বর্জ্য থেকে বায়োগ্যাস, সেখান থেকে মাছের খাবার: এক নতুন সম্ভাবনা

গত ২৫-২৬ জুলাই ২০২৬ তারিখে আমি বগুড়ার পল্লী উন্নয়ন একাডেমিতে (আরডিএ) তাদের বার্ষিক পরিকল্পনা সম্মেলনে যোগ দিতে গিয়েছিলাম। সেখানে ক্যাম্পাসের ভেতরে চমৎকার একটি উদ্ভাবন দেখার সুযোগ হয় আমার। আমি দেখলাম, একটি বায়োগ্যাস প্লান্ট থেকে শুধু জৈব বর্জ্য অবায়বীয় প্রক্রিয়ায় নবায়নযোগ্য জ্বালানিই তৈরি হচ্ছে না; বরং সেই বায়োগ্যাসের মিথেন গ্যাসকে কাজে লাগিয়ে তৈরি করা হচ্ছে ‘সিঙ্গেল-সেল প্রোটিন’ বা এককোষী প্রোটিন।

এই ধারণাটি তাৎক্ষণিকভাবে আমার দৃষ্টি আকর্ষণ করে। আমরা সাধারণত বায়োগ্যাসকে রান্নার জ্বালানি, বিদ্যুৎ বা অন্যান্য শক্তির উৎস হিসেবেই ভেবে থাকি। কিন্তু ভাবুন তো, যদি এই মিথেন গ্যাসকে মাছ বা গবাদিপশুর জন্য উচ্চ মূল্যের প্রোটিন বা আমিষ জাতীয় খাবারে রূপান্তর করা যায়, তবে কেমন হয়?

আপাতদৃষ্টিতে সহজ মনে হলেও, এই ধারণাটি বাংলাদেশের জন্য এক নতুন দিগন্তের সূচনা করতে পারে। এটি বর্জ্যকে প্রথমে শক্তিতে এবং শেষ পর্যন্ত খাবারে রূপান্তর করার এক অসাধারণ প্রক্রিয়া। একইসঙ্গে এটি নবায়নযোগ্য জ্বালানি, মৎস্য চাষ, প্রাণিসম্পদ, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা, জলবায়ু পরিবর্তন মোকাবিলা এবং খাদ্য নিরাপত্তার মতো গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলোকে এক সুতোয় গেঁথেছে।

বর্জ্য থেকে প্রোটিন

গত কয়েক দশকে বাংলাদেশ প্রাণিসম্পদ, পোল্ট্রি, মৎস্য খাত এবং নবায়নযোগ্য জ্বালানিতে অভাবনীয় উন্নতি করেছে। পশুর মলমূত্র ও অন্যান্য জৈব বর্জ্যকে ব্যবহারযোগ্য জ্বালানিতে রূপান্তর করতে সারা দেশে লাখো পারিবারিক, প্রাতিষ্ঠানিক ও বাণিজ্যিক বায়োগ্যাস প্লান্ট স্থাপন করা হয়েছে।

একই সময়ে মৎস্য চাষ বা অ্যাকুয়াকালচার আমাদের কৃষির অন্যতম প্রধান একটি খাতে পরিণত হয়েছে। লাখো মানুষের কর্মসংস্থান, আয় ও প্রাণিজ আমিষের প্রধান উৎস এখন মাছ। তবে মৎস্য চাষ যত বাড়ছে, মানসম্পন্ন খাবারের চাহিদাও তত বাড়ছে। বিশেষ করে প্রোটিনসমৃদ্ধ উপাদানের চাহিদা এখন আকাশচুম্বী।

বর্তমানে মাছের খাবারের জন্য ফিশ মিল, সয়াবিন মিল এবং অন্যান্য প্রোটিনের উৎসের দাম দিন দিন বাড়ছে। এগুলোর জন্য আমাদের আন্তর্জাতিক বাজারের ওপর নির্ভর করতে হয়। ফলে বৈশ্বিক বাজারে দামের ওঠানামা এবং সরবরাহ ব্যাহত হওয়ার মতো ঝুঁকির মুখে পড়েন আমাদের মাছ চাষী ও ফিড প্রস্তুতকারকরা। এর পাশাপাশি প্রাকৃতিক সম্পদের ওপরও চাপ বাড়ছে।

ঠিক এখানেই একটি প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তিগত সমাধান সামনে এসেছে। আর তা হলো: অণুজীব থেকে প্রোটিন তৈরিতে মিথেন গ্যাসকে কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা। মিথেন গ্যাসকে বাতাসে মিশে যেতে না দিয়ে বা শুধু জ্বালানি হিসেবে না পুড়িয়ে, এটি বিশেষ ধরনের অণুজীবের খাবার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই অণুজীবগুলো মিথেন খেয়ে প্রোটিনসমৃদ্ধ বায়োমাস বা অণুজীবীয় ভরে পরিণত হয়। সঠিক প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং স্বাস্থ্যগত নিরাপত্তা নিশ্চিত করার পর এটি মাছ ও গবাদিপশুর খাবারের একটি চমৎকার উপাদান হতে পারে।

সিঙ্গেল-সেল প্রোটিন বা এককোষী প্রোটিন কী?

সহজ কথায়, সিঙ্গেল-সেল প্রোটিন (এসসিপি) হলো ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট, ছত্রাক বা শৈবালের মতো অণুজীব থেকে তৈরি প্রোটিনসমৃদ্ধ জৈব উপাদান। এক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি আগ্রহের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে মিথেনভোজী ব্যাকটেরিয়া বা ‘মিথেনোট্রফ’। এই অণুজীবগুলোর এক দারুণ ক্ষমতা রয়েছে। এরা মিথেন গ্যাসকে নিজেদের কার্বন ও শক্তির উৎস হিসেবে গ্রহণ করে বেড়ে উঠতে পারে।

অণুজীবগুলো যখন বংশবৃদ্ধি করে, তখন তারা প্রোটিনসমৃদ্ধ বায়োমাস তৈরি করে। অণুজীবের ধরন ও উৎপাদন পরিবেশের ওপর ভিত্তি করে এই বায়োমাসে প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন এবং দরকারি অ্যামাইনো অ্যাসিড থাকে।

সাধারণ ফসলের মাধ্যমে আমরা যেভাবে প্রোটিন পাই, এর সঙ্গে এই প্রক্রিয়ার মৌলিক পার্থক্য রয়েছে। প্রোটিন জাতীয় ফসল ফলাতে প্রচুর কৃষিজমির প্রয়োজন হয়। কিন্তু অণুজীব প্রোটিন তৈরি হয় নিয়ন্ত্রিত ‘বায়োরিঅ্যাক্টর’ মেশিনে। সেখানে কাঁচামাল হিসেবে শুধু মিথেন ব্যবহার করা হয়। এর সুবিধা অনেক। জমি কম লাগে, সম্পদের সঠিক ব্যবহার হয়, সারা বছর উৎপাদন করা যায় এবং সবচেয়ে বড় কথা, একটি ক্ষতিকর গ্রিনহাউস গ্যাসকে মূল্যবান কৃষিপণ্যে পরিণত করা যায়।

প্রযুক্তিটি কীভাবে কাজ করে?

পুরো প্রক্রিয়াটি শুরু হয় একটি সাধারণ বায়োগ্যাস প্লান্ট থেকে। গরুর গোবর, হাঁস-মুরগির বিষ্ঠা, ফসলের অবশিষ্টাংশ, উচ্ছিষ্ট খাবার এবং পচনশীল অন্যান্য উপাদান বাতাসের অনুপস্থিতিতে পচানো হয়। এই প্রক্রিয়ায় বায়োগ্যাস উৎপন্ন হয়। বায়োগ্যাসের মূল উপাদান হলো মিথেন ও কার্বন ডাই-অক্সাইড। এর সঙ্গে সামান্য হাইড্রোজেন সালফাইড, জলীয় বাষ্প ও অন্যান্য খাদ থাকে।

প্রোটিন উৎপাদনের জন্য প্রথমে মিথেন গ্যাসকে ভালোভাবে পরিষ্কার ও উপযোগী করতে হয়। এরপর বিশুদ্ধ মিথেন একটি বিশেষায়িত বায়োরিঅ্যাক্টর মেশিনে পাঠানো হয়। সেখানে মিথেনের পাশাপাশি অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, খনিজ এবং অণুজীবের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় অন্যান্য পুষ্টি উপাদান দেওয়া হয়।

মেশিনের ভেতরে থাকা বিশেষ মিথেনভোজী অণুজীবগুলো তখন মিথেন গ্রহণ করে এবং সেটিকে নিজেদের কোষে পরিণত করে। মিথেন গ্যাসকে কেবল পুড়িয়ে ফেলার বদলে, এই প্রক্রিয়াটি এর কার্বন ও শক্তিকে সরাসরি অণুজীবের প্রোটিনে রূপান্তর করে।

উপযুক্ত পরিবেশে অণুজীবগুলো খুব দ্রুত বংশবৃদ্ধি করে। এরপর সেই উৎপাদিত বায়োমাসকে আলাদা করে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। সেটিকে শুকিয়ে প্রোটিনসমৃদ্ধ উপাদানে পরিণত করার আগে এর গুণগত মান ও নিরাপত্তা পরীক্ষা করা হয়। চূড়ান্ত পণ্যটি মাছ, চিংড়ি, হাঁস-মুরগি এবং গবাদিপশুর খাবারের সঙ্গে মেশানো সম্ভব। তবে কোন প্রাণীর জন্য কতটুকু পুষ্টি দরকার, তা আগে যাচাই করে নিতে হয়।

এই প্রোটিন কেন এত গুরুত্বপূর্ণ?

অণুজীব প্রোটিনের সবচেয়ে আকর্ষণীয় দিক হলো এতে প্রোটিনের মাত্রা অনেক বেশি থাকে। মিথেন থেকে পাওয়া এই প্রোটিনে অত্যাবশ্যকীয় অ্যামাইনো অ্যাসিডসহ নানা পুষ্টিগুণ থাকে। মৎস্য চাষের জন্য প্রোটিনের মান খুব গুরুত্বপূর্ণ। কারণ, মাছের দ্রুত বৃদ্ধি ও টিস্যু গঠনের জন্য পর্যাপ্ত অ্যামাইনো অ্যাসিডের প্রয়োজন হয়।

আন্তর্জাতিক গবেষণায় দেখা গেছে, ফিশ মিল বা সয়াবিন মিলের মতো প্রচলিত খাবারের আংশিক বিকল্প হিসেবে এই অণুজীব প্রোটিন ব্যবহার করা সম্ভব। তবে এটি প্রচলিত খাবারের সম্পূর্ণ বিকল্প নয়। বরং এটি একটি নতুন ও সম্ভাবনাময় প্রোটিনের উৎস। এর পুষ্টিগুণ, হজমযোগ্যতা, নিরাপত্তা এবং অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা নির্দিষ্ট প্রাণীর জন্য যাচাই করে নিতে হবে।

এই প্রযুক্তির পরিবেশগত সুবিধা অনেক। মিথেন একটি অত্যন্ত ক্ষতিকর গ্রিনহাউস গ্যাস। বায়োগ্যাস প্লান্ট থেকে মিথেন ধরে রেখে সেটি কাজে লাগালে পরিবেশ দূষণ অনেকটাই কমে যায়।

তাছাড়া, সয়াবিন চাষের জন্য বিশাল কৃষিজমি লাগে। ফিশ মিল তৈরি হয় সমুদ্রের মাছ থেকে। অণুজীব প্রোটিন তৈরি করলে জমি, পানি বা সামুদ্রিক সম্পদের ওপর চাপ কমে।

বায়োগ্যাস প্লান্টের সঙ্গে এই প্রোটিন উৎপাদনের পদ্ধতি যুক্ত করা গেলে একটি দারুণ চক্র তৈরি হয়। বর্জ্য থেকে শক্তি হবে, মিথেন থেকে প্রোটিন হবে এবং অবশিষ্টাংশ কৃষিজমিতে জৈব সার হিসেবে ব্যবহৃত হবে। এটি ‘চক্রাকার বায়ো-ইকোনমি’-র একটি বাস্তব উদাহরণ, যেখানে এক জায়গার বর্জ্য অন্য জায়গার সম্পদে পরিণত হয়।

বাংলাদেশের জন্য নতুন সুযোগ

বাংলাদেশের জন্য এই প্রযুক্তিটি দারুণ সম্ভাবনাময়। আমাদের প্রচুর গবাদিপশু, পোল্ট্রি শিল্প, বিশাল মৎস্য খাত এবং বিপুল পরিমাণ কৃষি ও জৈব বর্জ্য রয়েছে। অনেক খামার ও কারখানায় ইতিমধ্যে বায়োগ্যাস প্লান্ট আছে, কিংবা চাইলে স্থাপন করা সম্ভব।

অন্যদিকে, আমাদের মৎস্য খাতে মাছের খাবারের ব্যাপক চাহিদা রয়েছে। মাছ চাষের সবচেয়ে বড় খরচই হলো খাবার। খাবারে আবার সবচেয়ে বেশি দাম প্রোটিন উপাদানের। দেশীয়ভাবে যদি নিরাপদ ও সাশ্রয়ী প্রোটিন তৈরি করা যায়, তবে তা আমাদের মৎস্য খাতের খরচ অনেক কমিয়ে দেবে।

মিথেন থেকে প্রোটিন তৈরির একটি সমন্বিত ব্যবস্থা এমন হতে পারে:

জৈব বর্জ্য ➔ বায়োগ্যাস ➔ মিথেন ➔ অণুজীব প্রোটিন ➔ মাছের খাবার ➔ মাছ উৎপাদন। আর অবশিষ্ট বর্জ্য চলে যাবে ফসলের মাঠে জৈব সার হিসেবে। বড় ডেইরি ফার্ম, পোল্ট্রি খামার বা বড় প্রাতিষ্ঠানিক বায়োগ্যাস প্লান্টে এটি খুব সহজেই প্রয়োগ করা সম্ভব।

তবে প্রযুক্তিটি সম্ভাবনাময় হলেও, বৈজ্ঞানিক ও অর্থনৈতিক যাচাই ছাড়া এটি প্রচার করা ঠিক হবে না। প্রথমত, এর জন্য বিশেষায়িত বায়োরিঅ্যাক্টর এবং প্রসেসিং প্লান্ট দরকার, যার প্রাথমিক খরচ একবারে কম নয়। দ্বিতীয়ত, ব্যবহৃত মিথেন গ্যাস পুরোপুরি বিশুদ্ধ হতে হবে। গ্যাসে কোনো দূষক থাকলে তা প্রাণীর খাবারের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে।

তৃতীয়ত, খাবারের নিরাপত্তা সবার আগে। এই প্রোটিন হজমযোগ্য কি না, এতে কোনো ক্ষতিকর রাসায়নিক আছে কি না, তা বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহারের আগে অবশ্যই ল্যাবরেটরিতে পরীক্ষা করতে হবে।

চতুর্থত, উৎপাদন খরচ প্রচলিত প্রোটিন (যেমন সয়াবিন) থেকে কম বা সমান হতে হবে। দাম বেশি হলে এটি বাণিজ্যিকভাবে সফল হবে না। একইসঙ্গে, এই প্রোটিন পশুখাদ্য হিসেবে ব্যবহারের জন্য সরকারি নীতিমালা এবং মানদণ্ড নির্ধারণ করতে হবে।

আগামীর পথচলা

মিথেন থেকে প্রোটিন তৈরির কথা শুরুতে অদ্ভুত শোনাতে পারে। কারণ আমরা মিথেনকে শুধু গ্যাস হিসেবেই চিনি। কিন্তু বায়োটেকনোলজি বা জীবপ্রযুক্তি সেই ধারণা পাল্টে দিচ্ছে।

বাংলাদেশের মতো ঘনবসতিপূর্ণ দেশের জন্য এটি এক দারুণ সুযোগ। আমরা একইসঙ্গে বর্জ্য ব্যবস্থাপনা, পশুখাদ্যের চড়া দাম, আমদানি নির্ভরতা এবং জলবায়ু পরিবর্তনের মতো সমস্যা মোকাবিলা করছি। একটি সমন্বিত 'মিথেন-থেকে-প্রোটিন' ব্যবস্থা এসব সমস্যার অনেকগুলোর সমাধান একযোগে দিতে পারে।

তবে এখনই বড় পরিসরে বাণিজ্যিক উৎপাদনে না গিয়ে আমাদের উচিত গবেষণা ও ছোট আকারের পাইলট প্রজেক্ট হাতে নেওয়া। বারি, বিএফআরআই, আরডিএ, বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয় এবং বেসরকারি উদ্যোক্তারা মিলে এই প্রযুক্তি নিয়ে কাজ করতে পারে।

ভবিষ্যতের কৃষিকে কম সম্পদ ব্যবহার করে বেশি খাবার উৎপাদনের দিকে ঝুঁকতেই হবে। বগুড়ার আরডিএ-তে আমি যা দেখেছি, তা হয়তো শুধুই একটি প্রযুক্তিগত পরীক্ষা নয়। এটি হতে পারে আগামী দিনের কৃষির নতুন এক মডেল। যেখানে বর্জ্য হবে শক্তি, শক্তি হবে প্রোটিন, আর সেই প্রোটিন হবে আমাদের খাদ্য।

• লেখক: কৃষিবিজ্ঞানী ও নীতি বিশ্লেষক; সাবেক মহাপরিচালক, বাংলাদেশ কৃষি গবেষণা ইনস্টিটিউট (বারি)