ईंधन कोशिकाएं जमीन से ऊर्जा निकालती हैं

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नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नया ईंधन सेल विकसित किया है जो सूक्ष्मजीवों द्वारा मिट्टी के अपघटन के दौरान ऊर्जा ग्रहण करता है।

3D-प्रिंटेड बैटरी कवर ज़मीन से बाहर निकला हुआ है। फोटो: बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी — 3D-प्रिंटेड बैटरी कवर ज़मीन से बाहर निकला हुआ है। फोटो: *बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी*

एक छोटी सी किताब के आकार की मिट्टी से चलने वाली बैटरी, कृषि के लिए भूमिगत सेंसरों में बैटरी के लिए एक व्यवहार्य विकल्प प्रदान करती है, जैसा कि इंट्रेस्टिंग इंजीनियरिंग ने 16 जनवरी को बताया। यह नया शोध , 'प्रोसीडिंग्स ऑफ द एसोसिएशन फॉर कंप्यूटिंग मशीनरी ऑन इंटरएक्टिव, मोबाइल, वेयरेबल एंड यूबिक्विटस टेक्नोलॉजीज' पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।

विशेषज्ञों की टीम ने नए ईंधन सेल की स्थायित्व पर जोर दिया, तथा शुष्क भूमि और बाढ़-प्रवण क्षेत्रों सहित विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों को झेलने की इसकी क्षमता का उल्लेख किया।

शोध दल के एक सदस्य जॉर्ज वेल्स ने कहा, "ये सूक्ष्मजीव बहुतायत में हैं, ये हर जगह मिट्टी में रहते हैं। हम इनसे बिजली प्राप्त करने के लिए सरल प्रणालियों का उपयोग कर सकते हैं। हम इतनी बिजली से पूरे शहर को बिजली नहीं दे सकते। लेकिन हम कम ऊर्जा की आवश्यकता वाले व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए थोड़ी मात्रा में बिजली प्राप्त कर सकते हैं।"

बैटरियों से निकलने वाले रसायन मिट्टी में रिस सकते हैं, इसलिए यह नई तकनीक पर्यावरण के लिए भी अनुकूल विकल्प है, जो विषाक्त और ज्वलनशील बैटरी घटकों से संबंधित चिंताओं को दूर करती है।

नए ईंधन सेल में एनोड के लिए कार्बन फ़ैब्रिक और कैथोड के लिए एक निष्क्रिय, सुचालक धातु का इस्तेमाल किया गया है। टीम ने कैथोड की सतह पर एक जल-विकर्षक पदार्थ लगाया है, जिससे यह पानी में डूबे रहने पर भी काम कर सके और पानी में डूबने के बाद सूख भी जाए।

प्रयोगशाला में स्वच्छ ईंधन सेल (बाएँ) और मिट्टी में (दाएँ)। फोटो: बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी — प्रयोगशाला में स्वच्छ ईंधन सेल (बाएँ) और मिट्टी में (दाएँ)। फोटो: *बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी*

ईंधन सेल का प्रोटोटाइप अच्छी तरह काम कर रहा था और अपने सेंसरों को ऊर्जा देने के लिए ज़रूरी बिजली से 68 गुना ज़्यादा बिजली पैदा कर रहा था। यह सेल मिट्टी की नमी में बड़े उतार-चढ़ाव को झेलने के लिए भी काफ़ी मज़बूत था। टीम ने वायरलेस संचार के लिए मिट्टी के सेंसर को एक छोटे एंटीना से भी जोड़ा, जिससे ईंधन सेल पास के बेस स्टेशन तक डेटा भेज सके। ख़ास बात यह है कि नया ईंधन सेल न सिर्फ़ सूखी और गीली, दोनों ही परिस्थितियों में काम करता था, बल्कि समान तकनीकों की तुलना में लगभग 120 प्रतिशत ज़्यादा समय तक चलता था।

"इंटरनेट ऑफ थिंग्स में उपकरणों की संख्या लगातार बढ़ रही है। अगर हम ऐसे भविष्य की कल्पना करें जिसमें खरबों उपकरण हों, तो हम उन सभी का निर्माण लिथियम, भारी धातुओं और पर्यावरण के लिए खतरनाक विषैले पदार्थों से नहीं कर सकते," नए शोध का नेतृत्व करने वाले बिल येन ने कहा।

"हमें ऐसे विकल्प खोजने होंगे जो उपकरणों के विकेन्द्रीकृत नेटवर्क को चलाने के लिए थोड़ी मात्रा में ऊर्जा प्रदान कर सकें। समाधान खोजने के लिए, हम मृदा सूक्ष्मजीवी ईंधन कोशिकाओं पर काम कर रहे हैं, जो मिट्टी को तोड़ने के लिए विशेष सूक्ष्मजीवों का उपयोग करती हैं और सेंसरों को थोड़ी मात्रा में बिजली प्रदान करती हैं। जब तक मिट्टी में सूक्ष्मजीवों को तोड़ने के लिए कार्बनिक कार्बन मौजूद है, तब तक ईंधन कोशिकाएँ अनिश्चित काल तक चल सकती हैं," येन ने निष्कर्ष निकाला।

थू थाओ ( दिलचस्प इंजीनियरिंग के अनुसार)

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