तेजी से गर्म हो रही दुनिया की स्वच्छ ऊर्जा आकांक्षाओं को बढ़ावा देने के लिए वैज्ञानिकों की एक टीम ने हवा के अलावा और कुछ नहीं से सफलतापूर्वक बिजली उत्पन्न की है।
टीम ने दिखाया कि किसी भी सामग्री को एक ऐसे उपकरण में बदला जा सकता है जो 100 नैनोमीटर से कम व्यास वाले नैनोपोर्स के साथ सामग्री को मिर्च करके हवा में नमी से लगातार बिजली का उत्पादन करता है।
"यह बहुत रोमांचक है। यूमैस एमहर्स्ट कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग में स्नातक छात्र ज़ियाओमेंग लियू ने एक बयान में कहा, "हम पतली हवा से स्वच्छ बिजली की कटाई के लिए एक विस्तृत द्वार खोल रहे हैं।"
शोधकर्ताओं ने कहा कि हवा में भारी मात्रा में बिजली और बादल होते हैं, जो पानी की बूंदों का एक समूह होते हैं। इन बूंदों में से प्रत्येक में एक आवेश होता है, और जब परिस्थितियाँ सही होती हैं, तो बादल बिजली पैदा कर सकता है।
इंजीनियरों की टीम ने क्या किया है कि उन्होंने एक मानव निर्मित, छोटे पैमाने का बादल बनाया है जो बिजली पैदा करता है।
प्रणाली "जेनेरिक एयर-जीन प्रभाव" पर काम करती है, जो टीम के पिछले काम से ली गई है, जिसने यह साबित कर दिया है कि बैक्टीरियम जिओबैक्टर सल्फरड्यूकेन्स से उगाए गए प्रोटीन नैनोवायरों से बने एक विशेष सामग्री का उपयोग करके बिजली को लगातार काटा जा सकता है।
टीम ने कहा कि उनके सिद्धांत के अनुसार, किसी भी प्रकार की सामग्री हवा से बिजली का उत्पादन कर सकती है, जब तक कि उसमें एक निश्चित संपत्ति हो।
इन गुणों में सामग्री में 100 नैनोमीटर से छोटे छिद्र शामिल हैं, जो मानव बाल की चौड़ाई के हजारवें हिस्से से भी कम है। शोधकर्ताओं ने किसी पदार्थ के एक अणु की दूरी को समझाया, इस मामले में, हवा में पानी, उसी पदार्थ के दूसरे एकल अणु से टकराने से पहले यात्रा करता है। जब पानी के अणु हवा में निलंबित होते हैं, तो उनका औसत मुक्त पथ लगभग 100 नैनोमीटर होता है।
टीम ने इस अवधारणा पर 100 एनएम से छोटे नैनोपोर्स से भरी सामग्री की एक पतली परत के साथ एक बिजली हारवेस्टर तैयार किया जो पानी के अणुओं को सामग्री के ऊपरी से निचले हिस्से तक जाने देगा।
बिजली
पतली हवा से बिजली बनाने का रहस्य? नैनोपोर्स। क्रेडिट: डेरेक लोवली / एला मारू स्टूडियो।
हालाँकि, चूँकि छिद्र इतने छोटे होते हैं, पानी के अणु पतली परत से गुजरते हुए छिद्रों के किनारे से टकरा जाते हैं। इसका मतलब यह है कि परत के ऊपरी हिस्से पर निचले हिस्से की तुलना में कई अधिक चार्ज-ले जाने वाले पानी के अणुओं के साथ बमबारी की जाएगी, जिससे चार्ज असंतुलन पैदा होगा, जैसा कि एक बादल में होता है।
"विचार सरल है, लेकिन इसे पहले कभी नहीं खोजा गया था, और यह सभी प्रकार की संभावनाओं को खोलता है। आप वर्षावन वातावरण के लिए एक प्रकार की सामग्री से बने हार्वेस्टर की छवि बना सकते हैं, और दूसरे अधिक शुष्क क्षेत्रों के लिए," याओ ने कहा।
टीम का कहना है कि चूंकि हवा में हर समय नमी रहती है, इसलिए हार्वेस्टर 24*7 ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं और सौर और पवन ऊर्जा का एक नया विकल्प प्रदान करते हैं।
"भविष्य की दुनिया की कल्पना करें जिसमें स्वच्छ बिजली कहीं भी उपलब्ध हो। सामान्य एयर-जीन प्रभाव का मतलब है कि यह भविष्य की दुनिया एक वास्तविकता बन सकती है," याओ ने कहा।