पतली हवा से भरपूर स्वच्छ ऊर्जा की तकनीक

• बादलों के अंदर के आवेश से प्रेरित तकनीक

• यह हर समय और हर मौसम में कारगर

• हर वक्त स्वच्छ ऊर्जा हासिल होगी

राष्ट्रीय खबर

रांचीः पूरी तरह स्वच्छ ऊर्जा एक पुरानी वैज्ञानिक सोच है। दरअसल ऊर्जा की खपत और मांग बढ़ने के साथ साथ ही वैज्ञानिक इसके खतरों को भांप गये थे। ऊर्जा उत्पादन संयंत्रों ने पर्यावरण का लगातार नुकसान किया है। दूसरी तरफ इन संयंत्रों की पुरानी तकनीक की वजह से आस पास के इलाके की जमीन भी बंजर हो गयी है।

अब जबकि दुनिया में इस पर्यावरण असंतुलन का कहर दिख रहा है तभी यह सोच अब मूर्त रूप ले रही है। मैसाचुसेट्स एमहर्स्ट विश्वविद्यालय में इंजीनियरों की एक टीम ने हाल ही में दिखाया है कि लगभग किसी भी सामग्री को एक उपकरण में बदल दिया जा सकता है जो हवा में नमी से लगातार बिजली सोखता है।

यह ऊर्जा हासिल करने की नवीनतम तकनीक है और उसे पूरी तरह स्वच्छ ऊर्जा माना जा सकता है। इसमें असली विशेषता अत्यंत ही छोटे छिद्रों से हवा पार होने के दौरान ही बिजली उत्पादन है। इस बारे में एडवांस्ड मैटेरियल्स पत्रिका में शोध प्रबंध प्रकाशित किया गया है।

इस इंजीनियरिंग कॉलेज में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग में स्नातक छात्र और पेपर के प्रमुख लेखक, शियाओमेंग लियू कहते हैं कि हम पतली हवा से स्वच्छ बिजली उत्पादन के लिए एक विस्तृत द्वार खोल रहे हैं।

यूमैस एमहर्स्ट में इंजीनियरिंग कॉलेज में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक जून याओ कहते हैं, एक बादल के बारे में सोचो, जो बिजली का बोल्ट पैदा कर सकता है। इसलिए हमलोगों ने प्रकृति को देखते हुए एक मानव-निर्मित, छोटे पैमाने का बादल बनाया जो हमारे लिए अनुमानित रूप से और लगातार बिजली पैदा करता है ताकि हम इसका भंडारण और वितरण कर सकें।

याओ और सह-लेखक डेरेक लोवली, यूमास एमहर्स्ट में माइक्रोबायोलॉजी के प्रतिष्ठित प्रोफेसर ने इससे पहले वर्ष 2020 में दिखाया गया है कि बैक्टीरियम जिओबैक्टर सल्फ्यूरड्यूसेंस से उगाए गए प्रोटीन नैनोवायरों से बने एक विशेष सामग्री का उपयोग करके हवा से लगातार बिजली प्राप्त किया जा सकता है।

याओ कहते हैं,  हवा से बिजली उत्पन्न करने की क्षमता, जिसे हम तब एयर-जेन प्रभाव कहते थे, सामान्य हो जाती है। वस्तुतः किसी भी प्रकार की सामग्री हवा से बिजली का उत्पादन कर सकती है, जब तक कि इसकी एक निश्चित संपत्ति हो। इस खास तकनीक के बारे में बताया गया है कि इसके लिए 100 नैनोमीटर (एनएम) या मानव बाल की चौड़ाई के हजारवें हिस्से से कम छेद होना चाहिए।

यह औसत मुक्त पथ के रूप में जाने जाने वाले एक पैरामीटर के कारण है, किसी पदार्थ के एक अणु की दूरी, इस मामले में हवा में पानी, उसी पदार्थ के एक और एकल अणु में टकराने से पहले यात्रा करता है। जब पानी के अणु हवा में निलंबित होते हैं, तो उनका औसत मुक्त पथ लगभग 100 एनएम होता है। याओ और उनके सहयोगियों ने महसूस किया कि वे इस संख्या के आधार पर एक बिजली हार्वेस्टर डिजाइन कर सकते हैं।

यह हार्वेस्टर 100 एनएम से छोटे नैनोपोर्स से भरी सामग्री की एक पतली परत से बनाया जाएगा जो पानी के अणुओं को सामग्री के ऊपरी से निचले हिस्से तक जाने देगा। लेकिन क्योंकि प्रत्येक छिद्र इतना छोटा होता है, पानी के अणु पतली परत से गुजरते हुए आसानी से छिद्र के किनारे से टकरा जाते हैं।

इसका मतलब यह है कि परत के ऊपरी हिस्से पर निचले हिस्से की तुलना में कई अधिक चार्ज-वाहक पानी के अणुओं के साथ बमबारी की जाएगी, जिससे चार्ज असंतुलन पैदा होगा, जैसा कि एक बादल में होता है, क्योंकि ऊपरी हिस्से ने निचले हिस्से के सापेक्ष अपने चार्ज को बढ़ा दिया है।

यह प्रभावी रूप से एक बैटरी बनाता है और यह बैटरी तब तक चलती है जब तक हवा में नमी होती है। इस हारवेस्टर को वस्तुतः सभी प्रकार की सामग्री से डिजाइन किया जा सकता है, जो लागत प्रभावी और पर्यावरण-अनुकूल निर्माण के लिए व्यापक विकल्प प्रदान करता है।

वर्षा वन वातावरण के लिए एक प्रकार की सामग्री से बने हारवेस्टर बना सकते हैं, और दूसरे अधिक शुष्क क्षेत्रों के लिए। चूंकि आर्द्रता हमेशा मौजूद रहती है, हार्वेस्टर चौबीसों घंटे चलेगा, चाहे बारिश हो या धूप, रात में और चाहे हवा चले या न चले, जो हवा या सौर जैसी प्रौद्योगिकियों की प्रमुख समस्याओं में से एक को हल करता है, जो केवल कुछ शर्तों के तहत काम करती है। याओ कहते हैं, भविष्य की दुनिया की कल्पना करें जिसमें आप जहां भी जाएं स्वच्छ बिजली उपलब्ध हो।