হিরোশিমার কারখানায় বর্জ্য কাচ থেকে তৈরি হচ্ছে বহুমুখী পরিবেশবান্ধব উপাদান সুপার সল

ফেলে দেওয়া কাচের নতুন জীবন

জাপানে বছরে প্রায় ১০ লাখ টন কাচের বোতল তৈরি হয়। স্বচ্ছ পাত্র সহজেই প্রচলিত পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়ায় ঢুকলেও, রঙিন কাচের বোতল প্রায়ই সাধারণ প্রক্রিয়াকরণ কেন্দ্রে প্রত্যাখ্যাত হয়। ঐতিহাসিকভাবে এসব ফেলে দেওয়া বোতলের ঠাঁই হয়েছে ময়লার ভাগাড়ে—যা পরিবেশের ওপর বোঝা এবং সম্পদের অপচয়, দুটোই। হিরোশিমা প্রিফেকচারে কোক্কো কোম্পানি লিমিটেড এমন একটি কারখানা পরিচালনা করে, যেখানে এই বর্জ্যকে নতুনভাবে কাজে লাগানো হয়। প্রতিষ্ঠানটি প্রত্যাখ্যাত কাচকে সুপার সল নামের হালকা ফেনাযুক্ত উপাদানে রূপান্তরিত করে, যা সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং থেকে শুরু করে পরিবেশ পুনরুদ্ধার পর্যন্ত নানা শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

সুপার সল প্রচলিত কাচ পুনর্ব্যবহার পদ্ধতি থেকে আলাদা। বর্জ্য বোতলকে আবার প্যাকেজিং চক্রে ফেরানোর চেষ্টা না করে, এই প্রক্রিয়ায় কাচকে স্বতন্ত্র ভৌত বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন সম্পূর্ণ নতুন উপাদানে রূপ দেওয়া হয়। তৈরি উপাদানটি কৃত্রিম পিউমিস পাথরের মতো; এর ছিদ্রযুক্ত গঠন নির্মাণ, কৃষি ও পানি শোধনে বিশেষ সুবিধা দেয়।

রঙিন কাচের বর্জ্য বিশ্বজুড়েই পুনর্ব্যবহার ব্যবস্থার জন্য দীর্ঘদিনের সমস্যা। বিভিন্ন রঙের কাচ একসঙ্গে গলালে অসামঞ্জস্যপূর্ণ ও নিম্নমানের ভাঙা কাচ তৈরি হয়, যা উৎপাদকেরা প্রত্যাখ্যান করেন। জাপানে এ সীমাবদ্ধতার কারণে বছরে উৎপাদিত ১০ লাখ টন কাচের উল্লেখযোগ্য অংশ পুনর্ব্যবহার করা যায় না। কোক্কো কোম্পানি লিমিটেড এমন কাচ গ্রহণ করে, যার পুনর্ব্যবহারের কার্যকর বিকল্প নেই; এর মধ্যে প্রক্রিয়াকরণে বিশেষভাবে কঠিন রঙিন বোতলও রয়েছে। কারখানাটি পুরোনো হয়ে যাওয়া সৌর প্যানেলের কাচও প্রক্রিয়াজাত করে। নবায়নযোগ্য জ্বালানি অবকাঠামোর কার্যকাল শেষ হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে যে নতুন ধরনের বর্জ্য তৈরি হচ্ছে, এ উদ্যোগ তা সামাল দেয়। এ দুই ধরনের বর্জ্যকে কাজে লাগিয়ে এমন উপাদানের মূল্য সৃষ্টি করা হচ্ছে, যা অন্যথায় স্থায়ীভাবে ফেলে রাখতে হতো। এর মাধ্যমে দেখানো হচ্ছে, শিল্পক্ষেত্রের উদ্ভাবন কীভাবে বর্জ্য ব্যবস্থাপনার অচলাবস্থা কাটাতে পারে।

পরিবেশগত সুফল শুধু বর্জ্য কমানোর মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। সাধারণ মাটির তুলনায় এক-পঞ্চমাংশ থেকে এক-ষষ্ঠাংশ ওজনের নির্মাণসামগ্রীতে কাচ রূপান্তর করায় পরিবহনের নির্গমন এবং ভবন ও বাঁধের ওপর কাঠামোগত চাপ কমে। উপাদানটি পানি বিশুদ্ধকরণেও কাজে আসে। সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে, এটি বর্জ্যপানি থেকে ফসফেট দূষক দূর করতে পারে। এসব প্রয়োগে সুপার সল শুধু পুনর্ব্যবহৃত পণ্য নয়; বরং বিভিন্ন খাতের নির্দিষ্ট কারিগরি সমস্যার সমাধানকারী একটি কার্যকর উপাদান।

রূপান্তরের বিজ্ঞান

সুপার সল উৎপাদনে সুনির্দিষ্ট তাপীয় ও যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ করা হয়। প্রথমে ফেলে দেওয়া কাচের বোতল ও সৌর প্যানেলের কাচ সংগ্রহ করা হয়। উৎপাদন চুল্লির অবশিষ্ট তাপ ব্যবহার করে কাঁচামাল প্রাথমিকভাবে শুকানো হয়। শক্তি-সাশ্রয়ী এ ধাপে পরবর্তী পেষণের জন্য কাচ প্রস্তুত হয়। এরপর শ্রমিকেরা পেষণের আগে ও পরে প্লাস্টিকের ঢাকনা, কাগজের লেবেল ও আঠার অবশিষ্টাংশসহ বিভিন্ন অমেধ্য সরিয়ে ফেলেন। এতে চূড়ান্ত পণ্যের মান সমান থাকে।

পেষণপর্বে সিরামিকের গোলক ব্যবহার করে বোতলকে প্রায় ২০০ মাইক্রন আকারের সূক্ষ্ম কণায় পরিণত করা হয়, যাতে দানার আকারে সামঞ্জস্য থাকে। চালুনি দিয়ে তৈরি কাচের গুঁড়ার মান নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এরপর কারিগরেরা এ গুঁড়ার সঙ্গে নিজস্ব সংযোজক উপাদান মিশিয়ে মিশ্রণটি পোড়ানোর লাইনে পাঠান। সেখানে ৮০০ থেকে ৯০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপে উপাদানটি প্রসারিত হয়ে সুপার সলের স্বতন্ত্র হালকা, ফেনাযুক্ত গঠন তৈরি করে। আগ্নেয়গিরির পিউমিস পাথর প্রাকৃতিকভাবে তৈরির মতো এ সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় কাচের কাঠামোর ভেতর গ্যাসের বুদ্‌বুদ আটকে যায়। ফলে ২ থেকে ৭৫ মিলিমিটার ব্যাসের অনিয়মিত কণা তৈরি হয়।

তৈরি উপাদানের আপেক্ষিক গুরুত্ব ও পানি শোষণের হার বিভিন্ন ব্যবহারের উপযোগী করে নির্ধারণ করা হয়। প্রচলিত নির্মাণসামগ্রীর বিপরীতে, প্রসারণপর্বে তৈরি অসংখ্য অতি ক্ষুদ্র ছিদ্র থাকে সুপার সলে। এসব ছিদ্রের কারণে উপাদানটি একই সঙ্গে হালকা ও কাঠামোগতভাবে মজবুত হয়। জাপানে পণ্যটি ইকো মার্ক সনদ পেয়েছে, যা প্রাকৃতিক মাটির উপাদানে তৈরি পরিবেশবান্ধব উপাদান হিসেবে এর স্বীকৃতি নিশ্চিত করে। খনিজভিত্তিক অজৈব প্রকৃতির কারণে এটি ক্ষয়ের ঝুঁকি ছাড়াই ভৌত ও রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল থাকে।

প্রকৌশল ও পরিবেশগত ব্যবহার

সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং প্রকল্প সুপার সলের প্রধান বাজার। বাঁধের মাটি ভরাট এবং কাঠামোর পেছনে ভরাটকাজে এটি হালকা উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়। কম ঘনত্বের কারণে রিটেইনিং ওয়াল ও ভিত্তির ওপর চাপ কমে। নির্দিষ্ট একক ওজন—প্রতি ঘনমিটারে ৪ থেকে ১১ কিলোনিউটন—পেতে প্রকৌশলীরা এর সঙ্গে ভাঙা পাথর মেশাতে পারেন। এতে কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। পানি নিষ্কাশনের সক্ষমতার কারণে সবুজায়ন প্রকল্প ও কৃষিকাজেও এটি উপযোগী; মাটির বায়ু চলাচল বাড়ানোর পাশাপাশি পানি ধরে রাখে।

নির্মাণকাজের বাইরেও সাম্প্রতিক বৈজ্ঞানিক গবেষণায় এর সম্ভাবনাময় পরিবেশগত ব্যবহার উঠে এসেছে। পিয়ার-রিভিউড একটি বৈজ্ঞানিক সাময়িকীতে প্রকাশিত এক গবেষণায় বর্জ্যপানি থেকে ফসফেট অপসারণে সুপার সল থেকে তৈরি আয়রন-ল্যান্থানাম-যুক্ত ফোম গ্লাসের ব্যবহার পরীক্ষা করা হয়। গবেষকেরা উপাদানটিতে ০.১ শতাংশ আয়রন ও ১ শতাংশ ল্যান্থানাম যুক্ত করে, এরপর ৩৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপে ক্যালসিনেশন করে সেটিকে পরিবর্তিত করেন। তৈরি শোষক উপাদানটি প্রতি গ্রামে সর্বোচ্চ ১.৩ মিলিগ্রাম ফসফেট শোষণ করতে পারে এবং ২৪ ঘণ্টা পর গৃহস্থালি বর্জ্যপানি থেকে ৯৯.২ শতাংশ ফসফেট কার্যকরভাবে অপসারণ করে।

এ ব্যবহার পানির গুণমান-সংক্রান্ত গুরুত্বপূর্ণ সমস্যার সমাধানে সহায়তা করে। পৌর এলাকা ও কৃষি থেকে অতিরিক্ত ফসফরাস নির্গত হলে পানিতে অতিপুষ্টি ঘটে, যার ফলে ক্ষতিকর শৈবালের বিস্তার এবং জলজ বাস্তুতন্ত্রের অবক্ষয় হয়। ফোম গ্লাসের এ শোষক উপাদান উন্নত পয়োনিষ্কাশন অবকাঠামো নেই—এমন গ্রামীণ এলাকা ও উন্নয়নশীল অঞ্চলে স্থানীয়ভাবে বর্জ্যপানি শোধনের কম খরচের সমাধান হতে পারে। গবেষণায় বলা হয়েছে, গৃহস্থালি বর্জ্যপানিতে সাধারণত যে কম মাত্রায় ফসফেট থাকে, সেখানে উপাদানটি বিশেষভাবে ভালো কাজ করে; এর সাম্য ধ্রুবক আগের তৈরি শোষকগুলোর চেয়ে বেশি।

এ উপাদান নিরাপত্তার জন্য ব্যবহৃত নুড়ি, উদ্যানতত্ত্বে অজৈব মাটির উন্নয়ক এবং জলচাষের চাষমাধ্যম হিসেবেও কাজে লাগে। সহজে ব্যবহারযোগ্য হওয়ায় বিশেষ কোনো নিরাময়কাল বা উন্নত নির্মাণপ্রযুক্তি ছাড়াই সীমাবদ্ধ জায়গা ও অসম ভূমিতে এটি বসানো যায়। শ্রমিকেরা সহজে সমতল করে ও চাপ দিয়ে উপাদানটি স্থাপন করতে পারেন, ফলে শ্রমব্যয় ও প্রকল্পের সময় কমে।

নিয়ন্ত্রক স্বীকৃতি ও মান নির্ধারণ

জাপানজুড়ে সুপার সলের ব্যাপক ব্যবহার এর বিস্তৃত নিয়ন্ত্রক স্বীকৃতির প্রতিফলন। হিরোশিমা, ওকিনাওয়া, হোক্কাইডো, ইওয়াতে, ইবারাকি, গিফু, শিগা, ওকায়ামা ও ফুকুওকাসহ বিভিন্ন প্রিফেকচারাল সরকারের সনদ রয়েছে উপাদানটির। এসব সনদে সুপার সলকে সরকারি নির্মাণকাজে ব্যবহারের জন্য অনুমোদিত পুনর্ব্যবহৃত উপাদান হিসেবে স্বীকৃতি দেওয়া হয়েছে। ফলে সরকারি ঠিকাদারেরা অবকাঠামো উন্নয়ন প্রকল্পে পণ্যটি নির্দিষ্ট করে ব্যবহার করতে পারেন।

২০০৫ সালে প্রযুক্তিটি নিউ টেকনোলজি ইনফরমেশন সিস্টেমে (নেটিস) অন্তর্ভুক্ত হয়। জাপানের ভূমি, অবকাঠামো, পরিবহন ও পর্যটন মন্ত্রণালয়ের পরিচালিত এ তথ্যভান্ডারে উদ্ভাবনী নির্মাণপ্রযুক্তির তালিকা রয়েছে। এ নিবন্ধনের ফলে কারিগরি যাচাইয়ের মাধ্যমে সরকারি অবকাঠামো প্রকল্পে প্রযুক্তিটির ব্যবহার সহজ হয়। ২০১৯ সালে প্রণীত কাচের ফোম পুনর্ব্যবহার উপাদানের জেআইএস জেড ৭৩১৩ মানও এটি পূরণ করে। এর মাধ্যমে পুরো শিল্পের জন্য গুণমানের মানদণ্ড তৈরি হয়েছে।

ইকো মার্ক সনদ ভোক্তাদের নিশ্চয়তা দেয় যে সুপার সল দৈনন্দিন জীবনের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট পরিবেশগত চাপ কমায়। ওকিনাওয়ার ইউইকুরু অনুমোদন এবং শিগা প্রিফেকচারের বিওয়াকুরু ইকো শিপ সনদের মতো বিভিন্ন আঞ্চলিক ব্যবস্থা আঞ্চলিক পুনর্ব্যবহার অর্থনীতিতে উপাদানটির অবদানকে বিশেষভাবে স্বীকৃতি দেয়। এসব স্বীকৃতির আওতায় প্রায়ই সরকারি ক্রয়ে সনদপ্রাপ্ত পুনর্ব্যবহৃত পণ্যকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়, যা উপাদানটির জন্য স্থিতিশীল বাজার তৈরি করে।

স্থানীয় উদ্ভাবন থেকে শিল্প নেটওয়ার্ক

সুপার সলের প্রযুক্তির সূচনা ট্রিম কোম্পানি লিমিটেডের হাত ধরে। প্রতিষ্ঠানটি ১৯৯৫ সালে কাচ পুনর্ব্যবহারের সম্ভাবনা নিয়ে অনুসন্ধান শুরু করে। ১৯৯৬ সালে তারা নিজস্ব কুলেট মেশিন তৈরি করে এবং কাচ প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রথম পেটেন্ট পায়। জাপানের পাবলিক ওয়ার্কস রিসার্চ সেন্টারের প্রযুক্তি মূল্যায়নের পর ১৯৯৯ সালে ওকিনাওয়ার একটি কারখানায় সুপার সলের উৎপাদন শুরু হয়।

কোক্কো কোম্পানি লিমিটেড পরিচালিত হিরোশিমার কারখানাটি ২০১০ সালে চালু হয়। এর মধ্য দিয়ে প্রতিষ্ঠানটি ওকিনাওয়া থেকে জাপানের প্রধান দ্বীপগুলোতে কার্যক্রম বিস্তৃত করে। এরপর নেটওয়ার্কে ফুকুওকা, হোক্কাইডো, শিজুওকা, গিফু, আকিতা, আওমোরি, ইবারাকি, হিয়োগো, শিগা, ওকায়ামা, ইওয়াতে, ইয়ামাগাতা, গুনমা, কোচি, মিয়াজাকি, কিয়োতো, ইয়ামানাশি, ওয়াকায়ামা ও ফুকুশিমা প্রিফেকচারে উৎপাদন কারখানা যুক্ত হয়েছে। ২০১৪ সালে তাইওয়ানে প্রথম বিদেশি উৎপাদনকেন্দ্র স্থাপন করে প্রতিষ্ঠানটি; এর মাধ্যমে প্রযুক্তিটি প্রথমবারের মতো আন্তর্জাতিক অঙ্গনে পৌঁছায়।

উৎপাদন প্রক্রিয়ার সম্প্রসারণযোগ্যতা এবং টেকসই নির্মাণসামগ্রীর ধারাবাহিক চাহিদা—দুটিই এ বিস্তারের পেছনে ভূমিকা রেখেছে। ২০১৬ সালে গঠিত এবং ২০২০ সালে জনস্বার্থে যোগ্য সমিতি হিসেবে স্বীকৃত গ্লাস ফোম ম্যাটেরিয়ালস কো-অপারেটিভ অ্যাসোসিয়েশন শিল্পের মান সমন্বয় করে এবং বাজারের বিকাশে কাজ করে। ২০২১ সালে ট্রিম কোম্পানি লিমিটেড শিল্প মান নির্ধারণ ব্যবসা পুরস্কারে অর্থনীতি, বাণিজ্য ও শিল্পমন্ত্রীর পুরস্কার পায়। কাচের ফোম উপাদানের জন্য জেআইএস মান প্রতিষ্ঠায় অবদানের স্বীকৃতিস্বরূপ এ পুরস্কার দেওয়া হয়।

আগামীর বর্জ্য মোকাবিলা আজই

জাপান নবায়নযোগ্য জ্বালানি অবকাঠামো সম্প্রসারণ করায় পুরোনো হয়ে যাওয়া সৌর প্যানেল ফেলে দেওয়া বর্জ্য ব্যবস্থাপনার নতুন চ্যালেঞ্জ হয়ে উঠছে। কোক্কো কোম্পানি লিমিটেড সৌর প্যানেলের কাচ গ্রহণের উপযোগী করে তাদের প্রক্রিয়া সম্প্রসারিত করেছে। ধাতু পুনর্ব্যবহারের জন্য অ্যালুমিনিয়ামের ফ্রেম আলাদা করা হয় এবং কাচ সুপার সল উৎপাদন লাইনে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। প্রথম দিকের ফটোভোলটাইক স্থাপনাগুলোর কার্যকাল শেষ হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে যে বর্জ্য উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়বে বলে ধারণা করা হচ্ছে, এ ব্যবস্থা তা সামাল দেয়।

সৌর প্যানেলের কাচ প্রক্রিয়াকরণে কিছু বাড়তি প্রস্তুতির ধাপ রয়েছে। প্রক্রিয়াকরণের আগে ছোট ইস্পাতের গোলক দিয়ে কাচের পৃষ্ঠে আঘাত করে ল্যামিনেট ও অন্যান্য প্রলেপ সরানো হয়। উদ্ধার করা অ্যালুমিনিয়াম প্রচলিত ধাতু পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়ায় যায়, আর কাচ বোতলের কাচের মতোই পেষণ, চালুনি ও সিন্টারিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়। এ দ্বিমুখী প্রক্রিয়ায় জটিল ইলেকট্রনিক বর্জ্য থেকে সম্পদের সর্বোচ্চ পুনরুদ্ধার সম্ভব হয়।

বিশ্বজুড়ে নবায়নযোগ্য জ্বালানির ব্যবহার বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে বিভিন্ন অঞ্চলে পৌর কর্মসূচির আওতায় ফটোভোলটাইক বর্জ্য ব্যবস্থাপনার অনুরূপ উদ্যোগ নেওয়া হচ্ছে। এসব কর্মসূচি থেকে বোঝা যায়, পরিবেশবান্ধব ভাবমূর্তি বজায় রাখতে নবায়নযোগ্য জ্বালানি প্রযুক্তির জীবনচক্র শেষে বর্জ্য ব্যবস্থাপনার কৌশল প্রয়োজন—এ উপলব্ধি বাড়ছে। সৌর কাচকে সুপার সল উৎপাদনে কাজে লাগিয়ে হিরোশিমার কারখানাটি দেখাচ্ছে, কীভাবে বৃত্তাকার অর্থনীতির নীতি পরিবর্তনশীল বর্জ্যপ্রবাহের সঙ্গে খাপ খাইয়ে মূল্যবান শিল্প উপকরণ তৈরি করতে পারে।

মূল বিষয়গুলো

• হিরোশিমা প্রিফেকচারের কোক্কো কোম্পানি লিমিটেড পুনর্ব্যবহার-অযোগ্য রঙিন কাচের বোতল ও সৌর প্যানেলের বর্জ্যকে সুপার সল নামের হালকা ফেনাযুক্ত উপাদানে রূপান্তর করে
• উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কাচকে ২০০ মাইক্রন আকারে পেষা, সংযোজক উপাদানের সঙ্গে মেশানো এবং ৮০০ থেকে ৯০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপে সিন্টারিংয়ের মাধ্যমে প্রসারিত ও ছিদ্রযুক্ত গঠন তৈরি করা হয়
• সুপার সল সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে হালকা নির্মাণসামগ্রী, কৃষি ও ভূমি-সজ্জায় মাটির উন্নয়ক এবং পানি শোধনে ফসফেট অপসারণকারী শোষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়
• গবেষণায় দেখা গেছে, পরিবর্তিত সুপার সল গৃহস্থালি বর্জ্যপানি থেকে ৯৯.২ শতাংশ ফসফেট অপসারণ করতে পারে, যা পানিতে অতিপুষ্টি নিয়ন্ত্রণে সহায়ক
• উপাদানটি জাপানের একাধিক প্রিফেকচারের সনদ পেয়েছে এবং কাচের ফোম পুনর্ব্যবহার উপাদানের জেআইএস জেড ৭৩১৩ মান পূরণ করে
• প্রযুক্তিটির উদ্ভাবক ট্রিম কোম্পানি লিমিটেড জাপানে ২০টিরও বেশি এবং তাইওয়ানে একটি উৎপাদনকেন্দ্র পরিচালনা করে
• এ প্রক্রিয়ায় প্রচলিত মাটির ওজনের প্রায় এক-ষষ্ঠাংশ পরিমাণ বর্জ্য ময়লার ভাগাড়ে যাওয়া থেকে রক্ষা পায়; পাশাপাশি নির্মাণ ও পরিবেশ পুনরুদ্ধারে কার্যকর সুবিধা মেলে