मुख्य तथ्य
- वैज्ञानिकों ने एक स्व-निहित प्रणाली तैयार की है जो बिजली और पानी दोनों उत्पन्न करने के लिए नियमित सौर पैनलों का उपयोग करती है।
- सिस्टम एक विशेष हाइड्रोजेल का उपयोग करता है जो वायुमंडल से जल वाष्प एकत्र करने में माहिर है।
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पानी का उपयोग पौधों की सिंचाई और पैनल को ठंडा करने के लिए किया जाता है, जिससे उनकी दक्षता बढ़ती है।
सौर पैनल हरित ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए एक अद्भुत विकल्प प्रदान करते हैं, और शोधकर्ताओं ने अब उन्हें और भी उपयोगी बनाने का एक तरीका खोज लिया है।
वैज्ञानिकों की एक टीम ने सौर ऊर्जा से चलने वाला स्व-निहित सिस्टम बनाया है जो न केवल ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए सौर पैनलों का उपयोग करता है बल्कि हवा से पानी बनाने के लिए अतिरिक्त गर्मी का भी उपयोग करता है।
"सौर ऊर्जा संयंत्रों की दक्षता में सुधार करना समय की आवश्यकता है," वैकल्पिक ऊर्जा और जल संरक्षण स्टार्टअप, हिरेन इंजीनियरिंग के संस्थापक और सीईओ सुनील मैसूर ने लिंक्डइन के माध्यम से लाइफवायर को बताया। "यह फोटोवोल्टिक उद्योग में एक ऐतिहासिक आविष्कार होगा और जल-ऊर्जा-पोषण चक्र में स्थिरता सुनिश्चित करने में एक लंबा रास्ता तय करेगा।"
वाटर स्पोर्ट्स
किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केएयूएसटी), सऊदी अरब में पर्यावरण विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर पेंग वांग के नेतृत्व में, वैज्ञानिकों ने एक विशेष हाइड्रोजेल के ऊपर नियमित सौर पैनल लगाए जो हवा में जल वाष्प एकत्र कर सकते हैं। जब पैनलों से अतिरिक्त गर्मी जेल में जाती है, तो यह एक बॉक्स में भाप छोड़ती है, जहां इसे पानी की बूंदों में संघनित किया जाता है।
अवधारणा का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने अपने सिस्टम का एक प्रोटोटाइप संस्करण बनाया और इसे वर्ष के अलग-अलग समय के दौरान तीन परीक्षणों में इसकी गति के माध्यम से रखा। साल के सबसे गर्म समय के दौरान दो हफ्तों में, सिस्टम ने हवा से 1,519 वाट-घंटे बिजली और लगभग दो लीटर पानी उत्पन्न किया। उन दो लीटर का उपयोग प्लास्टिक के डिब्बे में लगाए गए 60 पानी पालक के बीजों को सिंचित करने के लिए किया गया था, और शोधकर्ताओं ने पाया कि उनमें से 57 अंकुरित हुए और सामान्य रूप से विकसित हुए।
एक बयान में, वांग ने कहा कि वैज्ञानिक ऑफ-ग्रिड में रहने वाले लाखों लोगों की मदद करने के लिए सस्ते में ऊर्जा और पानी उपलब्ध कराने के लिए सिस्टम का उपयोग करना चाहते हैं, विशेष रूप से दूरस्थ और विशेष रूप से शुष्क जलवायु वाले क्षेत्रों में।
विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के अनुमान पर विचार करते हुए यह एक योग्य उद्देश्य है कि दो अरब से अधिक लोगों के पास सुरक्षित रूप से प्रबंधित पेयजल सेवाओं तक पहुंच नहीं है। वास्तव में, अवर वर्ल्ड इन डेटा की 2019 की एक रिपोर्ट में पाया गया कि अस्वच्छ पानी के कारण हर साल एक मिलियन से अधिक मौतें होती हैं।
"हमारा लक्ष्य स्वच्छ ऊर्जा, पानी और खाद्य उत्पादन की एक एकीकृत प्रणाली बनाना है, विशेष रूप से हमारे डिजाइन में जल-निर्माण भाग, जो हमें वर्तमान कृषि-फोटोवोल्टिक से अलग करता है," वांग ने कहा।
कम अपशिष्ट
वायुमंडलीय पानी को फंसाने के लिए गर्मी का उपयोग करने के अलावा, वैज्ञानिक ध्यान दें कि हाइड्रोजेल सौर पैनलों की दक्षता बढ़ाने में भी मदद करता है।
मैसूर के अनुसार सोलर पैनल से टकराने वाली 20 प्रतिशत से भी कम ऊर्जा बिजली में बदल जाती है। बाकी को गर्मी में बदल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पैनल और भी कम कुशल हो जाते हैं।
वांग का सिस्टम दो मोड में काम करके इस समस्या को हल करने में मदद करता है। शीतलन मोड में, हाइड्रोजेल हर समय वायुमंडलीय हवा के संपर्क में रहता है। रात के दौरान, यह पानी के अणुओं को इकट्ठा करता है, जो बाद के दिनों में गर्म होने पर वाष्पित हो जाते हैं, और पैनल से अतिरिक्त गर्मी लेते हैं, जिससे उनका तापमान कम हो जाता है।
"इस तरह मानव शरीर पसीने से तापमान कम करता है," वांग कहते हैं। कूलिंग मोड किसी भी पानी को इकट्ठा नहीं करता है, लेकिन शोधकर्ताओं के अनुसार, यह सौर पैनल के विद्युत उत्पादन को लगभग 10 प्रतिशत तक बढ़ाने में मदद कर सकता है।
नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (NREL) के प्रमुख ऊर्जा-जल-भूमि विश्लेषक, जॉर्डन मैकनिक ने ईमेल पर लाइफवायर को बताया कि वांग का शोध एक साथ ऊर्जा, पानी और खाद्य पहुंच चुनौतियों को संबोधित करने के लिए एक सार्थक समाधान प्रदान कर सकता है। दुनिया भर में बुनियादी ढांचे की कमी वाले क्षेत्र।
"हालांकि, इन प्रौद्योगिकियों की भूमि उपयोग आवश्यकताओं से जुड़ी चुनौतियां अभी भी इस संदर्भ में हैं कि वे किसी दिए गए क्षेत्र में कितना पानी पैदा कर सकते हैं, जो बड़े अनुप्रयोगों के लिए उनकी क्षमता को सीमित कर सकता है," देखा मैकनिक।
सबूत-ऑफ़-अवधारणा डिज़ाइन को वास्तविक उत्पाद में बदलने के लिए, टीम की योजना एक बेहतर हाइड्रोजेल बनाने की है जो सिस्टम को वास्तविक दुनिया में उपयोग करने से पहले हवा से अधिक पानी को अवशोषित कर सके।
"यह सुनिश्चित करना कि पृथ्वी पर हर किसी के पास स्वच्छ पानी है, और सस्ती स्वच्छ ऊर्जा संयुक्त राष्ट्र द्वारा निर्धारित सतत विकास लक्ष्यों का हिस्सा है," वांग ने कहा। "मुझे उम्मीद है कि हमारा डिजाइन घरों और पानी की फसलों को रोशन करने के लिए एक विकेन्द्रीकृत बिजली और पानी की व्यवस्था हो सकता है।"
