காற்று, சூரியன், நீர், நெருப்பு ஓகே... கொட்டும் பனி மூலம் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியுமா? | This device creates electricity from falling snow

வெளியிடப்பட்ட நேரம்: 18:01 (21/04/2019)

கடைசி தொடர்பு:14:52 (22/04/2019)

காற்று, சூரியன், நீர், நெருப்பு ஓகே... கொட்டும் பனி மூலம் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியுமா?

இது மிக மிகக் குறைவான அளவிலான மின்சாரத்தை மட்டுமே உற்பத்தி செய்யும். தற்போது ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பில் இந்தச் சாதனத்தைப் பொருத்தினால்  0.2 mW என்ற அளவு மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதை சில குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்காக மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்.

காற்று, சூரியன், நீர், நெருப்பு ஓகே... கொட்டும் பனி மூலம் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியுமா?

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் உருவாக்கும் முயற்சி என்பது பல ஆண்டுகளாகவே நடைமுறையில் இருக்கிறது. இப்போது உலகில் பரவலாகக் காற்று, சூரிய ஒளி என பல்வேறு ஆற்றல் மூலங்களைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் தயாரிக்கப்பட்டு வருகிறது. ஆனால் இது போன்ற முறையில் இருக்கும் சிக்கல் இவை மற்றவற்றைப் போல ஆண்டு முழுவதும் கிடைக்காது. அவ்விடத்தைப் பொறுத்து ஒரு சில மாதங்கள் ஆற்றல் கிடைப்பது தடைபடுவதற்கான வாய்ப்புகள் உண்டு. எடுத்துக்காட்டாகப் பனிப் பிரதேசங்களில் சோலார் பேனல்களைப் பயன்படுத்துபவர்களுக்குப் பனி பெய்யும் போது சிக்கல்கள் ஏற்படும். வீடுகளின் மேற் கூரையில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும் சோலார் பேனல்களின் மீது பனி படிந்து விடுவது,  சூரிய ஒளி குறைவாகவே கிடைப்பது எனப் பல சிக்கல்களை அந்தப் பகுதிகளில் வசிப்பவர்கள் எதிர்கொள்ள வேண்டியிருக்கும். தற்போது அந்தப் பிரச்னையை எதிர்காலத்தில் தீர்க்கலாம் என எதிர்பார்க்கப்படும் ஒரு தொழில்நுட்பத்தைக் கண்டறிந்திருக்கிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.

மின்சாரம் தயாரிக்க வெறும் பனி மட்டுமே போதும்

சோலார் பேனல்

அமெரிக்காவின் லாஸ் ஏஞ்சல்ஸ் நகரில் அமைந்திருக்கும் கலிஃபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த குழுவினர்தான் இந்த சாதனத்தை உருவாக்கியிருக்கிறார்கள். இதற்கு TENG (snow-based triboelectric nanogenerator) என்றும் அவர்கள் பெயரிட்டிருக்கிறார்கள். வெறும் பனியின் மூலமாக இந்த சாதனம் எப்படி மின்சாரம் தயாரிக்கிறது? 

பொதுவாக மின்சாரம் தயாரிக்கும் சாதனத்தை எடுத்துக் கொண்டால் அதற்கு வெளிப்புறத்திலிருந்து ஓர் ஆற்றல் தேவைப்படும். அந்த ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும் வேலையே மட்டுமே அந்தச் சாதனம் செய்யும். எடுத்துக்காட்டாகக் காற்றாலையை எடுத்துக் கொண்டால் காற்று வீசும் போது உருவாகும் ஆற்றலை அப்படியே மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. கிட்டத்தட்ட இந்தச் சாதனத்துக்கும் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது என்றாலும் காற்றாலையைப் போல இயந்திர ஆற்றல் தேவைப்படுவதில்லை. அதற்கு மாறாக இந்தச் சாதனம் நிலை மின்சாரம் என்பதை அடிப்படையாக வைத்து உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. கீழே மெதுவாக விழும் பனியின் உராய்வு கூட இதற்குப் போதுமானதாக இருக்கும். இதை மற்ற சாதனங்களில் 3D முறையில் பிரின்ட் செய்து கொள்ள முடியும். சாதாரண பிளாஸ்டிக் ஷீட்டின் தடிமன் அளவுக்குத்தான் இந்தச் சாதனம் இருக்கிறது என்பதால் இதற்குப் பெரிய அளவு இட வசதியும் தேவையிருக்காது. வளையும் தன்மையும் இருப்பதால் எந்த இடத்தில் வேண்டுமானாலும் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடியும். அது மட்டுமின்றி மட்டுமின்றி இதன் ஆயுள் காலமும் அதிகம்.

 சாதனத்துக்குப் பின்னால் இருக்கும் தொழில்நுட்பம்

தொழில்நுட்பம்

நிலை மின்சாரம் (Static electricity) என்ற கருத்தை அடிப்படையாக வைத்துத்தான் இந்தச் சாதனம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. நிலை மின்சாரம்?  எடுத்துக்காட்டாகத் தலைசீவும் போது ஒரு சில சமயங்களில் முடி சீப்பை நோக்கி ஈர்க்கப்படுவதைப் பார்க்க முடியும். அதற்குக் காரணம் சீப்பில் உருவாகும் நிலை மின்சாரம்தான். ஒரு பொருளில் இருந்து மற்றொரு பொருளுக்கு எலக்ட்ரான்கள் மாற்றம் செய்யப்படும் போது சிறிய அளவில் ஆற்றல் உருவாகும் அதுவே நிலை மின்சாரம் எனப்படுகிறது. இந்த TENG சாதனத்தில் இருந்து பெரிய அளவில் மின்சாரத்தை எதிர்பார்க்க முடியாது. இந்தச் சாதனத்தை உருவாக்குவதற்காகக் கீழே விழும் பனியானது நேர்மறைப் பகுதியாகக் கணக்கில் கொள்ளப்பட்டது. அதற்கு எதிராகத் தேய்க்கப்படுவதற்கான ஒரு பொருளைத் தேடி வந்தார்கள் இதை உருவாக்கிய ஆராய்ச்சியாளர்கள். பல கட்டப் பரிசோதனைக்குப் பின்னர் சிலிக்கான்தான் அதிக செயல்திறன் கொண்ட பொருளாக இருக்கும் என்ற முடிவுக்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் வந்தார்கள்.

பனி

இது மிக மிகக் குறைவான அளவிலான மின்சாரத்தை மட்டுமே உற்பத்தி செய்யும். தற்போது ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பில் இந்தச் சாதனத்தைப் பொருத்தினால்  0.2 mW என்ற அளவு மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதை சில குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்காக மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். குளிர்ப்பிரதேசங்களில் வெளிப்புறத்தில் நிலவும் வானிலையை அறிந்து கொள்வதற்காக சென்ஸார்கள் பயன்படுத்தப்படுவதுண்டு. அவற்றுக்கு அதிக அளவு மின்சாரம் தேவைப்படாது. எனவே அதற்கு பேட்டரியோ அல்லது நேரடியாக மின்சாரம்தான் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. அது போன்ற சென்ஸார்களை இந்தச் சாதனத்துடன் இணைப்பதன் மூலமாக அவை இயங்கத் தேவையான மின்சாரத்தை இது தரும். அது மட்டுமின்றி உடலில் அணியும் கருவிகளை சார்ஜ் செய்து கொள்ளவும் இதைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம். அசையும் பொருள்கள் எதுவாக இருந்தாலும் அதில் இதைப் பொருத்திக் கொள்ளலாம். இப்போதைக்கு இதன் மூலமாகக் குறைந்த அளவு மின்சாரம் கிடைத்தாலும் எதிர்காலத்தில் இது மேம்படுத்தப்படும் போது அதிக அளவு மின்சக்தியை உற்பத்தி செய்வதற்கான வாய்ப்புகள் இருக்கின்றன. 


டிரெண்டிங் @ விகடன்