जाहिर तौर पर कुछ भी अनंत नहीं है, लेकिन ग्रहीय और मानवीय पैमाने पर हम इस पर विचार कर सकते हैं... क्योंकि लाखों गीगावाट वैसे भी बुरे नहीं हैं!!
क्या होगा यदि अनंत, स्वच्छ और मुक्त ऊर्जा अवरक्त विकिरण से आए?
इन्फ्रारेड किरणें, जो सीधे पृथ्वी से होकर गुजरती हैं, उन्हें "क्वांटम टनलिंग" पर आधारित एक नई प्रक्रिया का उपयोग करके ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है।
सऊदी शोधकर्ताओं ने हाल ही में अवरक्त विकिरण से गर्मी उत्पन्न करने और इसे स्वच्छ, नवीकरणीय ऊर्जा में बदलने का एक तरीका खोजा है। मैटेरियल्स टुडे एनर्जी में प्रकाशित अपने अध्ययन में, उन्होंने बताया कि उन्होंने क्वांटम यांत्रिकी की एक घटना "टनलिंग प्रभाव" के कारण संचालित होने वाले छोटे एंटेना की बदौलत यह उपलब्धि हासिल की है।
उनकी खोज के महत्व को पूरी तरह से समझने के लिए हमें पहले कुछ तथ्यों को याद करना होगा। पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली अधिकांश सूर्य की रोशनी भूमि, महासागरों और वायुमंडल द्वारा अवशोषित कर ली जाती है, जिससे पृथ्वी गर्म हो जाती है। यह वार्मिंग अवरक्त विकिरण के स्थायी उत्सर्जन का कारण बनती है। विशेषज्ञों के अनुमान के अनुसार, यह विकिरण लाखों गीगावाट का उत्पादन करेगा. तुलना के लिए, ग्रेवेलिन्स परमाणु ऊर्जा संयंत्र, जो फ्रांस में सबसे शक्तिशाली है, 5460 मेगावाट का उत्पादन करता है।
"सोलर पैनल 24 घंटे सातों दिन"
सऊदी अरब में किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAUST) के वैज्ञानिकों का लक्ष्य इस विकिरण का पता लगाना और इसे बिजली में परिवर्तित करने के लिए "पकड़ना" था। ब्याज? सऊदी विश्वविद्यालय की वेबसाइट पर अध्ययन के प्रमुख लेखक आतिफ शमीन ने रेखांकित किया, "सौर पैनलों की ऊर्जा के विपरीत, जो दिन के उजाले और जलवायु परिस्थितियों से सीमित होती है, अवरक्त गर्मी की ऊर्जा को 24 घंटे काटा जा सकता है।" शोधकर्ताओं ने अपने अध्ययन में कहा, "इस ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम होने से नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र पूरी तरह से बाधित हो सकता है।"
जो अच्छा है, क्योंकि उन्हें एक समाधान मिल गया है। "इसे प्राप्त करने का एक तरीका अवरक्त गर्मी को उच्च-आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में व्यवहार करना है। उपयुक्त एंटेना का उपयोग करके, कैप्चर की गई तरंगों को अर्धचालक डायोड में भेजा जाता है, जो वैकल्पिक सिग्नल [एल 'वेव से] को बैटरी या किसी अन्य की अनुमति देकर वर्तमान में बदल देता है। बिजली के उपकरणों को रिचार्ज किया जाना चाहिए", आतिफ शमीन बताते हैं।
नैनोस्कोपिक एंटेना
जाहिर है, परियोजना की पूरी कठिनाई इन प्रसिद्ध "रेक्टिफायर एंटेना" [रेडियोफ्रीक्वेंसी ऊर्जा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करने में सक्षम एंटेना] के डिजाइन में निहित थी। शोधकर्ता ने आगे कहा, "इन्फ्रारेड उत्सर्जन में इतनी छोटी तरंग दैर्ध्य होती है कि सूक्ष्म, या बल्कि नैनोस्कोपिक एंटेना [मीटर के एक अरबवें हिस्से] की आवश्यकता होती है।" स्पष्ट? इन तरंगों को पकड़ने के लिए ऐसे एंटेना की आवश्यकता होती है जो नग्न आंखों के लिए पूरी तरह से अदृश्य होते हैं, जो एक मिलीमीटर से भी बहुत छोटे होते हैं।
शोधकर्ताओं का कहना है कि अब तक दुनिया में ऐसा कोई उपकरण नहीं था जो इन तरंगों को बिजली में बदल सके। और यही कारण है कि उन्होंने सुरंग प्रभाव का उपयोग करने वाले एक उपकरण की ओर रुख किया, जो क्वांटम यांत्रिकी में एक बहुत ही सामान्य घटना है।
इसे समझने का सबसे सरल उदाहरण एक गेंद को पहाड़ी पर चढ़ना है। शास्त्रीय भौतिकी में, यदि गेंद को पर्याप्त ऊर्जा के साथ नहीं चलाया गया है, तो वह ऊपर नहीं उठती है। लेकिन क्वांटम भौतिकी में, गेंद पहाड़ी के नीचे से गुजर सकती है, यहां तक कि सीमित ऊर्जा के साथ भी, अनिश्चितता सिद्धांत के कारण, जो असीम रूप से छोटी दुनिया पर लागू होता है।
इस घटना का फायदा उठाकर, शोधकर्ताओं ने अपनी समर्पित प्रयोगशाला में, एक नैनो-डायोड का निर्माण किया, जो अवरक्त तरंगों को ऊर्जा में बदलने में सक्षम है, जो इलेक्ट्रॉनों को एक छोटे अवरोध से गुजरने की अनुमति देता है। उन्हें बस इतना करना था कि एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने में सक्षम एंटेना बनाना था जो एक बाधा के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को "धकेलने" के लिए पर्याप्त शक्तिशाली हो, जिसकी तुलना पिछले उदाहरण में "पहाड़ी" से की जा सकती है।
"प्रमाण है कि अवधारणा काम करती है"
KAUST यूनिवर्सिटी के एक अन्य शोधकर्ता गौरव जयसवाल बताते हैं, "सबसे कठिन हिस्सा नैनोमेट्रिक पैमाने पर, हमारे एंटीना की दोनों भुजाओं [जो डिवाइस के केंद्र में बैरियर को पकड़ते थे] को ओवरलैप करना था। लेकिन हम सफल हुए हैं।"
परिणामस्वरूप, शोधकर्ता अवरक्त विकिरण को ऊर्जा में बदलने में सक्षम हुए। जाहिर है, उनका प्रोटोटाइप अभी तक न तो दुनिया को बिजली की आपूर्ति कर सकता है, न ही सऊदी अरब को, न ही सेल फोन की। आतिफ शमीम मानते हैं, "हम बिल्कुल शुरुआत में हैं, यह केवल सबूत है कि अवधारणा काम करती है।" लेकिन, उनके लाखों मिनी-वेव सेंसर का उत्पादन करके, "तब हम वैश्विक बिजली उत्पादन में सुधार कर सकते हैं," उन्हें उम्मीद है। जीवाश्म ईंधन से आज़ादी की ओर एक और कदम।
अरे दोस्तों, अगर यह वास्तव में काम करता है (स्थिरता?) और इसे लागू करना बहुत महंगा नहीं है, तो यह एक नई औद्योगिक क्रांति होगी!