காற்றிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் புதிய கருவி

 சோலார் தொழில்நுட்பம் மற்றும் காற்றாலை மின்சார தொழில்நுட்பம் ஆகியவை மின்சாரத்தை தயாரிக்கின்றன என்றாலும் கூட அவற்றின் செயல்திறன் இன்றுவரையிலும் மிகவும் குறைவாகவே உள்ளது.

எனவே, அதிக செயல்திறனுடன் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் புதிய வழிகள் மற்றும் நவீன தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்க விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து முயன்று வருகின்றனர். அத்தகைய ஆய்வு முயற்சி ஒன்றில், காற்றில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் ஒரு அதி நவீன கருவியை அமெரிக்காவில் உள்ள மசாச்சூசெட்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பொறியாளர் ஜூன் யாவோ தலைமையிலான ஆய்வுக்குழுவினர் உருவாக்கியுள்ளனர்.

ராட்சத காற்றாடிகள் சுற்றுவதன் மூலமாக தயாரிக்கப்படும் காற்றாலை மின்சாரமும், காற்றில் இருந்து மின்சாரத்தை தயாரிக்கும் புதிய தொழில்நுட்பமும் வேறு வேறு என்பது இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.

சுமார் முப்பது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு முதன்முதலாக கண்டறியப்பட்ட ‘படிம உயிரினம்’ (sediment organism) என்று அழைக்கப்படும் ஜியோபாக்டர் இனத்தைச் சேர்ந்த பாக்டீரியாக்களின் உடலில் இருந்து உற்பத்தி செய்யப்பட்ட பாக்டீரிய நானோஒயர் (bacterial nanowires) மின்சாரம் கடத்தும் என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்தனர்.

இந்த ஜியோபாக்டர்களின் இயற்கையான மின் கடத்தும் திறனைப் பயன்படுத்தி, சுற்றுச்சூழலில் உள்ள வெறும் காற்றில் இருந்து, வாரம் ஏழு நாட்கள் தொடர்ந்து 24 மணி நேரமும் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் அசாத்திய திறன்கொண்ட ஏர்-ஜென் (Air-gen) எனும் அதி நவீன கருவியை பொறியாளர் ஜூன் தலைமையிலான ஆய்வுக்குழுவினர் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

கேட்போரை இன்ப அதிர்ச்சியில் ஆழ்த்தும் இந்த அரிய, காற்று அடிப்படையில் இயங்கும் மின் உற்பத்திக் கருவியானது, ஜியோபாக்டர் இன பாக்டீரியாக்களில் ஒன்றான G. sulfurreducens எனும் நுண்ணுயிரி உற்பத்தி செய்யும் மின்சாரத்தைக் கடத்தும் திறன்கொண்ட புரத நானோ வயர்கள் மூலமாகவே சாத்தியப்பட்டுள்ளது என்பது இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.

ஏர்-ஜென் கருவியில், வெறும் 7 மைக்ரோமீட்டர் தடிமன் உள்ள புரத நானோ வயர்களால் ஆன ஒரு மெல்லிய படலம் ஒன்று இரண்டு எலக்ட்ரோடுகளுக்கு மத்தி யில் பொருத்தப்பட்டு இருக்கும் என்றும், முக்கியமாக அவ்விரு எலக்ட்ரோடுகள் காற்று நன்றாக படும்படி அவை வடிவமைக்கப்பட்டு இருக்கும் என்பது இங்கு கவனிக்கத்தக்கது. காற்று அந்த எலக்ட்ரோடுகள் மீது படுவதால், காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்தை புரத நானோகம்பி படலமானது உறிஞ்சிகொள்ளும். பின்னர் அதன்மூலம் ஏர்-ஜென் கருவியில் தொடர்ச்சியான மின் உற்பத்தி நிகழும் என்றும் ஆய்வாளர்கள் விளக்கியுள்ளனர்.

ஏர்-ஜென் கருவியிலுள்ள இரண்டு எலக்ட்ரோடுகளுக்கு மத்தியில் ஒரு ஈரப்பத வேற்றுமை உண்டாகும் என்றும், அதன் காரணமாக மின் உற்பத்தி நிகழ்கிறது என்றும் கூறப்படுகிறது. மிகவும் ஆச்சரியப்படும் விதமாக, ஒரு சதுர செ.மீட்டருக்கு 0.5 வோல்ட் மின்சாரமும், சுமார் 17 மைக்ரோ ஆம்பியர் மின்சார அடர்த்தியும் கொண்ட மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் திறன் ஏர்-ஜென் கருவிக்கு உண்டு என்கிறார் பொறியாளர் ஜூன் யாவோ.

அடிப்படையில், இந்த அளவு மின்சாரம் மிகவும் குறைவு என்றாலும் கூட, பல ஏர்-ஜென் கருவிகளை இணைப்பதன் மூலமாக ஸ்மார்ட்போன் போன்ற சிறிய கருவிகளை இயக்கத் தேவையான மின்சாரத்தை காற்றில் உள்ள குறைந்தபட்ச ஈரப்பதத்தில் இருந்து சுலபமாக எடுத்துக்கொள்ளலாம். முக்கியமாக, இந்த அளவு மின் உற்பத்தியை சஹாரா போன்ற பாலைவனத்தில் உள்ள ஈரப்பதத்திலும் சாத்தியப்படுத்த முடியும் என்கிறார் பொறியாளர் ஜூன்.

ஆக மொத்தத்தில், பாக்டீரிய புரத நானோகம்பி உற்பத்தி மற்றும் ஏர்-ஜென் போன்ற கருவி உற்பத்தியை தொழிற்சாலை அளவுக்கு விரிவுபடுத்தினால், வீடுகளின் மீது பூசப்படும் பெயிண்ட்டில் புரத நானோகம்பிகளை கலந்து அவற்றை சுவர்களில் அடித்துவிடுவதன் மூலமாக மொத்த வீட்டுக்கும் தேவையான சுத்தமான மின்சாரத்தை காற்றின் ஈரப்பதத்தில் இருந்தே சுலபமாக உற்பத்தி செய்துகொள்ள முடியும் என்கிறார் பொறியாளர் ஜூன் யாவோ.