ಮಳೆಯ ಹನಿಯಿಂದಲೂ ವಿದ್ಯುತ್! ಸೌರಶಕ್ತಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಕ್ರಾಂತಿ!
ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹವಾಮಾನವು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೋಡ ಕವಿದ ವಾತಾವರಣ ಅಥವಾ ಮಳೆ ಬಂದರೆ ಸೋಲಾರ್ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳು ಕೈಕೊಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ನಮಗೆಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿರುವ ವಿಷಯ. ಆದರೆ ಈಗ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಅದ್ಭುತ ಪರಿಹಾರ ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಬಿಸಿಲಿದ್ದಾಗ ಸೂರ್ಯನಿಂದ, ಮಳೆ ಬಂದಾಗ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ತಯಾರಿಸುವ 'ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಎನರ್ಜಿ ಹಾರ್ವೆಸ್ಟಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್' ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ!
ಮಳೆ ಹನಿಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯ?
ಸೌರಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ ಬಿಸಿಲಿಗೆ ಸೀಮಿತ ಎಂಬ ಕಾಲ ಈಗ ಹೋಯಿತು. ಈ ಹೊಸ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ಯಾನಲ್ಗಳು 'ಟ್ರೈಬೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಎಫೆಕ್ಟ್'
(Triboelectric Effect) ಎಂಬ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
- ಮಳೆಯ ಹನಿಗಳು ಪ್ಯಾನೆಲಿನ ವಿಶೇಷ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬಡಿದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ (Friction) ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
- ಕೇವಲ 100 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ದಪ್ಪದ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮನ್ನು ಈ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳ ಮೇಲೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದ್ದು,
ಇದು ಮಳೆಯ ಒಂದೇ ಒಂದು ಹನಿಯಿಂದ ಬರೋಬ್ಬರಿ 110 ವೋಲ್ಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.
- ಇದು ಪ್ಯಾನೆಲಿನ ಒಳಗಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ನೀರು ತಗುಲದಂತೆ ರಕ್ಷಣೆ ನೀಡುವುದಲ್ಲದೆ,
ಮಳೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿಯೂ ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಪೆರೋವ್ಸ್ಕೈಟ್ (Perovskite) ಎಂಬ ಅದ್ಭುತ ವಸ್ತು
ಈ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬದಲಿಗೆ 'ಹ್ಯಾಲೈಡ್ ಪೆರೋವ್ಸ್ಕೈಟ್' ಎಂಬ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ: ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೋಲಾರ್ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
- ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಕವಚ: ಸೆವಿಲ್ಲೆ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ (ICMS) ಸಂಶೋಧಕರು ವಿಶೇಷ 'ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ-ವರ್ಧಿತ' ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಕ ಈ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳ ಮೇಲೆ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದರಿಂದ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳು ಮಳೆಯಲ್ಲಿ ನೆನೆದರೂ ಹಾಳಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸಿಟಿಗಳಿಗೆ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವರದಾನ
ಈ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ಯಾನಲ್ಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ 'ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸಿಟಿ'ಗಳ ಬೆನ್ನೆಲುಬಾಗಲಿವೆ. ಇವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಉಪಯೋಗಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
- ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್: ಹವಾಮಾನ ಯಾವುದೇ ಇರಲಿ, ಇವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
- ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಸೆನ್ಸರ್ಸ್: ಹವಾಮಾನ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ರಸ್ತೆ ದೀಪಗಳು ಮಳೆ ಅಥವಾ ಬಿಸಿಲು ಎನ್ನದೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಇದು ಸಹಕಾರಿ.
- ದೂರದ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲ: ಸಮುದ್ರದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿರುವ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಅಥವಾ ತಲುಪಲು ಕಷ್ಟವಿರುವ ಸೇತುವೆಗಳ ತಪಾಸಣಾ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇದು ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಯುರೋಪಿಯನ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಕೌನ್ಸಿಲ್ (ERC) ಪ್ರಕಾರ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಕಡಿಮೆ. ಆದರೆ ಈ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ಯಾನೆಲುಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಗಳಿಂದಲೇ (ಬಿಸಿಲು ಮತ್ತು ಮಳೆ) ನೇರವಾಗಿ ಇಂಧನ ಪಡೆಯುವುದರಿಂದ, ಇದು ಸುಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ನಂಬಿಕಸ್ತ ಇಂಧನ ಮೂಲವಾಗಿದೆ.
ನೋಡ್ತಾ ಇರಿ.. ಮಳೆ ಬಂದರೆ ಪವರ್ ಕಟ್ ಆಗುವ ಕಾಲ ಹೋಗಿ,
ಮಳೆ ಬಂದಷ್ಟೂ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಗುವ ಕಾಲ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ. ಹವಾಮಾನದ ಹಂಗಿಲ್ಲದ ಈ 'ಸ್ವಾಯತ್ತ ಇಂಧನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ'ಯು ಇಂಧನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಮೈಲಿಗಲ್ಲಾಗಲಿದೆ.
ಆದರೆ ಒಂದು ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಡುವುದು ಸಹಜ.
ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ರುಜುವಾತು ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆಯೇ?
ಹೌದು,
ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಕೇವಲ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ರುಜುವಾತು ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಇದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಸ್ಪೇನ್ ದೇಶದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಡೆಸಿದೆ. ಅದರ ವಿವರಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
ಯಾರು ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿದ್ದಾರೆ?
ಈ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸ್ಪೇನ್ ದೇಶದ ಹೆಸರಾಂತ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡ ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಕೈಗೊಂಡಿದೆ:
- ಸೆವಿಲ್ಲೆ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ (ICMS): ಇದು ಸ್ಪ್ಯಾನಿಷ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಕೌನ್ಸಿಲ್ (CSIC) ಮತ್ತು ಸೆವಿಲ್ಲೆ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಜಂಟಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿದೆ.
- ತಂಡದ ನೇತೃತ್ವ: ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೆವಿಲ್ಲೆ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಅಗುಸ್ಟಿನ್ ರೊಡ್ರಿಗಸ್ ಗ್ಯಾನ್ (Agustín Rodríguez González) ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡ ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿದೆ.
ಎಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೇಗೆ ರುಜುವಾತುಪಡಿಸಲಾಯಿತು?
- ಸ್ಥಳ: ಸ್ಪೇನ್ನ ಸೆವಿಲ್ಲೆಯಲ್ಲಿರುವ ICMS
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ.
- ಪ್ರಯೋಗದ ವಿಧಾನ: ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು (Plasma-enhanced
chemical vapour deposition - PECVD) ಬಳಸಿ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇವಲ 100 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ದಪ್ಪದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಇದು ಮಳೆಯ ಹನಿ ಬಿದ್ದಾಗ 'ಟ್ರೈಬೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್' ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು.
- ಫಲಿತಾಂಶ: ಕೇವಲ ಒಂದು ಮಳೆಯ ಹನಿಯಿಂದ 110 ವೋಲ್ಟ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಅವರು ದಾಖಲಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ವಿಜ್ಞಾನ ಪತ್ರಿಕೆಯಾದ 'ನ್ಯಾನೋ ಎನರ್ಜಿ' (Nano Energy) ಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಂಡಿದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಬೆಂಬಲ
ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಯುರೋಪಿಯನ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಕೌನ್ಸಿಲ್ (ERC) ಧನಸಹಾಯ ನೀಡಿದೆ. ಇದು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಧಿಕೃತತೆ ಮತ್ತು ಮಹತ್ವವನ್ನು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಇದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದು,
ಇದನ್ನು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಬಳಕೆಗೆ ತರುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ.
- ನೆತ್ರಕೆರೆ ಉದಯಶಂಕರ
