ईंधन सेल मिट्टी से ऊर्जा निकालते हैं।

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नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने एक नया ईंधन सेल विकसित किया है जो सूक्ष्मजीवों द्वारा मिट्टी के विघटन के दौरान ऊर्जा उत्पन्न करता है।

3डी प्रिंटेड बैटरी कवर जमीन से बाहर निकला हुआ है। फोटो: बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी — 3डी प्रिंटेड बैटरी कवर जमीन से बाहर निकला हुआ है। फोटो: *बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी*

इंटरेस्टिंग इंजीनियरिंग ने 16 जनवरी को बताया कि एक पुस्तिका के आकार की मिट्टी से चलने वाली बैटरी कृषि में उपयोग किए जाने वाले भूमिगत सेंसरों में बैटरी का एक व्यवहार्य विकल्प प्रदान करती है। यह नया शोध जर्नल प्रोसीडिंग्स ऑफ द एसोसिएशन फॉर कंप्यूटिंग मशीनरी ऑन इंटरएक्टिव, मोबाइल, वियरेबल एंड यूबिक्विटस टेक्नोलॉजीज में प्रकाशित हुआ था।

विशेषज्ञों की टीम ने नए ईंधन सेल की मजबूती पर प्रकाश डाला और बताया कि यह शुष्क भूमि और बाढ़ग्रस्त क्षेत्रों सहित विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करने में सक्षम है।

"ये सूक्ष्मजीव प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं; ये हर जगह की मिट्टी में मौजूद होते हैं। हम सरल प्रणालियों का उपयोग करके इनसे बिजली उत्पन्न कर सकते हैं। हम इस मात्रा में बिजली से पूरे शहर को बिजली नहीं दे पाएंगे। लेकिन हम व्यावहारिक, कम ऊर्जा खपत वाले अनुप्रयोगों के लिए थोड़ी मात्रा में बिजली का संग्रहण कर सकते हैं," शोध दल के सदस्य जॉर्ज वेल्स ने कहा।

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

इस नए ईंधन सेल में एनोड के लिए कार्बन फैब्रिक और कैथोड के लिए एक अक्रिय, सुचालक धातु का उपयोग किया गया है। शोध दल ने कैथोड की सतह पर जलरोधी सामग्री का प्रयोग किया है, जिससे यह बाढ़ग्रस्त परिस्थितियों में भी कार्य कर सकता है और जलमग्न होने के बाद सूख जाता है।

प्रयोगशाला में साफ ईंधन सेल (बाएं) और धूल से ढका होने पर (दाएं)। फोटो: बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी — प्रयोगशाला में साफ ईंधन सेल (बाएं) और धूल से ढका होने पर (दाएं)। फोटो: *बिल येन/नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी*

प्रोटोटाइप फ्यूल सेल कुशलतापूर्वक काम करता है और अपने सेंसरों को चलाने के लिए आवश्यक बिजली की मात्रा से 68 गुना अधिक बिजली उत्पन्न करता है। इसकी बैटरी मिट्टी की नमी में होने वाले बड़े उतार-चढ़ाव को भी झेलने में सक्षम है। टीम ने वायरलेस संचार के लिए मिट्टी के सेंसरों को एक छोटे एंटीना से भी जोड़ा है। इससे फ्यूल सेल पास के स्टेशन को डेटा भेज सकता है। खास बात यह है कि नया फ्यूल सेल न केवल शुष्क और आर्द्र दोनों स्थितियों में काम करता है, बल्कि समान तकनीकों की तुलना में लगभग 120% अधिक समय तक चलता है।

"इंटरनेट ऑफ थिंग्स में उपकरणों की संख्या लगातार बढ़ रही है। अगर हम अरबों उपकरणों वाले भविष्य की कल्पना करें, तो हम लिथियम, भारी धातुओं और अन्य पर्यावरण के लिए खतरनाक पदार्थों का उपयोग करके उन सभी का निर्माण नहीं कर सकते," नए अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ता बिल येन ने कहा।

"हमें ऐसे वैकल्पिक समाधान खोजने होंगे जो विकेंद्रीकृत उपकरणों के नेटवर्क को चलाने के लिए थोड़ी मात्रा में ऊर्जा प्रदान कर सकें। इस समस्या का समाधान खोजने के लिए, हम मिट्टी आधारित माइक्रोबियल फ्यूल सेल पर शोध कर रहे हैं, जिसमें विशेष सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके मिट्टी को विघटित किया जाता है और सेंसर को थोड़ी मात्रा में बिजली प्रदान की जाती है। जब तक मिट्टी में सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित किए जाने योग्य कार्बनिक कार्बन मौजूद है, तब तक फ्यूल सेल अनिश्चित काल तक चल सकता है," येन ने निष्कर्ष निकाला।

थू थाओ ( इंटरेस्टिंग इंजीनियरिंग के अनुसार)

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