नवीन सोलर सेलद्वारे आता रात्रीच्या वेळीही वीजनिर्मिती करता येणार! वाच कसं आहे शक्य?

मुंबई, 20 मे : आजच्या जगात, अर्थव्यवस्थेपासून राजकारणापर्यंत सर्व काही ऊर्जा क्षेत्राद्वारे (Energy Sector) निर्धारित केले जाते. जगाच्या वाढत्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी जीवाश्म इंधनाच्या वापरावर दबाव आहे. परंतु, अशा इंधनांमुळे होणारे प्रदूषण आणि इतर हवामान संकटांमुळे पर्यायांचा अवलंब करण्याचा दबाव देखील आहे. अशा पर्यायी उर्जेचा स्त्रोत म्हणून सौरऊर्जा (Solar Energy) हा एक चांगला पर्याय आहे. सौरऊर्जेची मोठी समस्या ही आहे की ती रात्री उपलब्ध होत नाही. पण, नवीन सोलार सेलने यावर उपाय शोधला आहे, ज्यामुळे रात्रीही वीज (Electricity) निर्माण करता येते. सौर ऊर्जेचे महत्त्व गेल्या अनेक दशकांतील एक मोठा बदल म्हणजे आपला ऊर्जेचा वापरात विजेवर भर दिला जात आहे. त्यामुळेच सौरऊर्जेपासून वीजनिर्मिती करणे हे ध्येय बनले आहे. पारंपारिक सौर तंत्रज्ञानामध्ये, सौर सेल किंवा सौर पॅनेल सूर्यापासून येणारा प्रकाश शोषून घेतात, ज्यामुळे वीज निर्माण होते. परंतु, नवीन तंत्रज्ञानामध्ये ते उलट कार्य करू शकते. पूर्णपणे उलट प्रक्रिया हे विचित्र वाटत असले तरी सत्य हे आहे की असे अनेक पदार्थ आहेत ज्यात पारंपरिक सोलर पॅनलच्या उलट प्रक्रियेने वीज निर्माण करता येते. यामध्ये रात्रीच्या वेळी सामग्रीमधून उष्णता बाहेर पडली की वीज निर्माण होते. ऑस्ट्रेलियातील अभियंत्यांच्या चमूने हे तत्त्व अंमलात आणून दाखवून दिले आहे. कमी उर्जेची अपेक्षा करा हे तंत्र सामान्यतः रात्रीच्या दृष्टीसाठी वापरल्या जाणार्‍या गॉगलमध्ये वापरले जाते. आतापर्यंत, या नवीन तंत्रज्ञानाच्या प्रोटोटाइपने फारच कमी ऊर्जा तयार केली आहे. आणि लवकरच पर्यायी ऊर्जा स्त्रोत म्हणून विकसित होण्यास वेळ लागू शकतो. परंतु, जर हे तंत्रज्ञान सध्याच्या फोटोव्होल्टेईक्स तंत्रज्ञानाशी जोडले गेले तर त्यामुळे दिवसभर तापणाऱ्या सौर सेलच्या थंड होण्यामुळे मिळालेल्या ऊर्जेचा वापर करू शकतो. उष्णतेच्या लाटेच्या कहरासाठी कोण आहे जबाबदार? संशोधनातून कारण आलं समोर ही यंत्रणा कशी काम करते फोटोव्होल्टेइक प्रक्रियेत, सूर्यप्रकाश कृत्रिमरित्या थेट विजेमध्ये रूपांतरित केला जातो. सौर ऊर्जा वापरण्याचा हा सर्वात लोकप्रिय मार्ग आहे. या अर्थाने, थर्मोरेडिएटिव्ह प्रक्रिया देखील अशाच प्रकारे कार्य करते, ज्यामध्ये इन्फ्रारेड लहरींद्वारे अवकाशात जाणारी उष्णता ऊर्जा वापरली जाते. जेव्हा कोणत्याही पदार्थातील अणूमधून उष्णता वाहते तेव्हा इलेक्ट्रॉन इन्फ्रारेड लहरींच्या स्वरूपात इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्सर्जित करू लागतात. या प्रक्रियेतून अत्यंत कमी क्षमतेने संथ वीजनिर्मिती करता येते. विशेष डायोडची भूमिका या प्रक्रियेतून अत्यंत कमी क्षमतेने संथ वीजनिर्मिती करता येते. यासाठी इलेक्ट्रॉन्सचा प्रवाह एका दिशेने असणारे उपकरण आवश्यक आहे, ज्याला डायोड म्हणतात. यामध्ये उष्णता नष्ट झाल्यावर इलेक्ट्रॉन तळाशी जमा होतात. संशोधकांनी पारा कॅडमियम टेल्युराइड (MCT) बनवलेल्या डायोडचा वापर केला, जो इन्फ्रारेड प्रकाश पकडण्यासाठी वापरला जातो. ऊर्जास्रोत म्हणून त्याचा प्रभावीपणे कसा वापर करता येईल हे आत्तापर्यंत माहीत नव्हते. अंटार्क्टिकामध्ये 4 महिन्यांची काळोखी रात्र सुरू, पण शास्त्रज्ञ का झालेत खुश? खूप कमी ऊर्जा एमसीटी फोटोव्होल्टेइक डिटेक्टरने 20 अंश उष्णतेपर्यंत प्रति चौरस मीटर 2.26 मिलीवॅट घनतेची ऊर्जा उत्सर्जित केली. त्यामुळे कॉफीसाठी पाणीही उकळता येत नाही. सध्याचे थर्मोरेडिएटिव्ह डायोड खूप कमी ऊर्जा देत आहेत. हे तंत्रज्ञान भविष्यात अधिक कार्यक्षम बनवता येईल. पण, या तंत्रज्ञानाचा शोध घेणे हे खरे आव्हान होते. सध्या, कमी उर्जेच्या रेडिएशनचा स्त्रोत म्हणून ग्रहाच्या थंड प्रक्रियेचा वापर करण्यासाठी बरेच काम चालू आहे, त्यापैकी एक या अभ्यासात केला गेला. या तंत्रज्ञानाची क्षमता वाढवल्याने बॅटरी बदलण्याची किंवा काढून टाकण्याची गरज दूर होऊ शकते. अशा तंत्रज्ञानाची केवळ सुरुवात आहे.