गोइंग ग्रीन: सस्टेनेबल और रिन्यूएबल एनर्जी में अगला कदम

जैसा कि हम पिछले दशक में तकनीकी विकास में तेजी से प्रगति का अनुभव करते हैं, जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का मुकाबला करने के लिए अधिक से अधिक विचार और प्रयास उभरने लगते हैं। उदाहरण के लिए, अकादमिक और उद्योग तेजी से जागरूक हो गए हैं कि जीवाश्म ईंधन कम व्यवहार्य होते जा रहे हैं और इस प्रकार विभिन्न वैकल्पिक ऊर्जा समाधानों के साथ आने की कोशिश की जो अधिक टिकाऊ और नवीकरणीय दोनों हैं। इस तरह के प्रयास - जैसा कि आप सोच सकते हैं - कभी भी एक आसान प्रक्रिया नहीं रही होगी, लेकिन परिणाम अंत में इसके लायक है। ऊर्जा निर्माण के संबंध में दो अलग-अलग समूहों ने संभावित रूप से जीवन बदलने वाले आविष्कार को सफलतापूर्वक बनाया है, जिसे आप नीचे विवरण में पढ़ सकते हैं।

एक साइड नोट के रूप में, इससे पहले कि हम आगे बढ़ें, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि टिकाऊ और नवीकरणीय ऊर्जा के विचार - जबकि वे कुछ समानताएं साझा करते हैं - मूल रूप से वास्तव में एक दूसरे से अलग हैं। सतत ऊर्जा ऊर्जा का कोई भी रूप है जिसे भविष्य की पीढ़ियों को नकारात्मक रूप से प्रभावित किए बिना बनाया और उपयोग किया जा सकता है। दूसरी ओर, नवीकरणीय ऊर्जा वह ऊर्जा है जिसका उपयोग करने पर या तो समाप्त नहीं होता है या उपयोग करने के बाद आसानी से पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। दोनों प्रकार पर्यावरण के अनुकूल हैं, लेकिन अगर इसे ठीक से संरक्षित या निगरानी नहीं किया जाता है तो टिकाऊ ऊर्जा का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है।

गूगल का काइट पावर्ड विंड फार्म

दुनिया के सबसे लोकप्रिय खोज इंजन के निर्माता से स्थायी ऊर्जा का एक नया स्रोत आता है। 2013 में मकानी पावर - पवन ऊर्जा पर शोध करने के लिए समर्पित एक स्टार्ट-अप - की खरीद के बाद से, Google X ने उपयुक्त नाम वाली अपनी नवीनतम परियोजना पर काम किया है प्रोजेक्ट मकानी. प्रोजेक्ट मकानी एक बड़ी, 7.3 मीटर लंबी ऊर्जा पतंग है जो एक सामान्य पवन टरबाइन की तुलना में अधिक शक्ति उत्पन्न कर सकती है। एस्ट्रो टेलर, Google X के प्रमुख का मानना ​​है कि, "[अगर] यह डिजाइन के अनुसार काम करता है, तो यह नवीकरणीय ऊर्जा के लिए वैश्विक कदम को सार्थक रूप से गति देगा।"

परियोजना मकानी के चार मुख्य घटक हैं। पहली पतंग है, जो दिखने में हवाई जहाज जैसी है और इसमें 8 रोटर लगे हैं। ये रोटर पतंग को जमीन से ऊपर ले जाने में मदद करते हैं और इसके इष्टतम परिचालन ऊंचाई तक ले जाते हैं। सही ऊंचाई पर, रोटर बंद हो जाएंगे, और रोटरों पर चलने वाली हवाओं से उत्पन्न ड्रैग घूर्णी ऊर्जा उत्पन्न करना शुरू कर देगा। यह ऊर्जा फिर बिजली में परिवर्तित हो जाती है। पतंग एक तार की वजह से केंद्रित होकर उड़ती है, जो इसे ग्राउंड स्टेशन से जोड़े रखता है।

अगला घटक टीथर ही है। पतंग को जमीन पर रखने के अलावा, टीथर उत्पन्न बिजली को ग्राउंड स्टेशन पर भी स्थानांतरित करता है, जबकि उसी समय पतंग को संचार सूचना प्रसारित करता है। तार कार्बन फाइबर में लिपटे एक प्रवाहकीय एल्यूमीनियम तार से बना है, जो इसे लचीला और मजबूत बनाता है।

इसके बाद ग्राउंड स्टेशन आता है। यह पतंग की उड़ान के दौरान टेदरिंग पॉइंट और पतंग के उपयोग में नहीं होने पर आराम करने की जगह दोनों के रूप में कार्य करता है। पोर्टेबल होने के कारण यह घटक पारंपरिक पवन टर्बाइन की तुलना में कम जगह लेता है, इसलिए यह एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकता है जहां हवा सबसे तेज होती है।

प्रोजेक्ट मकानी का अंतिम टुकड़ा कंप्यूटर सिस्टम है। इसमें जीपीएस और अन्य सेंसर होते हैं जो पतंग को उसके रास्ते में ले जाते हैं। ये सेंसर सुनिश्चित करते हैं कि पतंग उन क्षेत्रों में है जहां तेज और निरंतर हवाएं चलती हैं।

Google X की मकानी पतंग के लिए इष्टतम स्थितियां जमीनी स्तर से लगभग 140m (459.3 फीट) से 310m (1017.1 फीट) के बीच की ऊंचाई पर और लगभग 11.5 m/s (37.7 ft/s) की हवा की गति पर हैं (हालांकि यह वास्तव में उत्पन्न करना शुरू कर सकती है) शक्ति जब हवा की गति कम से कम 4 m/s (13.1 ft/s) हो)। जब पतंग इन इष्टतम स्थितियों में होती है, तो इसका चक्कर लगाने का दायरा 145 मीटर (475.7 फीट) होता है।

प्रोजेक्ट मकानी को पारंपरिक पवन टर्बाइनों के प्रतिस्थापन के रूप में सुझाया गया है क्योंकि यह अधिक व्यावहारिक है और उच्च हवाओं तक भी पहुंच सकता है, जो आम तौर पर जमीनी स्तर के करीब की तुलना में मजबूत और अधिक स्थिर होती हैं। हालांकि दुर्भाग्य से पारंपरिक पवन टर्बाइनों के विपरीत, इसे सार्वजनिक सड़कों या बिजली लाइनों के करीब के क्षेत्रों में नहीं रखा जा सकता है, और पतंगों के बीच दुर्घटना से बचने के लिए इसे एक दूसरे से अलग रखा जाना चाहिए।

परियोजना मकानी का परीक्षण सबसे पहले कैलिफोर्निया के पेसकाडेरो में किया गया था, एक ऐसा क्षेत्र जिसमें कुछ बहुत ही अप्रत्याशित और अविश्वसनीय रूप से तेज़ हवाएँ चलती हैं। Google X बहुत तैयार होकर आया था, और यहाँ तक कि अपने परीक्षण में कम से कम पाँच पतंगों को "चाहता" था। लेकिन 100 से अधिक लॉग किए गए उड़ान घंटों में, वे एक भी पतंग को दुर्घटनाग्रस्त करने में विफल रहे, जो कि Google का मानना ​​​​था कि यह अच्छी बात नहीं है। टेलर, उदाहरण के लिए, स्वीकार किया कि वे परिणाम के साथ "विवादित" थे, "हम इसे दुर्घटनाग्रस्त नहीं देखना चाहते थे, लेकिन हमें यह भी लगता है कि हम किसी तरह विफल रहे। हर किसी में जादू है कि हम असफल हो सकते हैं क्योंकि हम असफल नहीं हुए। यह टिप्पणी संभवतः अधिक मायने रखती है यदि हम मानते हैं कि Google सहित लोग वास्तव में असफल होने और गलतियाँ करने से अधिक सीख सकते हैं।

सौर ऊर्जा परिवर्तित बैक्टीरिया

दूसरा आविष्कार हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के फैकल्टी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल और वायस इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकली इंस्पायर्ड इंजीनियरिंग के बीच सहयोग से आया है, जिसके परिणामस्वरूप क्या कहा जाता है "बायोनिक पत्ता". यह नया आविष्कार पहले खोजी गई तकनीकों और विचारों के साथ-साथ कुछ नए बदलावों का उपयोग करता है। बायोनिक लीफ का मुख्य उद्देश्य सौर ऊर्जा की मदद से हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड को आइसोप्रोपेनॉल में बदलना है और बैक्टीरिया कहा जाता है रालस्टोनिया यूट्रोफा - एक वांछित परिणाम चूंकि आइसोप्रोपानोल को इथेनॉल की तरह तरल ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

प्रारंभ में, आविष्कार एक कोबाल्ट-फॉस्फेट उत्प्रेरक विकसित करने में हार्वर्ड विश्वविद्यालय की सफलता के डैनियल नोकेरा से उपजा था जो पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए बिजली का उपयोग करता है। लेकिन चूंकि हाइड्रोजन अभी तक एक वैकल्पिक ईंधन के रूप में नहीं पकड़ा गया है, नोसेरा ने एक नए दृष्टिकोण का पता लगाने के लिए हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के पामेला सिल्वर और जोसेफ टोरेला के साथ मिलकर काम करने का फैसला किया।

आखिरकार, टीम आनुवंशिक रूप से संशोधित संस्करण का उपयोग करने के लिए उपरोक्त विचार के साथ आई रालस्टोनिया यूट्रोफा जो हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड को आइसोप्रोपानोल में बदल सकता है। शोध के दौरान यह भी पाया गया कि फार्मास्यूटिकल्स सहित अन्य प्रकार के उत्पादों को बनाने के लिए विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं का भी उपयोग किया जा सकता है।

बाद में, नोसेरा और सिल्वर ने तरल ईंधन का उत्पादन करने के लिए नए उत्प्रेरक, बैक्टीरिया और सौर कोशिकाओं के साथ एक बायोरिएक्टर का निर्माण करने में कामयाबी हासिल की। उत्प्रेरक किसी भी पानी को विभाजित कर सकता है, भले ही वह अत्यधिक प्रदूषित हो; जीवाणु जीवाश्म ईंधन की खपत से अपशिष्ट का उपयोग कर सकते हैं; और जब तक सूर्य है तब तक सौर कोशिकाओं को शक्ति की एक निरंतर धारा प्राप्त होती है। सभी संयुक्त, परिणाम ईंधन का एक हरित रूप है जो कम ग्रीनहाउस गैसों का कारण बनता है।

तो, यह आविष्कार कैसे काम करता है वास्तव में बहुत आसान है। सबसे पहले, वैज्ञानिकों को यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि बायोरिएक्टर में पर्यावरण किसी भी पोषक तत्व से मुक्त है जो बैक्टीरिया अवांछित उत्पादों का उत्पादन करने के लिए उपभोग कर सकते हैं। इस स्थिति के स्थापित होने के बाद, सौर सेल और उत्प्रेरक पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करना शुरू कर सकते हैं। इसके बाद, बैक्टीरिया को उनके सामान्य विकास चरण से उत्तेजित करने के लिए जार को हिलाया जाता है। यह बैक्टीरिया को नए उत्पादित हाइड्रोजन को खाने के लिए प्रेरित करता है और अंत में बैक्टीरिया से अपशिष्ट के रूप में इसोप्रोपेनोल को छोड़ दिया जाता है।

टोरेला का अपनी परियोजना और अन्य प्रकार के स्थायी संसाधनों के बारे में कहना था, "तेल और गैस ईंधन, प्लास्टिक, उर्वरक, या उनके साथ उत्पादित असंख्य अन्य रसायनों के स्थायी स्रोत नहीं हैं। तेल और गैस के बाद अगला सबसे अच्छा उत्तर जीव विज्ञान है, जो वैश्विक संख्या में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्रति वर्ष 100 गुना अधिक कार्बन का उत्पादन करता है, जितना कि मनुष्य तेल से उपभोग करते हैं।