हिरवे होणे: शाश्वत आणि अक्षय ऊर्जेची पुढील पायरी

गेल्या दशकात आपण तांत्रिक विकासामध्ये झपाट्याने प्रगती करत असताना, हवामान बदलाच्या परिणामांचा सामना करण्यासाठी अधिकाधिक कल्पना आणि प्रयत्न उदयास येऊ लागले आहेत. शैक्षणिक आणि उद्योगांना, उदाहरणार्थ, जीवाश्म इंधने कमी व्यवहार्य होत आहेत याची जाणीव वाढू लागली आहे आणि अशा प्रकारे अधिक शाश्वत आणि नूतनीकरण करण्यायोग्य अशा विविध पर्यायी ऊर्जेचे उपाय शोधण्याचा प्रयत्न केला आहे. असे प्रयत्न - जसे तुम्हाला वाटत असेल - ही एक सोपी प्रक्रिया कधीच झाली नसती, परंतु त्याचा परिणाम शेवटी फायदेशीर आहे. दोन भिन्न गटांनी ऊर्जा निर्मितीच्या संदर्भात संभाव्य जीवन बदलणारे आविष्कार यशस्वीरित्या तयार केले आहेत, जे तुम्ही खाली तपशीलवार वाचू शकता.

साईड टीप म्हणून, आम्ही पुढे जाण्यापूर्वी, हे लक्षात ठेवणे महत्त्वाचे आहे की शाश्वत आणि नूतनीकरणक्षम ऊर्जेच्या कल्पना – त्यांच्यात काही समानता असली तरी – मुळात एकमेकांपासून भिन्न आहेत. शाश्वत ऊर्जा ही कोणत्याही प्रकारची ऊर्जा आहे जी भविष्यातील पिढ्यांवर नकारात्मक परिणाम न करता निर्माण आणि वापरली जाऊ शकते. दुसरीकडे, नूतनीकरणक्षम ऊर्जा ही ऊर्जा आहे जी एकतर वापरली जाते तेव्हा कमी होत नाही किंवा ती वापरल्यानंतर सहजपणे पुन्हा निर्माण केली जाऊ शकते. दोन्ही प्रकार पर्यावरणास अनुकूल आहेत, परंतु शाश्वत ऊर्जेचे योग्य रीतीने संवर्धन किंवा परीक्षण न केल्यास त्याचा पूर्णपणे वापर केला जाऊ शकतो.

गुगलचे पतंग चालवलेले विंड फार्म

जगातील सर्वात लोकप्रिय शोध इंजिनच्या निर्मात्याकडून शाश्वत ऊर्जेचा नवीन स्रोत येतो. २०१३ मध्ये मकानी पॉवर – पवन ऊर्जेवर संशोधन करण्यासाठी समर्पित एक स्टार्ट-अप – खरेदी केल्यापासून, Google X ने त्याच्या अगदी नवीन प्रकल्पावर काम केले आहे. प्रकल्प माकणी. प्रकल्प माकणी हा एक मोठा, 7.3m-लांब ऊर्जा पतंग आहे जो सामान्य पवन टर्बाइनपेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण करू शकतो. Astro Teller, Google X चे प्रमुख यांचा असा विश्वास आहे की, “[जर] हे डिझाईनप्रमाणे काम करत असेल, तर ते अक्षय ऊर्जेकडे जागतिक वाटचालीला अर्थपूर्ण गती देईल.”

प्रकल्प माकणीचे चार मुख्य घटक आहेत. पहिला पतंग आहे, जो दिसायला विमानासारखा आहे आणि त्यात 8 रोटर आहेत. हे रोटर्स पतंग जमिनीवरून आणि त्याच्या इष्टतम ऑपरेटिंग उंचीपर्यंत काढण्यास मदत करतात. योग्य उंचीवर, रोटर्स बंद होतील, आणि रोटर्सवर फिरणाऱ्या वाऱ्यांमधून तयार होणारा ड्रॅग रोटेशनल एनर्जी निर्माण करण्यास सुरवात करेल. या ऊर्जेचे नंतर विजेत रूपांतर होते. टिथरमुळे पतंग एकाग्रतेने उडतो, ज्यामुळे तो ग्राउंड स्टेशनशी जोडलेला राहतो.

पुढील घटक स्वतः टिथर आहे. पतंगाला फक्त जमिनीवर धरून ठेवण्याव्यतिरिक्त, टिथर ग्राउंड स्टेशनवर निर्माण होणारी वीज देखील हस्तांतरित करते, त्याच वेळी पतंगाला संप्रेषण माहिती प्रसारित करते. टिथर कार्बन फायबरमध्ये गुंडाळलेल्या प्रवाहकीय अॅल्युमिनियम वायरपासून बनवले जाते, ज्यामुळे ते लवचिक तरीही मजबूत होते.

पुढे ग्राउंड स्टेशन येते. हे पतंगाच्या उड्डाण दरम्यान टिथरिंग पॉइंट आणि पतंग वापरात नसताना विश्रांतीची जागा म्हणून कार्य करते. हा घटक पोर्टेबल असताना पारंपारिक विंड टर्बाइनपेक्षा कमी जागा देखील घेतो, त्यामुळे वारा सर्वात मजबूत असलेल्या ठिकाणाहून दुसरीकडे जाऊ शकतो.

प्रकल्प माकणीचा अंतिम भाग म्हणजे संगणक प्रणाली. यामध्ये जीपीएस आणि इतर सेन्सर्स असतात जे पतंग त्याच्या मार्गावर जात राहतात. हे सेन्सर हे सुनिश्चित करतात की पतंग त्या भागात आहे जेथे जोरदार आणि सतत वारा असतो.

Google X च्या मकानी पतंगासाठी इष्टतम परिस्थिती जमिनीच्या पातळीपासून अंदाजे 140m (459.3 ft) ते 310m (1017.1 ft) च्या दरम्यान आणि सुमारे 11.5 m/s (37.7 ft/s) च्या वाऱ्याच्या वेगावर आहे (जरी ते प्रत्यक्षात निर्माण होऊ शकते. वाऱ्याचा वेग कमीत कमी ४ मी/से (१३.१ फूट/से) असतो तेव्हा उर्जा. जेव्हा पतंग या इष्टतम परिस्थितीत असतो, तेव्हा त्याची परिक्रमा 4m (13.1 फूट) असते.

प्रकल्प माकानी हे पारंपरिक पवन टर्बाइनच्या बदली म्हणून सुचवले आहे कारण ते अधिक व्यावहारिक आहे आणि उच्च वारे देखील पोहोचू शकतात, जे सामान्यतः जमिनीच्या पातळीच्या जवळ असलेल्या वाऱ्यांपेक्षा अधिक मजबूत आणि अधिक स्थिर असतात. दुर्दैवाने तरी पारंपारिक पवन टर्बाइनच्या विपरीत, हे सार्वजनिक रस्ते किंवा वीज तारांच्या जवळच्या भागात ठेवता येत नाही आणि पतंगांमध्ये अपघात होऊ नये म्हणून एकमेकांपासून दूर ठेवावे.

कॅलिफोर्नियातील पेस्केडेरो येथे प्रकल्प माकनीची प्रथम चाचणी घेण्यात आली, एक क्षेत्र ज्यामध्ये खूप अप्रत्याशित आणि अविश्वसनीयपणे जोरदार वारे आहेत. Google X खूप तयारी करून आले, आणि त्यांच्या चाचणीत कमीत कमी पाच पतंग क्रॅश व्हावेत अशी त्यांची इच्छा होती. परंतु 100 पेक्षा जास्त लॉग केलेल्या फ्लाइट तासांमध्ये, ते एक पतंग क्रॅश करण्यात अयशस्वी झाले, जी Google च्या मते अगदी चांगली गोष्ट नाही. टेलरने, उदाहरणार्थ, कबूल केले की ते परिणामाशी "विरोध" होते, “आम्हाला ते क्रॅश पाहायचे नव्हते, परंतु आम्हाला असे वाटते की आम्ही कसे तरी अयशस्वी झालो आहोत. आम्ही अयशस्वी झालो नाही म्हणून कदाचित आम्ही अयशस्वी झालो असा विश्वास प्रत्येकामध्ये जादू आहे.” Google सह लोक प्रत्यक्षात अयशस्वी होण्यापासून आणि चुका करण्यापासून अधिक शिकू शकतात याचा विचार केला तर ही टिप्पणी अधिक अर्थपूर्ण ठरेल.

सौरऊर्जा बदलणारे जीवाणू

दुसरा शोध हार्वर्ड युनिव्हर्सिटीच्या कला आणि विज्ञान विद्याशाखा, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल आणि बायोलॉजिकल इन्स्पायर्ड इंजिनीअरिंगसाठी वायस इन्स्टिट्यूट यांच्यातील सहकार्यातून आला आहे, ज्याचा परिणाम म्हणजे "बायोनिक पान". हा नवीन शोध काही नवीन बदलांसह पूर्वी शोधलेले तंत्रज्ञान आणि कल्पना वापरतो. बायोनिक पानांचा मुख्य उद्देश हा आहे की सौर उर्जेच्या मदतीने हायड्रोजन आणि कार्बन डायऑक्साइडचे आयसोप्रोपॅनॉलमध्ये रूपांतर करणे आणि जिवाणू म्हणतात. राल्स्टोनिया युट्रोफा - एक इच्छित परिणाम कारण आयसोप्रोपॅनॉलचा वापर इथेनॉलप्रमाणे द्रव इंधन म्हणून केला जाऊ शकतो.

सुरुवातीला हा शोध हार्वर्ड युनिव्हर्सिटीच्या डॅनियल नोसेराने कोबाल्ट-फॉस्फेट उत्प्रेरक विकसित करण्यात यश मिळवून दिला जो पाण्याचे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये विभाजन करण्यासाठी वीज वापरतो. परंतु हायड्रोजनने अद्याप पर्यायी इंधन म्हणून काम केले नसल्यामुळे, नोसेराने नवीन दृष्टीकोन शोधण्यासाठी पामेला सिल्व्हर आणि हार्वर्ड मेडिकल स्कूलच्या जोसेफ टोरेला यांच्यासोबत काम करण्याचा निर्णय घेतला.

अखेरीस, संघाने उपरोक्त कल्पना सुचली राल्स्टोनिया युट्रोफा जे हायड्रोजन आणि कार्बन डायऑक्साइडचे आयसोप्रोपॅनॉलमध्ये रूपांतर करू शकतात. संशोधनादरम्यान, हे देखील आढळून आले की विविध प्रकारचे जीवाणू औषधांसह इतर विविध उत्पादने तयार करण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकतात.

त्यानंतर, नोसेरा आणि सिल्व्हर यांनी द्रव इंधन तयार करण्यासाठी नवीन उत्प्रेरक, जीवाणू आणि सौर पेशींसह पूर्ण बायोरिअॅक्टर तयार करण्यात व्यवस्थापित केले. उत्प्रेरक कोणत्याही पाण्याचे विभाजन करू शकतो, जरी ते अत्यंत प्रदूषित असले तरीही; जीवाणू जीवाश्म इंधनाच्या वापरातून कचरा वापरू शकतात; आणि जोपर्यंत सूर्य आहे तोपर्यंत सौर पेशींना सतत शक्तीचा प्रवाह प्राप्त होतो. सर्व एकत्रितपणे, परिणामी इंधनाचे हिरवे स्वरूप आहे ज्यामुळे थोडे हरितगृह वायू निर्माण होतात.

त्यामुळे, हा शोध कसा कार्य करतो प्रत्यक्षात खूपच सोपे आहे. प्रथम, शास्त्रज्ञांनी हे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे की बायोरिएक्टरमधील वातावरण हे कोणत्याही पोषक तत्वांपासून मुक्त आहे जे जीवाणू अवांछित उत्पादने तयार करण्यासाठी वापरू शकतात. ही स्थिती स्थापित झाल्यानंतर, सौर पेशी आणि उत्प्रेरक नंतर पाण्याचे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये विभाजन करू शकतात. पुढे, बॅक्टेरियांना त्यांच्या सामान्य वाढीच्या अवस्थेपासून उत्तेजित करण्यासाठी किलकिले ढवळले जातात. हे जीवाणूंना नवीन उत्पादित हायड्रोजनवर आहार देण्यास प्रवृत्त करते आणि शेवटी आयसोप्रोपॅनॉल बॅक्टेरियातील कचरा म्हणून सोडले जाते.

टोरेला त्यांच्या प्रकल्पाबद्दल आणि इतर प्रकारच्या शाश्वत संसाधनांबद्दल असे म्हणायचे होते, “तेल आणि वायू हे इंधन, प्लास्टिक, खत किंवा त्यांच्याबरोबर उत्पादित होणारी इतर असंख्य रसायने टिकाऊ स्रोत नाहीत. तेल आणि वायू नंतरचे पुढील सर्वोत्तम उत्तर जीवशास्त्र आहे, जे जागतिक संख्येत प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे प्रतिवर्षी 100 पट जास्त कार्बन तेलापासून मानव वापरतात.