બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરો

આપણે જાણીએ છીએ કે આજે સર્જનાત્મકતા ઊર્જા મેળવવાની નવી રીતોના નિર્માણમાં મૂળભૂત ભૂમિકા ભજવે છે. આ કિસ્સામાં, વૈજ્ઞાનિકો તે હોઈ શકે છે કે કેમ તેની તપાસ કરી રહ્યા છે બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરો. જ્યારે તમારી પાસે ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ હોય, ત્યારે તમને બરફ સાથે કેટલીક મુશ્કેલીઓનો સામનો કરવો પડી શકે છે. આ પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં રાખીને, સંશોધકોની ટીમે એક ઉપકરણ બનાવ્યું જે બરફમાંથી ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

આ લેખમાં અમે તમને જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ કે શું તમે ખરેખર બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકો છો અને તે કેવી રીતે પ્રાપ્ત કરી શક્યા.

બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરો

યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા (UCLA) એ એક નવીન ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે જે બરફના પડવાની શક્તિનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉપકરણ તે તેના પ્રકારનું પ્રથમ છે અને આર્થિક અને અત્યંત અનુકૂલનક્ષમ હોવા માટે અલગ છે, પાતળા, લવચીક અને દેખાવમાં પ્લાસ્ટિકની શીટ જેવા જ હોવાના અનન્ય ગુણો ધરાવે છે.

UCLA ખાતે મટિરિયલ્સ ઇનોવેશનના પ્રોફેસર અને અભ્યાસના મુખ્ય લેખક રિચાર્ડ કેનરના જણાવ્યા અનુસાર, ઉપકરણ દૂરના પ્રદેશોમાં કાર્ય કરવા સક્ષમ છે કારણ કે તે તેની પોતાની ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે અને તેને બેટરીના ઉપયોગની જરૂર નથી. આ સ્માર્ટ ટેક્નોલોજી વેધર સ્ટેશન તરીકે કામ કરે છે અને બરફનું પ્રમાણ, તે કઈ દિશામાં પડે છે, તેમજ પવનની ગતિ અને દિશાને ચોક્કસ માપી શકે છે.

આ ટેકનોલોજી, સંશોધકો દ્વારા કહેવામાં આવે છે "સ્નો-આધારિત ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક નેનોજનરેટર" અથવા TENG, સ્ટેટિક ઇલેક્ટ્રિસિટીના મિકેનિઝમ દ્વારા ચાર્જ જનરેટ કરવામાં સક્ષમ છે. ઇલેક્ટ્રોનના વિનિમયના પરિણામે, તે ઊર્જા પણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

કેમિસ્ટ્રી, બાયોકેમિસ્ટ્રી અને મટિરિયલ સાયન્સ અને એન્જિનિયરિંગના જાણીતા પ્રોફેસર તેમજ કેલિફોર્નિયા નેનોસિસ્ટમ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના સભ્ય કાનેરના જણાવ્યા અનુસાર, બે પ્રકારની સામગ્રી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી સ્થિર વીજળી ઊભી થાય છે. એક સામગ્રી ઇલેક્ટ્રોનને પકડે છે જ્યારે અન્ય તેમને છોડી દે છે, જેના કારણે ચાર્જ અલગ થાય છે. આ પ્રક્રિયા શૂન્યમાંથી દેખીતી રીતે વીજળી બનાવે છે.

સ્નો એ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ એન્ટિટી છે જે ઇલેક્ટ્રોનને મુક્ત કરે છે. દરમિયાન, સિલિકોન, સિલિકોન અને ઓક્સિજનના અણુઓ, તેમજ કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને અન્ય તત્વોમાંથી બનેલ કૃત્રિમ રબર સામગ્રી, નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે. જો બરફ સિલિકોનથી બનેલી સપાટીને સ્પર્શે છે, તો તે વિદ્યુત ચાર્જ ઉત્પન્ન કરશે જે સાધનો એકત્રિત કરી શકે છે, આમ વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે.

બરફ કેવી રીતે વીજળી પેદા કરી શકે છે?

માહેર અલ-કેડી, UCLA ખાતે રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં સંશોધન સહાયક, તેણે પોતાનો પ્રયોગ સમજાવ્યો અને કહ્યું કે બરફ પર પહેલેથી જ ચાર્જ હોય ​​છે, તેઓએ ચાર્જ કાઢવા અને વીજળી બનાવવા માટે વિપરીત ચાર્જવાળી સામગ્રી રજૂ કરવાનું નક્કી કર્યું.

નિષ્ણાતના મતે, ઉપકરણની અસરકારકતા મોટાભાગે ઇલેક્ટ્રોનને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની સામગ્રીની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે, બરફની કુદરતી આતુરતા હોવા છતાં, તેને ઉતારવા માટે. ટેફલોન અને એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ સહિત અનેક સામગ્રીઓનું સંપૂર્ણ મૂલ્યાંકન કર્યા પછી, તે નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યું હતું કે સિલિકોન તે બધાને પાછળ રાખી દે છે અને ઉચ્ચતમ સ્તરનો ચાર્જ ઉત્પન્ન કરે છે.

શિયાળામાં, પૃથ્વીની સપાટીનો લગભગ 30% હિસ્સો બરફથી ઢંકાયેલો છે, જે સૌર પેનલ્સ માટે સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે.. બરફના સંચયથી સૂર્યપ્રકાશની માત્રામાં સૂર્યપ્રકાશની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે, જેના પરિણામે ઊર્જા ઉત્પાદન અને કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. એક નવું ઉપકરણ વિકસાવવામાં આવ્યું છે જે બરફીલા સ્થિતિમાં પણ અવિરત શક્તિ પ્રદાન કરવા માટે સૌર પેનલમાં સંકલિત કરી શકાય છે.

આ વિશિષ્ટ ઉપકરણનો ઉપયોગ શિયાળાની રમતો જેમ કે સ્કીઇંગ પર દેખરેખ રાખવા માટે કરી શકાય છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય દોડવું, ચાલવું અથવા કૂદવું જેવી પ્રવૃત્તિઓ કરતી વખતે રમતવીરના પ્રદર્શનનું વધુ સચોટ મૂલ્યાંકન પૂરું પાડવાનું છે. વધુમાં, તે ક્રોસ-કન્ટ્રી સ્કીઇંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતી નોંધપાત્ર હિલચાલની પેટર્નને પારખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જે સ્માર્ટવોચના ઉપયોગ દ્વારા શોધી શકાતી નથી.

નવી નવીનીકરણીય તકનીકો

રમતગમતના પ્રદર્શનને ટ્રૅક કરવા માટે રચાયેલ સ્વ-ટકાઉ પહેરી શકાય તેવી તકનીકના નવા યુગની સંભાવના ક્ષિતિજ પર છે. ઉપકરણ સિગ્નલો પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે જે વ્યક્તિની શારીરિક પ્રવૃત્તિ વિશે માહિતી પ્રદાન કરે છે. આમાં તેઓ ખસેડી રહ્યા છે કે કેમ તે ઓળખવાનો સમાવેશ થાય છે, તેમજ વિવિધ પ્રકારની હિલચાલ જેમ કે ચાલવું, દોડવું અથવા કૂદવું વચ્ચે તફાવત કરો.

એક નવું કાર્ગો કેપ્ચરિંગ ઉપકરણ બનાવવા માટે, સંશોધન ટીમે 3D પ્રિન્ટીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો. ઉપકરણમાં બે મુખ્ય ઘટકો છે: સિલિકોન સ્તર અને ઇલેક્ટ્રોડ. સિલિકોનની સુલભતા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની સરળતાને કારણે, ટીમ ઓછા ખર્ચે ઉત્પાદન માટે ઉપકરણની સંભવિતતા વિશે આશાવાદી છે. સિલિકોનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બાયોમેડિકલ ઇમ્પ્લાન્ટ્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ વાયર ઇન્સ્યુલેશન અને લુબ્રિકન્ટ્સ સહિત વિવિધ ઉદ્યોગોમાં થાય છે. ઊર્જા ઉત્પાદનમાં આ નવી એપ્લિકેશન સાથે, સિલિકોનની ક્ષમતાઓ વધુ વિસ્તૃત કરવામાં આવી છે.

કાનેરની પ્રયોગશાળા નવીન ઉપકરણોની શ્રેણીનું ઉત્પાદન કર્યું છે. આ પૈકી, એક વિશિષ્ટ પટલ છે જે પાણીમાંથી તેલને વિભાજિત કરવા તેમજ શેલ તેલ અને ગેસ માટે હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગના આડપેદાશ તરીકે ઉત્પાદિત શેષ કચરાને શુદ્ધ કરવાનું કાર્ય કરે છે. 2017 માં લેબોરેટરીની બીજી સિદ્ધિ એ એક ઉપકરણનું નિર્માણ હતું જે નફાકારક અને અસરકારક રીતે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ અને સંગ્રહ કરશે. વધુમાં, આ ઉપકરણમાં હાઇડ્રોજન ઇંધણ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા છે જેનો ઉપયોગ ઇંધણ સેલ કારમાં કરી શકાય છે.

બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે અન્ય સંશોધન

જાપાનમાં, ટોક્યો યુનિવર્સિટી ઓફ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ એન્ડ કોમ્યુનિકેશન્સ ટેક્નોલોજી અને આઈટી સ્ટાર્ટઅપ ફોર્ટે બરફમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની સંભાવનાનો અભ્યાસ કર્યો છે. સંશોધન ડિસેમ્બર 2022 માં શરૂ થયું હતું અને પ્રોજેક્ટ હજુ પણ ચાલુ છે. આ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે. મુખ્ય બાબત એ છે કે મહત્તમ ઉર્જા ઉત્પાદન માટે તાપમાનનો તફાવત ઘણો મોટો છે.

પ્રયોગમાં બરફમાં પાઈપો સ્થાપિત કરવાનો સમાવેશ થતો હતો. તે માટે, તેઓ હાલમાં એક ત્યજી દેવાયેલા પૂલમાં શહેરમાં પડેલા બરફને અલગ કરે છે. આ નળીઓ ગરમીને બરફમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જે બહારની હવામાંથી આવે છે અને સૂર્ય દ્વારા ગરમ થાય છે. તેઓએ એક ટર્બાઇન બનાવવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો જે વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકે અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે. ટીમને આશા છે કે સિસ્ટમ સૌર પેનલ્સ જેટલી કાર્યક્ષમ હશે, પરંતુ શિયાળામાં અને બરફનો ઉપયોગ કરીને. સિસ્ટમ મહત્વપૂર્ણ પડકારોનો સામનો કરે છે, ત્યારથી મોટી બરફ સંગ્રહ સુવિધાઓની જરૂર છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતીથી તમે બરફથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવાના સંશોધન વિશે વધુ જાણી શકશો.