত আনিব catalytic converter, thermal converter, particulates traps আদিৰ দৰে নতুন প্ৰযুক্তি ব্যৱহাৰ হৈ আছে যদিও সম্পূৰ্ণৰূপত প্ৰদূৰ্ষণ মুক্ত হোৱা নাই৷ বিজ্ঞানীসকলৰ বাবে ই এক বৃহৎ প্ৰত্যাহবানস্বৰূপ৷ পেট্ৰ’ল আৰু ডিজেলৰ বাহিৰে অন্তঃদহন ইঞ্জিনত প্ৰদূষণমুক্ত “বিকল্প ইন্ধন” হিচাপে বাণিজ্যিকভাৱে ব্যৱহাৰৰ উপযোগী বহু ইন্ধনৰ গৱেষণাও চলি আছে৷ বহু দিশত এই গৱেষণাই সফলতা লাভৰ কথা বিভিন্ন মাধ্যমৰ যোগেদি জনিব পৰা হৈছে৷

বিশেষজ্ঞৰ পৰামৰ্শ অনুসৰি আমাৰ দেশৰ চৰকাৰেও বিষয়টোৰ ওপৰত গুৰুত্ব আৰোপ কৰিছে৷ ২০১৫ চনত ২০০০ কিউবিক চেন্টিমিটাৰ (CC) ডিজেল ইঞ্জিনৰ ওপৰত দিল্লী চৰকাৰে নিষেধাজ্ঞা প্ৰদান কৰা উদাহৰণটো উল্লেখযোগ্য৷ এই বছৰতেই উচ্চতম ন্যায়ালয়ৰ নিৰ্দেশ অনুসৰি ভাৰত ষ্টেজ-৩ (Bharat stage-3, BS-3) পেট্ৰ’ল-ডিজেল দুয়োটা ইঞ্জনৰ প্ৰচলন আৰু উৎপাদন সম্পূৰ্ণ বন্ধ কৰা হৈছে৷ বৰ্তমানৰ ভাৰতীয় Emission norms ৰ BS-4 ইঞ্জিনসমূহ ইউৰোপীয়ান Emission normsৰ (Euro-4) সমপৰ্যায়ৰ আৰু পূৰ্বৰ BS-2, BS-3 ইঞ্জিনতকৈ কম প্ৰদূষিত৷ বিজ্ঞানীসকলৰ মতে BS-4 ইঞ্জিনে প্ৰায় ৮০% বিষাক্ত particulate কণিকাৰ নিৰ্গমন প্ৰক্ৰিয়া নিয়ন্ত্ৰণত আনিব পাৰিব বুলি জানি পৰা হৈছে যদিও সম্পূৰ্ণৰূপে প্ৰদূষণ মুক্ত নহয়৷ গতিকে অন্তঃদহন ইঞ্জিনৰ তৰল ইন্ধন পেট্ৰ’ল আৰু ডিজেলৰ “বিকল্প ইন্ধন”ৰ সন্ধান অথবা সম্পূৰ্ণ প্ৰদূষণমুক্ত কৰিব পৰাকৈ উন্নত প্ৰযুক্তিৰ বাণিজ্যিক অগ্ৰসৰ নোহোৱালৈকে জনসাধাৰণৰো সচেতনতাৰ প্ৰয়োজন আছে৷

ভাৰ্গৱ বৰঠাকুৰ