वैज्ञानिकों ने एक जनरेटर बनाया है जो निरंतर बिजली का उत्पादन करने के लिए वायुमंडलीय आर्द्रता और पॉलीओक्सिमेटल लवण का उपयोग करता है, जो कम मूल्य वाली ऊर्जा का दोहन करने का एक स्थायी तरीका प्रदान करता है। वे प्राकृतिक वातावरण में प्रचुर मात्रा में मौजूद कम मूल्य वाली ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करने के तरीके तलाश रहे हैं। एक महत्वपूर्ण विकास सामने आया है: एक जनरेटर जो प्राकृतिक वायुमंडलीय आर्द्रता का उपयोग करता है और एक निरंतर विद्युत संकेत उत्पन्न करता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि यह नैनोस्केल पॉलीऑक्साइड धातु नमक सामग्री का उपयोग करने वाला पहला आर्द्रता जनरेटर है। इस खोज का महत्व कम मूल्य वाली ऊर्जा के सतत उपयोग में अनुसंधान के एक आशाजनक नए रास्ते की ओर इशारा करता है।
निष्कर्ष हाल ही में नैनो रिसर्च पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।
ऊर्जा रूपांतरण उपकरणों में असंगत प्रदर्शन की समस्या को हल करने के लिए शोधकर्ता इस रास्ते पर चले। एक गंभीर समस्या जिसे वे हल करने का प्रयास कर रहे हैं वह है वायुमंडलीय आर्द्रता से बिजली पैदा करने के लिए सामग्रियों की कमी, और इन सामग्रियों की सीमाएँ। नॉर्थईस्ट नॉर्मल यूनिवर्सिटी में रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर चेन वेइलिन ने समझाया: "हमें वायुमंडलीय आर्द्रता ऊर्जा की विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण प्रक्रिया और वायुमंडलीय आर्द्रता बिजली उत्पादन में पॉलीऑक्सीमेटलेट्स की भूमिका को समझने की उम्मीद है।"
पॉलीऑक्सीमेटलेट्स और उनकी क्षमता के बारे में जानें
पॉलीऑक्सीमेथैक्रिलेट्स (पीओएम के रूप में भी जाना जाता है) में अद्वितीय रूपात्मक और कार्यात्मक गुण होते हैं जो उन्हें नियंत्रित संश्लेषण, संयोजन और प्रदर्शन अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाते हैं। वे अकार्बनिक आणविक सामग्रियों का एक बहुमुखी वर्ग हैं। पीओएम नैनोमटेरियल्स सूक्ष्म छिद्रित संरचना बनाने के लिए स्वयं-इकट्ठा हो सकते हैं जो वायुमंडलीय नमी एकत्र कर सकते हैं। वे पर्यावरण के अनुकूल भी हैं और प्रकाश, गर्मी और रासायनिक वातावरण में अत्यधिक स्थिर हैं। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि पीओएम नैनोमटेरियल्स से ऐसी सामग्री बनने की उम्मीद है जो वायुमंडलीय आर्द्रता का प्रभावी ढंग से उपयोग करेगी।
वैज्ञानिकों ने पीओएम को कार्बनिक अमोनियम-पॉलीओक्सियानियन समूहों में बनाया। समूहों को नैनोस्केल छेद वाले पतले-फिल्म जनरेटर में इकट्ठा किया जाता है जिन्हें माइक्रोप्रोर्स कहा जाता है जो वायुमंडलीय आर्द्रता में काम कर सकते हैं। उनका छोटा POM जनरेटर 0.68V का वोल्टेज उत्पन्न कर सकता है और बहुत स्थिर है और 10% से 90% तक वायुमंडलीय आर्द्रता के साथ लगभग सभी प्राकृतिक वातावरण में लगातार काम कर सकता है।
कार्य तंत्र और संभावित अनुप्रयोग
पीओएम वायुमंडलीय आर्द्रता जनरेटर का कार्य सिद्धांत यह है कि पीओएम नैनोक्लस्टर पीओएम नैनोवायर फिल्म में माइक्रोप्रोर्स के माध्यम से वायुमंडलीय आर्द्रता को स्वचालित रूप से अवशोषित करते हैं। वे पानी के वितरण प्रवणता का निर्माण करते हैं, जो बिजली उत्पादन का संरचनात्मक आधार है। तथ्यों ने साबित कर दिया है कि पीओएम जनरेटर में उच्च स्थिरता और निरंतर बिजली उत्पादन प्रदर्शन होता है।
अनुसंधान टीम ने निर्धारित किया कि पीओएम बिजली उत्पादन उपकरण प्रकृति में वायुमंडलीय आर्द्रता को प्रभावी ढंग से एकत्र कर सकता है और आयनों के असमान वितरण और दिशात्मक आंदोलन के माध्यम से निरंतर विद्युत संकेत उत्पन्न कर सकता है। यह कार्य कम मूल्य वाली ऊर्जा के सतत उपयोग के लिए नए विचार प्रदान करता है, और पॉलीऑक्साइड धातु रसायन विज्ञान के लिए एक नया शोध परिप्रेक्ष्य भी प्रदान करता है।
प्राकृतिक वातावरण में निरंतर कम मूल्य वाले ऊर्जा स्रोतों को विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है। पिछले शोध में, वैज्ञानिकों ने ऐसे उपकरण बनाए हैं जो कम मूल्य वाली ऊर्जा का उत्पादन और उपयोग करते हैं। हालाँकि, कम मूल्य वाले ऊर्जा स्रोतों की रुक-रुक कर और अस्थिर प्रकृति के कारण ये उपकरण सीमित हो गए हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने वायुमंडलीय आर्द्रता ऊर्जा के दोहन में प्रगति की है। हालाँकि, टीम का POM जनरेटर पहला आर्द्रता जनरेटर है जो लगातार बिजली उत्पादन करने में सक्षम है।
इस क्रांतिकारी पीओएम जनरेटर के कई संभावित अनुप्रयोग हैं, जैसे मानव श्वास प्रक्रिया का पता लगाना; पर्यावरणीय आर्द्रता का पता लगाना, रिकॉर्ड करना और चिंताजनक बनाना; उपकरणों के लिए निरंतर बिजली आपूर्ति प्राप्त करने के लिए विद्युत उपकरणों के साथ संयोजन; विभिन्न परिदृश्यों आदि की बिजली आवश्यकताओं को पूरा करना।
"सबसे महत्वपूर्ण रहस्योद्घाटन यह है कि पीओएम नैनोमटेरियल्स के डिजाइन और संशोधन के माध्यम से, वायुमंडलीय आर्द्रता का उपयोग करके निरंतर बिजली उत्पादन हासिल किया गया है, और पीओएम नैनोमटेरियल्स की विशेषताओं का उपयोग वायुमंडलीय आर्द्रता बिजली उत्पादन के तंत्र को गहराई से समझने के लिए किया गया है।" चेन ज़ियाओदोंग ने कहा।
आगे बढ़ने का रास्ता
आगे बढ़ते हुए, शोधकर्ताओं को सामग्री की स्क्रीनिंग और अनुकूलन द्वारा वायुमंडलीय आर्द्रता से बिजली पैदा करने की दक्षता में सुधार करने की उम्मीद है। उन्हें वायुमंडलीय आर्द्रता से बिजली पैदा करने की प्रक्रिया की गहरी समझ हासिल करने की भी उम्मीद है।
चेन ने कहा, "अंतिम लक्ष्य आर्द्रता जनरेटर के कुशल उपयोग को प्राप्त करना और उनकी दक्षता को अनुकूलित करने के लिए तंत्र की खोज करके ऊर्जा और पर्यावरण के सतत विकास को बढ़ावा देना है।"