কৃষি ও খাদ্য বর্জ্যকে প্রায়শই একটি সমস্যা হিসেবে দেখা হয়, কিন্তু ক্রমবর্ধমান সংখ্যক প্রকল্প প্রমাণ করছে যে, সঠিকভাবে ব্যবস্থাপনা করা হলে এটি একটি সম্পদে পরিণত হতে পারে। খাদ্য, শক্তি ও সারের উৎসএটি অর্জনের সবচেয়ে আকর্ষণীয় উপায়গুলির মধ্যে একটি হলো ছত্রাকের ব্যবহার, যা তথাকথিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জৈব বর্জ্যকে উচ্চ মূল্য সংযোজিত পণ্যে রূপান্তরিত করতে সক্ষম। বৃত্তাকার জৈব অর্থনীতি.
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বিভিন্ন ইউরোপীয় এবং আমেরিকান গবেষণা দল ও প্রকল্প ছত্রাকের শক্তিকে কীভাবে কাজে লাগানো যায় তা নিয়ে গবেষণা করেছে। কৃষি উপজাত, সার এবং বর্জ্য জলের মূল্য সংযোজন করতেখাদ্যযোগ্য প্রোটিন উৎপাদন থেকে শুরু করে ছত্রাক গাঁজনদানাদার জৈব সার উৎপাদন থেকে শুরু করে তাপ-রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় পানি পরিশোধন পর্যন্ত, মূল ধারণাটি একই: চক্র সম্পূর্ণ করা, বর্জ্য হ্রাস করা এবং কৃষি খাতের জন্য নতুন সুযোগ সৃষ্টি করা।
সবচেয়ে সম্ভাবনাময় গবেষণা ক্ষেত্রগুলোর মধ্যে একটি হলো ছত্রাক ব্যবহার করে কৃষি ও খাদ্য বর্জ্যকে রূপান্তরিত করা। প্রোটিন এবং অন্যান্য পুষ্টি উপাদানে সমৃদ্ধ খাবারছত্রাকীয় গাঁজন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। এই পদ্ধতির উৎস একটি সুস্পষ্ট বাস্তবতা: কৃষি ও খাদ্য শিল্পের অনেক উপজাত দ্রব্যে এখনও প্রচুর ব্যবহারযোগ্য পুষ্টি উপাদান থাকে, কিন্তু বর্তমানে সেগুলি অব্যবহৃত থেকে যায় বা কেবল ফেলে দেওয়া হয়।
এই প্রেক্ষাপটে, বর্জ্য পদার্থে উপনিবেশ স্থাপন করতে সক্ষম ছত্রাক যেমন ফলের টুকরোফসলের উপজাত, খাদ্য প্রক্রিয়াজাতকরণের বর্জ্য কিংবা বিভিন্ন কৃষি-খাদ্য শৃঙ্খল থেকে আসা আরও জটিল মিশ্রণ। ছত্রাক এই উপাদানগুলোকে কার্বন ও শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করে, সেগুলোকে পচন ঘটায় এবং একই সাথে প্রোটিন, ফাইবার ও অন্যান্য প্রয়োজনীয় যৌগে সমৃদ্ধ ছত্রাকীয় জৈববস্তু গঠন করে।
অতএব, ছত্রাকীয় গাঁজন একটি বর্জ্য প্রবাহকে রূপান্তরিত করার সুযোগ দেয় নতুন টেকসই খাদ্য কাঁচামালখাদ্য সুরক্ষার শর্তাবলী, দূষণকারী নিয়ন্ত্রণ এবং প্রক্রিয়ার মানসম্মতকরণ পূরণ করা হলে, এগুলো মানুষের খাদ্য হিসেবে (উদাহরণস্বরূপ, ছত্রাক প্রোটিন সমৃদ্ধ উপাদান হিসেবে) এবং উন্নত মানের পশুখাদ্য হিসেবে উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই কৌশলটি ধারণার সাথে পুরোপুরি খাপ খায়। বৃত্তাকার জৈব অর্থনীতিযেখানে একটি সিস্টেমের বর্জ্যকে অন্য সিস্টেমের সম্পদে রূপান্তরিত করা হয়। তবে, গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে এখনও বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে: প্রযুক্তিগত স্তরে প্রক্রিয়াগুলোকে সর্বোত্তম করা, চূড়ান্ত পণ্যের নিরাপত্তা নিশ্চিত করা, স্থাপনাগুলোকে শিল্প পর্যায়ে উন্নীত করা এবং সর্বোপরি, উৎপাদন খরচকে প্রচলিত বিকল্পগুলোর সাথে প্রতিযোগিতামূলক করে তোলা প্রয়োজন।
আরেকটি মূল দিক হল প্রারম্ভিক অবশিষ্টাংশের পরিবর্তনশীলতাবছরের সময়, চাষের ধরণ, বা যে শিল্প প্রক্রিয়া থেকে এটি উৎপন্ন হয় তার উপর নির্ভর করে এর গঠন পরিবর্তিত হতে পারে। এই পরিবর্তনশীলতার কারণে এমন নমনীয় সিস্টেমের নকশা করা প্রয়োজন যা তাপমাত্রা, পিএইচ, বায়ুচলাচল বা গাঁজন সময়ের মতো পরিস্থিতি সামঞ্জস্য করতে সক্ষম, যাতে ছত্রাকগুলো তাদের সর্বোত্তম সীমার মধ্যে কাজ করে এবং চূড়ান্ত পণ্যে ধারাবাহিক গুণমান বজায় রাখে।
ছত্রাকীয় গাঁজন: যে ছত্রাক বর্জ্যকে খাদ্যে রূপান্তরিত করে
সবচেয়ে সম্ভাবনাময় গবেষণা ক্ষেত্রগুলোর মধ্যে একটি হলো ছত্রাক ব্যবহার করে কৃষি ও খাদ্য বর্জ্যকে রূপান্তরিত করা। প্রোটিন এবং অন্যান্য পুষ্টি উপাদানে সমৃদ্ধ খাবারছত্রাকীয় গাঁজন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। এই পদ্ধতির উৎস একটি সুস্পষ্ট বাস্তবতা: কৃষি ও খাদ্য শিল্পের অনেক উপজাত দ্রব্যে এখনও প্রচুর ব্যবহারযোগ্য পুষ্টি উপাদান থাকে, কিন্তু বর্তমানে সেগুলি অব্যবহৃত থেকে যায় বা কেবল ফেলে দেওয়া হয়।
এই প্রেক্ষাপটে, বর্জ্য পদার্থে উপনিবেশ স্থাপন করতে সক্ষম ছত্রাক যেমন ফলের খোসা, ফসলের উপজাত, খাদ্য প্রক্রিয়াজাতকরণের বর্জ্য কিংবা বিভিন্ন কৃষি-খাদ্য শৃঙ্খল থেকে আসা আরও জটিল মিশ্রণ। ছত্রাক এই উপাদানগুলোকে কার্বন ও শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করে, সেগুলোকে পচন ঘটায় এবং একই সাথে প্রোটিন, ফাইবার ও অন্যান্য প্রয়োজনীয় যৌগে সমৃদ্ধ ছত্রাকীয় জৈববস্তু গঠন করে।
অতএব, ছত্রাকীয় গাঁজন একটি বর্জ্য প্রবাহকে রূপান্তরিত করার সুযোগ দেয় নতুন টেকসই খাদ্য কাঁচামালখাদ্য সুরক্ষার শর্তাবলী, দূষণকারী নিয়ন্ত্রণ এবং প্রক্রিয়ার মানসম্মতকরণ পূরণ করা হলে, এগুলো মানুষের খাদ্য হিসেবে (উদাহরণস্বরূপ, ছত্রাক প্রোটিন সমৃদ্ধ উপাদান হিসেবে) এবং উন্নত মানের পশুখাদ্য হিসেবে উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই কৌশলটি ধারণার সাথে পুরোপুরি খাপ খায়। বৃত্তাকার জৈব অর্থনীতিযেখানে একটি সিস্টেমের বর্জ্যকে অন্য সিস্টেমের সম্পদে রূপান্তরিত করা হয়। তবে, গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে এখনও বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে: প্রযুক্তিগত স্তরে প্রক্রিয়াগুলোকে সর্বোত্তম করা, চূড়ান্ত পণ্যের নিরাপত্তা নিশ্চিত করা, স্থাপনাগুলোকে শিল্প পর্যায়ে উন্নীত করা এবং সর্বোপরি, উৎপাদন খরচকে প্রচলিত বিকল্পগুলোর সাথে প্রতিযোগিতামূলক করে তোলা প্রয়োজন।
আরেকটি মূল দিক হল প্রারম্ভিক অবশিষ্টাংশের পরিবর্তনশীলতাবছরের সময়, চাষের ধরণ, বা যে শিল্প প্রক্রিয়া থেকে এটি উৎপন্ন হয় তার উপর নির্ভর করে এর গঠন পরিবর্তিত হতে পারে। এই পরিবর্তনশীলতার কারণে এমন নমনীয় সিস্টেমের নকশা করা প্রয়োজন যা তাপমাত্রা, পিএইচ, বায়ুচলাচল বা গাঁজন সময়ের মতো পরিস্থিতি সামঞ্জস্য করতে সক্ষম, যাতে ছত্রাকগুলো তাদের সর্বোত্তম সীমার মধ্যে কাজ করে এবং চূড়ান্ত পণ্যে ধারাবাহিক গুণমান বজায় রাখে।
মাশরুম খাতের উদাহরণ: চাষ-পরবর্তী সাবস্ট্রেট একটি সম্পদ হিসেবে
বাটন মাশরুমের মতো ভোজ্য মাশরুম চাষের ফলে প্রতিটি উৎপাদন চক্রের শেষে একটি উপাদান উৎপন্ন হয় যা পরিচিত মাশরুম চাষ-পরবর্তী সাবস্ট্রেট (SPCH)এটিই সেই আধার যার উপর ছত্রাকগুলো জন্মেছিল, যা প্রধানত কৃষি ও পশুপালনজাত জৈব অবশেষ (গোবর, খড়, উদ্ভিজ্জ উপজাত) দ্বারা গঠিত এবং যা একাধিকবার ফসল তোলার পর তার মূল পুষ্টি উপাদানের একটি বড় অংশ হারিয়ে ফেলেছে।
এই এসপিসিএইচ উৎপাদকদের জন্য বিপুল পরিমাণ বর্জ্যের প্রতিনিধিত্ব করে, যার শোধন এবং ব্যবস্থাপনা হলো ব্যয়বহুল এবং লজিস্টিকভাবে জটিলসাধারণ বিকল্পটি হলো এটিকে কম্পোস্টে রূপান্তর করুন সার হিসেবে ব্যবহারের জন্য, কিন্তু এই উপাদানটির একটি বড় অসুবিধা হলো: এতে আর্দ্রতার পরিমাণ খুব বেশি, প্রায় ৭০%, যার ফলে এর পরিবহন ব্যয়বহুল এবং বৃহৎ পরিসরে এর ব্যবহার কঠিন হয়ে পড়ে।
এখন পর্যন্ত, এই সাবস্ট্রেটটি শুকানোর সবচেয়ে সহজ উপায় ছিল এটিকে বাইরে রেখে সূর্যের জন্য অপেক্ষা করা, এমন একটি পদ্ধতি। ধীরগতির, নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন এবং আবহাওয়ার উপর নির্ভরশীল।এর ফলে এসপিসিএইচ থেকে সার উৎপাদনের পরিকল্পনা জটিল হয়ে ওঠে এবং এই খাতের কোম্পানিগুলোর জন্য এর অর্থনৈতিক আকর্ষণ কমে যায়।
এই সমস্যার সম্মুখীন হয়ে, ইউরোপীয় স্মার্টমাশরুম প্রকল্প একটি উদ্ভাবনী কৌশল তৈরি করেছে মাশরুম চাষ থেকে কৃষি বর্জ্য পুনর্ব্যবহারচক্রাকার জৈব অর্থনীতির যুক্তির সাথে সমন্বিত একটি পরিবেশ-বান্ধব প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সেগুলোকে দানাদার জৈব সারে পরিণত করা।
স্মার্টমাশরুমের মূল ধারণা হলো তাজা এসপিসিএইচ-কে একটি মূল্যবান সম্পদে রূপান্তরিত করা, যার জন্য এর নিজস্ব উপাদান ব্যবহার করে শক্তি উৎপাদন করা হয় এবং একই সাথে একটি উচ্চ কৃষিগত মানসম্পন্ন সার যা ইউরোপের যেকোনো অঞ্চলে বিক্রি করা যায়। এভাবে, একটি সমস্যাযুক্ত বর্জ্য পণ্য দ্বৈত সুবিধার উৎস হয়ে ওঠে: খরচ হ্রাস এবং আয়ের একটি নতুন উৎস।
স্মার্টমাশরুম: বায়োগ্যাস, কার্যকর শুকানো এবং জৈবসার পেলেট
স্মার্টমাশরুমের প্রস্তাবিত প্রযুক্তিটি তাজা এসপিসিএইচ (SPCH) দিয়ে শুরু হয়, যা প্রথমে একটি প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। হাইড্রোলাইসিস এবং তারপরে অ্যানেরোবিক ডাইজেশনএই পরিপাক প্রক্রিয়ায়, অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে অণুজীব দ্বারা জৈব পদার্থ ভেঙে যায়, যার ফলে মিথেন-সমৃদ্ধ বায়োগ্যাস এবং পুষ্টি-সমৃদ্ধ পরিপাককৃত পদার্থ উৎপন্ন হয়।
উৎপাদিত বায়োগ্যাস একটি শুকানোর ব্যবস্থা চালাতে ব্যবহৃত হয়, যা বিশেষভাবে ডাইজেস্টেট এবং এসপিসিএইচ-এর মিশ্রণ প্রক্রিয়াজাত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি উপাদানটির আর্দ্রতার পরিমাণ প্রায় এক শতাংশে কমিয়ে আনে। ২৮% জলীয় উপাদানএর পরিবহন এবং পরবর্তীকালে ছোট ছোট দানায় রূপান্তরিত হওয়ার জন্য এটি একটি অনেক বেশি উপযুক্ত আকৃতি।
আর্দ্রতা ঘনীভবনের সাথে মিলিত হলে শুকানোর প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত হয় সেপিওলাইট ফিল্টারে শোষণএকটি খনিজ যার জল ধারণ ক্ষমতা অনেক বেশি। এই সংমিশ্রণটি সাধারণ বাতাসে শুকানোর চেয়ে দ্রুত এবং আরও নিয়ন্ত্রিতভাবে অতিরিক্ত আর্দ্রতা অপসারণ করতে সাহায্য করে এবং প্রক্রিয়াটিকে আবহাওয়ার অবস্থার উপর নির্ভরশীলতা থেকে মুক্ত রাখে।
শুকিয়ে গেলে, এসপিসিএইচ-কে প্রাকৃতিক সার দিয়ে সমৃদ্ধ করা যেতে পারে যা সরবরাহ করে নাইট্রোজেন, ফসফরাস এবং পটাসিয়ামবিভিন্ন ফসলের নির্দিষ্ট চাহিদা অনুযায়ী এই ফর্মুলেশনটি তৈরি করা হয়। এই সমৃদ্ধকরণের পর, উপাদানটিকে পেলেটাইজ করা হয়, অর্থাৎ ছোট ছোট কঠিন সিলিন্ডারে সংকুচিত করা হয়, যা প্রচলিত কৃষি যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে সহজে সংরক্ষণ, পরিবহন এবং মাঠে প্রয়োগ করা যায়।
প্রক্রিয়াটির কার্যকারিতা যাচাই করার জন্য স্মার্টমাশরুম দলটি তিনটি প্রধান ক্ষেত্রে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছিল: অবায়বীয় হজম প্রক্রিয়ার অনুকূলীকরণ, শুকানোর পদ্ধতির সমন্বয় এবং দানাদার জৈবসারের কৃষিতাত্ত্বিক মূল্যায়ন। বিভিন্ন ফসল এবং মাঠের অবস্থা.
বায়োগ্যাস অপ্টিমাইজেশন এবং পাইলট প্ল্যান্ট ডিজাইন
পরীক্ষাগার পর্যায়ে, SPCH ব্যবহৃত হয়েছিল অ্যানেরোবিক ডাইজেশনের প্রধান কাঁচামালকৃষি থেকে প্রাপ্ত অন্যান্য অবশিষ্ট উপাদানের সাথে বিভিন্ন মিশ্রণ পরীক্ষা করা হচ্ছিল। এর উদ্দেশ্য ছিল বায়োগ্যাস উৎপাদন সর্বাধিক করা এবং বিশেষ করে মিথেনের পরিমাণ বৃদ্ধি করা, যা সর্বোচ্চ শক্তি সম্ভাবনাময় একটি উপাদান।
বহুবার পরীক্ষা-নিরীক্ষার পর এটি নির্ধারণ করা হয়েছিল যে সর্বোত্তম সংমিশ্রণটি হলো একটি মিশ্রণ যা গঠিত সাত ভাগ এসপিসিএইচ, দুই ভাগ জ্যাম তৈরির বর্জ্য জল এবং এক ভাগ গ্লিসারিনএই অনুপাতটি পাইলট প্ল্যান্টের জন্য সর্বোত্তম পুষ্টি প্রদানের পরামিতি নির্ধারণে সহায়তা করেছে, যা সহজে পচনশীল জৈব পদার্থের পর্যাপ্ত ভারসাম্য এবং জৈবিক প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।
এর পাশাপাশি, ড্রায়ারের মূল চলকগুলো সমন্বয় করা হয়েছিল, যেমন অপারেটিং তাপমাত্রা, উপাদানের অবস্থানকাল এবং কনভেয়র বেল্টের গতিবায়োগ্যাসে থাকা শক্তির সর্বোত্তম ব্যবহার নিশ্চিত করার পাশাপাশি ব্যবহৃত উপাদানের গঠনে সম্ভাব্য তারতম্যের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য এই প্যারামিটারগুলো অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল।
এর ফলস্বরূপ এমন একটি শুকানোর সিস্টেমের নকশা তৈরি করা হয়েছিল যাতে স্বয়ংক্রিয় সমন্বয়এটি কার্যকারিতা না হারিয়েই ডাইজেস্টেট এবং এসপিসিএইচ মিশ্রণের পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্ষম। এই স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থাটি অবিরাম মানবিক হস্তক্ষেপের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে এবং প্রক্রিয়াটির দৃঢ়তা বৃদ্ধি করে, যা ভবিষ্যৎ শিল্পায়নের কথা বিবেচনা করার ক্ষেত্রে অপরিহার্য।
অবকাঠামোর ক্ষেত্রে, স্মার্টমাশরুম এই অঞ্চলের মাশরুম চাষের জন্য অনুমোদিত বর্জ্য ব্যবস্থাপনা সংস্থা সুস্ত্রাতোস দে লা রিওহা-তে একটি পরীক্ষামূলক এসপিসিএইচ শুকানোর প্ল্যান্ট নির্মাণ করেছে। কন্টেইনার-টাইপ মডিউলে অ্যানেরোবিক ডাইজেস্টার স্থাপন করা হয়েছিল।কংক্রিটের ভবন ব্যবহারের পরিবর্তে, এটি ঋতু এবং চাহিদার উপর নির্ভর করে এসপিসিএইচ-এর বিভিন্ন পরিমাণের সাথে পরিশোধন ক্ষমতাকে আরও সহজে খাপ খাইয়ে নেওয়ার সুযোগ করে দেয়।
এই স্থাপনাটিতে উৎপাদিত বায়োগ্যাস দ্বারা চালিত একটি বার্নারযুক্ত ড্রায়ারও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা জৈবসার পেলেট তৈরির উৎপাদন লাইনের জন্য প্রয়োজনীয় আর্দ্রতার স্তরে এসপিসিএইচ (SPCH)-কে নিয়ে আসতে সক্ষম। এর ফলে একটি তুলনামূলকভাবে সংহত এবং সমন্বিত সিস্টেম তৈরি হয়, যেখানে একই বর্জ্য প্রবাহ থেকে শক্তি ও সার উৎপন্ন হয়।.
জৈব সারের কৃষিগত ফলাফল এবং উৎপাদন ক্ষমতা
প্রাপ্ত SPCH পেলেটগুলি পরীক্ষা করা হয়েছিল যেমন বিভিন্ন ধরণের ফসলে জৈব সারস্পেন ও সার্বিয়ার গ্রিনহাউস এবং খোলা মাঠ উভয় স্থানেই এই পরীক্ষাগুলো পরিচালিত হয়েছিল। পরীক্ষিত প্রজাতিগুলোর মধ্যে ছিল লেটুস, ফুলকপি, মরিচ, টমেটো, ব্রোকলি, আঙুরের বাগান এবং বিভিন্ন শস্য, যা উদ্যানপালন, কাষ্ঠল এবং বিস্তৃত কৃষি পদ্ধতিতে সারের কার্যকারিতা মূল্যায়নের সুযোগ করে দেয়।
পরীক্ষাগুলো এতটাই বিশ্বাসযোগ্য ফলাফল দেখিয়েছিল যে অংশগ্রহণকারী অনেক কৃষক... তারা পেলেটগুলো ব্যবহার অব্যাহত রাখার আগ্রহ প্রকাশ করেছেন। পরীক্ষাগুলো সম্পন্ন হওয়ার পর। মাঠ পর্যায়ে এই গ্রহণযোগ্যতার মাত্রা একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক যে, পণ্যটি শুধু কাগজে-কলমেই নয়, বরং বাস্তব কৃষি ব্যবস্থাপনার পরিস্থিতিতেও কার্যকর।
ধারণক্ষমতার দিক থেকে, স্মার্টমাশরুম পাইলট প্ল্যান্টটি সক্ষম প্রায় ৩৬,০০০ টন তাজা এসপিসিএইচ রূপান্তর করুন প্রতি বছর প্রায় ৮,৫০০ টন জৈবসার পেলেট আকারে। আয়তনের এই বৃদ্ধি প্রাথমিক সাবস্ট্রেটের উচ্চ জলীয় উপাদান এবং পুষ্টি উপাদানকে একটি সংহত আকারে ঘনীভূত করার জন্য শুকানোর গুরুত্বকে স্পষ্টভাবে তুলে ধরে।
অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে, উদ্ভাবন মাশরুম উৎপাদনকারীদের জন্য দ্বৈত সুবিধা বয়ে আনে। একদিকে, এটি তাদের সুযোগ করে দেয় বর্জ্য ব্যবস্থাপনার খরচ বাঁচানসমগ্র ইউরোপীয় খাতের জন্য এর আনুমানিক পরিমাণ প্রায় ২৯.২ মিলিয়ন ইউরো। এছাড়াও, এটি অন্যান্য কৃষি কার্যক্রমের কাছে জৈবসার বিক্রির উপর ভিত্তি করে একটি নতুন ব্যবসায়িক ক্ষেত্র উন্মুক্ত করে।
এই সবকিছুর পাশাপাশি, এই ব্যবস্থাটির একটি ইতিবাচক পরিবেশগত প্রভাবও রয়েছে। যেহেতু এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যা মাটিতে জৈব পদার্থ যুক্ত করে এবং বায়ুমণ্ডল থেকে CO₂ অপসারণ করে, তাই এই জৈব সার এক প্রকার হিসেবে কাজ করে। কার্বন সিকোয়েস্টেশন এবং এটি মৃত্তিকার অবক্ষয় রোধের একটি উপায়, কারণ এটি মাটিতে ৫০% পর্যন্ত জৈব পদার্থ যোগ করে এর গঠন ও জল ধারণ ক্ষমতা উন্নত করে।
প্রকল্পটি ইতিমধ্যে শিল্পায়ন সিমুলেশন তৈরি করেছে এবং বিবেচনা করে যে পাইলট প্ল্যান্টটি সম্প্রসারণের জন্য প্রস্তুত। যদি বাজার ও সরবরাহ ব্যবস্থা অনুকূল থাকে। এছাড়াও, কনসোর্টিয়ামটি কেন্দ্রটিতে কারিগরি পরিদর্শনের আয়োজন করার পরিকল্পনা করছে, যাতে কৃষি খাতের অন্যান্য অংশীদাররা প্রযুক্তিটি সরাসরি অভিজ্ঞতা লাভ করতে পারেন; তবে শর্ত হলো, কোভিড-১৯ মহামারির সময়কার মতো চলাচলের ওপর কোনো বিধিনিষেধ আরোপ করা হবে না।
বর্জ্য জল পরিশোধন এবং সার উৎপাদনের জন্য ছত্রাক
SPCH মামলার বাইরেও, ছত্রাকের ব্যবহার আরও একটি অত্যন্ত আগ্রহের ক্ষেত্রে অনুসন্ধান করা হচ্ছে: চিকিৎসার ক্ষেত্রে। হাইড্রোথার্মাল লিকুইফ্যাকশন (HTL) প্রক্রিয়া থেকে বর্জ্য জলএকটি প্রযুক্তি যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপ ব্যবহার করে ভেজা বায়োমাসকে বায়োক্রুডে রূপান্তরিত করে।
এইচটিএল কাঁচামালের উপর প্রয়োগ করা হয় যেমন শূকরের গোবর, খাদ্য বর্জ্য বা অন্যান্য জৈব উপজাতএই প্রক্রিয়ায় একটি বায়োক্রুড উৎপন্ন হয় যা জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করা যায় এবং এইচটিএল-এপি (হাইড্রোথার্মাল লিকুইফ্যাকশন অ্যাকুয়াস ফেজ) নামে পরিচিত একটি জলীয় পর্যায় তৈরি হয়, যাতে বায়োমাসের উৎসের উপর নির্ভর করে অসংখ্য পুষ্টি উপাদান, বিশেষ করে জৈব রূপে নাইট্রোজেন, সেইসাথে সম্ভাব্য ভারী ধাতু এবং বিষাক্ত যৌগ থাকে।
এখন পর্যন্ত, এই জলীয় পর্যায়টিকে মূলত বিবেচনা করা হতো সমস্যাজনক বর্জ্যকারণ এর পুষ্টি উপাদান সরাসরি কৃষিক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেত না: এর নাইট্রোজেনের বেশিরভাগই জটিল জৈব অণুতে থাকে যা উদ্ভিদ শোষণ করতে পারে না, এবং এর চূড়ান্ত দূষণকারী ভার পরিবেশগত ঝুঁকি তৈরি করত।
ইউনিভার্সিটি অফ ইলিনয় আর্বানা-শ্যাম্পেইনের দুটি গবেষণায় একটি শ্বেত-পচন ছত্রাকের সম্ভাবনা বিশ্লেষণ করা হয়েছে, ট্রামেটস ভার্সিকোলারএই বর্জ্য জলকে সার হিসেবে একটি উপযোগী দ্রবণে রূপান্তরিত করা, এবং একই সাথে মিশ্রণে উপস্থিত সম্ভাব্য বিষাক্ত যৌগসমূহ হ্রাস করা।
HTL-AP এর উন্নয়নে ট্রামেটেস ভার্সিকোলরের ভূমিকা
গবেষক ভিটোরিয়া লেমের নেতৃত্বে পরিচালিত প্রথম গবেষণায়, নির্দিষ্ট পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছিল যাতে ট্রামেটেস ভার্সিকালার চাষ করুন এবং এটিকে ৫% এইচটিএল-এপি যুক্ত দ্রবণে প্রয়োগ করুন।চিকিৎসাটি তিন দিন ধরে চলেছিল, যা বর্জ্যজলের রাসায়নিক গঠনে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন পর্যবেক্ষণের জন্য যথেষ্ট সময়।
ফলাফলে দেখা গেছে যে ছত্রাকের ক্রিয়া উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে নাইট্রেট এবং অ্যামোনিয়ার ঘনত্বঅন্য কথায়, এটি জলীয় দশায় উপস্থিত কিছু জৈব নাইট্রোজেনকে এমন খনিজ রূপে রূপান্তরিত করে যা উদ্ভিদ সরাসরি শোষণ করতে পারে। এইভাবে, একটি ব্যবস্থাপনা-কঠিন বর্জ্য পদার্থ সারের একটি সম্ভাব্য তরল উৎসে পরিণত হয়।
এছাড়াও, ট্রামেটেস ভার্সিকালার জারণকারী এনজাইম তৈরি করার ক্ষমতার জন্য পরিচিত যা ক্ষয় করে জটিল এবং প্রায়শই বিষাক্ত অণুযেমন কিছু স্থায়ী জৈব দূষক। HTL-AP-এর প্রেক্ষাপটে, এটি বিষাক্ত পদার্থ এবং সংশ্লিষ্ট ধাতুর পরিমাণ কমানোর একটি সম্ভাব্য পথ খুলে দেয়, যদিও এই দিকটির জন্য প্রাথমিক বর্জ্যের ধরনের ওপর নির্ভর করে অত্যন্ত সতর্ক পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন হয়।
লেমে তার কাজ শেষ করার পর, কৃষি ব্যবস্থা প্রযুক্তি ও ব্যবস্থাপনা বিভাগের ছাত্রী কার্লা লোপেজের মাধ্যমে গবেষণাটি চলতে থাকে, যিনি ছত্রাক চিকিৎসার সাথে একটি সমন্বয়ের উপর মনোযোগ দেন। ব্যাকটেরিয়াঘটিত নাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়াএই দ্বিতীয় গবেষণায়, টি. ভার্সিকালার এবং নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া এইচটিএল-এপি-তে।
এই সংমিশ্রণটি বিশেষভাবে কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে: পর্যন্ত বৃদ্ধি নাইট্রেট ঘনত্বের ১৭ গুণ পরিশোধিত জলীয় দশায়, নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া উৎপন্ন (বা আগে থেকে উপস্থিত) অ্যামোনিয়াকে জারিত করে নাইট্রেটে পরিণত করে, অপরদিকে ছত্রাক জৈব নাইট্রোজেনের প্রাথমিক নিঃসরণে সহায়তা করে এবং এমন সব যৌগ ভাঙতে সাহায্য করে যা অন্যান্য অণুজীবের বৃদ্ধিতে বাধা সৃষ্টি করতে পারে।
গবেষণাটিতে সিস্টেমের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে এমন বিভিন্ন বিষয়ও বিশ্লেষণ করা হয়েছে, যেমন— দ্রবণের pHনাইট্রেট এবং অ্যামোনিয়া উভয়ের ক্ষেত্রেই সর্বোত্তম ফলাফল পাওয়া গিয়েছিল যখন অণুজীবগুলো ৬ থেকে ৭.৫ পিএইচ পরিসরে কাজ করছিল, যা অনেক জৈবিক প্রক্রিয়ায় একটি বেশ সাধারণ পরিসর এবং সাধারণ সমন্বয়ের মাধ্যমে বজায় রাখা তুলনামূলকভাবে সহজ।
আরেকটি প্রাসঙ্গিক আবিষ্কার ছিল একটির উৎপাদন। বিষাক্ত পদার্থ ভাঙতে সক্ষম এনজাইমএটি জৈব-বর্জ্যে উপস্থিত নির্দিষ্ট কিছু যৌগের উপর ছত্রাকের পরিশোধন কার্যকারিতাকে সমর্থন করে। এর থেকে বোঝা যায় যে, ছত্রাকীয় শোধন কেবল HTL-AP-এর সারের মানই উন্নত করবে না, বরং এটিকে কৃষি ব্যবহারের জন্য আরও নিরাপদ করে তুলবে।
পরিশোধিত জল থেকে ফসল সেচ: বাস্তবে চক্রাকার অর্থনীতি
এই ফলাফলগুলোর উপর ভিত্তি করে, অধ্যাপক পল ডেভিডসনের দল বর্তমানে এর ব্যবহার নিয়ে কাজ করছে। হাইড্রোপনিক সিস্টেমে গাছপালা চাষের জন্য পরিশোধিত বর্জ্য জলএর মূল উদ্দেশ্য হলো, উৎপন্ন তরলটি পুষ্টি দ্রবণ হিসেবে ঠিক কতটা কাজ করতে পারে তা পরীক্ষা করা, যার মাধ্যমে জৈব বর্জ্য, ছত্রাক-ব্যাকটেরিয়া দ্বারা পরিশোধন এবং উদ্ভিদ উৎপাদনের মধ্যকার চক্রটি সম্পূর্ণভাবে সম্পন্ন হবে।
আদর্শ পরিস্থিতিতে, সম্পূর্ণ চিকিৎসাটি যতটা সম্ভব কাছাকাছি হওয়া উচিত। যে স্থানে হাইড্রোথার্মাল লিকুইফ্যাকশন ঘটেউদাহরণস্বরূপ, যদি শূকরের গোবর ভেজা কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে এইচটিএল প্ল্যান্ট এবং জৈবিক পরিশোধন ব্যবস্থাটি হাজার হাজার শূকর আছে এমন একটি খামারের পাশে স্থাপন করা যুক্তিযুক্ত হবে, যেখানে গোবরের প্রবাহ অবিরাম এবং প্রচুর।
এইভাবে, গবাদি পশুর বর্জ্য সংগ্রহ করে, HTL ব্যবহার করে প্রক্রিয়াজাত করে বায়োক্রুড এবং HTL-AP তৈরি করা যেতে পারে, এবং তারপর এই জলীয় পর্যায়টিকে নিম্নলিখিত প্রক্রিয়ার অধীন করা যেতে পারে। ট্রামেটেস ভার্সিকালার এবং নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া দিয়ে চিকিৎসা একটি বিশেষায়িত কেন্দ্রে। নাইট্রেট সমৃদ্ধ এবং ক্ষতিকর যৌগের কম পরিমাণযুক্ত এই পরিশোধিত পানি আশেপাশের ফসলের জন্য সার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই পদ্ধতি দীর্ঘ দূরত্বে ভারী, ভেজা জৈববস্তু পরিবহনের প্রয়োজনীয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যার ফলে লজিস্টিক খরচ এবং পরিবহন নির্গমনে সাশ্রয়তাছাড়া, এটি গবাদি পশুর বর্জ্য ব্যবস্থাপনাকে ফসলের সার প্রয়োগের সাথে সরাসরি সংযুক্ত করে এমন আঞ্চলিক চক্রাকার অর্থনীতি ব্যবস্থা গড়ে তোলে, যেখানে পুষ্টি উপাদান স্থানীয়ভাবে পুনর্ব্যবহার করা হয়।
বাস্তবে, যদি কোনো শূকর খামার কৃষি জমি দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে, তবে এই ব্যবস্থাটি স্থানীয় ফসলের চাহিদা অনুযায়ী তরল সার উৎপাদন করতে পারে, যা জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে প্রাপ্ত কৃত্রিম সারের ব্যবহার কমিয়ে দেবে। এই সবকিছু আরও টেকসই কৃষি উৎপাদনে অবদান রাখবে, যা বাহ্যিক উপকরণের উপর কম নির্ভরশীল হবে এবং যার একটি পরিবেশগত পদচিহ্ন কম.
এর পাশাপাশি, এই প্রযুক্তিগুলির বিকাশ এই ধারণাকে আরও শক্তিশালী করে যে ছত্রাক, তা কঠিন বর্জ্যের উপর গাঁজন প্রক্রিয়ার মাধ্যমেই হোক বা জটিল বর্জ্যজলের শোধনকারী উপাদান হিসেবেই হোক, নতুন মূল্য শৃঙ্খলের মূল উপাদান হয়ে উঠতে পারে। কৃষিভিত্তিক চক্রাকার জৈব অর্থনীতিSPCH-এর সাথে করা কাজ এবং HTL-AP-এর উপর করা গবেষণা—উভয়ই একই দিকে ইঙ্গিত করে: বর্জ্য সমস্যাকে উৎপাদনশীল সমাধানে রূপান্তরিত করা।
এই সমস্ত গবেষণা ও প্রকল্পগুলো প্রমাণ করে যে ছত্রাকের বিপুল সম্ভাবনা রয়েছে কৃষি, পশুপালন এবং খাদ্য বর্জ্যের মূল্য সংযোজন করতে তুলনামূলকভাবে দক্ষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, যা শক্তি উৎপাদন, সার তৈরি এবং পুষ্টিসমৃদ্ধ জৈববস্তু উৎপাদনকে একত্রিত করে। যদিও প্রযুক্তিগত, নিয়ন্ত্রক এবং অর্থনৈতিক চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে, দিকনির্দেশনা স্পষ্ট: পূর্বে যা ফেলে দেওয়া হতো তার আরও ভালো ব্যবহার করা এবং আরও চক্রাকার কৃষি ব্যবস্থা তৈরি করা, যেখানে একজনের বর্জ্য অন্যের সম্পদে পরিণত হয়।
