سبز ہونا: پائیدار اور قابل تجدید توانائی کا اگلا مرحلہ

جیسا کہ ہم پچھلی دہائی میں تکنیکی ترقی میں تیزی سے پیشرفت کا تجربہ کرتے ہیں، موسمیاتی تبدیلی کے اثرات سے نمٹنے کے لیے زیادہ سے زیادہ خیالات اور کوششیں ابھرنا شروع ہو جاتی ہیں۔ ماہرین تعلیم اور صنعتیں، مثال کے طور پر، تیزی سے آگاہ ہو گئی ہیں کہ جیواشم ایندھن کم قابل عمل ہوتے جا رہے ہیں اور اس طرح انہوں نے توانائی کے مختلف حل تلاش کرنے کی کوشش کی جو زیادہ پائیدار اور قابل تجدید دونوں ہیں۔ اس طرح کی کوشش - جیسا کہ آپ سوچ سکتے ہیں - کبھی بھی آسان عمل نہیں ہوتا، لیکن نتیجہ آخر میں اس کے قابل ہے۔ دو مختلف گروہوں نے توانائی کی تخلیق کے حوالے سے ممکنہ طور پر زندگی بدلنے والی ایجاد کو کامیابی کے ساتھ تخلیق کیا ہے، جسے آپ نیچے تفصیلات میں پڑھ سکتے ہیں۔

ضمنی نوٹ کے طور پر، اس سے پہلے کہ ہم آگے بڑھیں، یہ ذہن میں رکھنا ضروری ہے کہ پائیدار اور قابل تجدید توانائی کے نظریات – جب کہ وہ کچھ مماثلت رکھتے ہیں – اصل میں ایک دوسرے سے الگ ہیں۔ پائیدار توانائی توانائی کی کوئی بھی شکل ہے جو مستقبل کی نسلوں پر منفی اثر ڈالے بغیر بنائی اور استعمال کی جا سکتی ہے۔ دوسری طرف، قابل تجدید توانائی وہ توانائی ہے جو یا تو استعمال ہونے پر ختم نہیں ہوتی یا اسے استعمال کرنے کے بعد آسانی سے دوبارہ پیدا کیا جا سکتا ہے۔ دونوں قسمیں ماحول دوست ہیں، لیکن پائیدار توانائی کو مکمل طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے اگر اس کا صحیح طریقے سے تحفظ یا نگرانی نہ کی جائے۔

گوگل کا پتنگ سے چلنے والا ونڈ فارم

دنیا کے مقبول ترین سرچ انجن کے خالق کی طرف سے پائیدار توانائی کا ایک نیا ذریعہ آتا ہے۔ 2013 میں مکانی پاور - ایک اسٹارٹ اپ جو ہوا کی توانائی کی تحقیق کے لیے وقف ہے - کی خریداری کے بعد سے، گوگل ایکس نے اپنے نئے پروجیکٹ پر کام کیا ہے پراجیکٹ مکانی. پراجیکٹ مکانی ایک بڑی، 7.3m لمبی توانائی کی پتنگ ہے جو عام ونڈ ٹربائن سے زیادہ بجلی پیدا کر سکتی ہے۔ گوگل ایکس کے سربراہ، ایسٹرو ٹیلر کا خیال ہے کہ، "[اگر] یہ ڈیزائن کے مطابق کام کرتا ہے، تو یہ قابل تجدید توانائی کی طرف عالمی اقدام کو معنی خیز طور پر تیز کرے گا۔"

پراجیکٹ مکانی کے چار اہم اجزاء ہیں۔ پہلی پتنگ ہے، جو اپنی شکل میں ہوائی جہاز کی طرح ہے اور اس میں 8 روٹر ہیں۔ یہ روٹر پتنگ کو زمین سے اتارنے اور اس کی بہترین آپریٹنگ اونچائی تک مدد کرتے ہیں۔ صحیح اونچائی پر، روٹر بند ہو جائیں گے، اور گھومنے والی ہواؤں سے پیدا ہونے والا ڈریگ گردشی توانائی پیدا کرنا شروع کر دے گا۔ یہ توانائی پھر بجلی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ پتنگ ٹیتھر کی وجہ سے مرتکز میں اڑتی ہے، جو اسے زمینی اسٹیشن سے منسلک رکھتی ہے۔

اگلا جزو ٹیتھر ہی ہے۔ پتنگ کو صرف زمین پر پکڑنے کے علاوہ، ٹیتھر پیدا ہونے والی بجلی کو گراؤنڈ سٹیشن پر منتقل کرتا ہے، جبکہ اسی وقت پتنگ کو مواصلاتی معلومات فراہم کرتا ہے۔ ٹیتھر کاربن فائبر میں لپٹے ہوئے ایک کنڈکٹو ایلومینیم تار سے بنایا گیا ہے، جو اسے لچکدار لیکن مضبوط بناتا ہے۔

اگلا گراؤنڈ اسٹیشن آتا ہے۔ یہ پتنگ کی پرواز کے دوران ٹیتھرنگ پوائنٹ اور جب پتنگ استعمال میں نہ ہو تو آرام کرنے کی جگہ دونوں کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ جزو پورٹیبل ہونے کے دوران روایتی ونڈ ٹربائن کے مقابلے میں بھی کم جگہ لیتا ہے، اس لیے یہ اس جگہ سے دوسرے مقام پر جا سکتا ہے جہاں ہوائیں سب سے زیادہ تیز ہوں۔

پراجیکٹ مکانی کا آخری حصہ کمپیوٹر سسٹم ہے۔ یہ جی پی ایس اور دوسرے سینسرز پر مشتمل ہے جو پتنگ کو اس کے راستے پر چلتے رہتے ہیں۔ یہ سینسر اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ پتنگ ان علاقوں میں ہے جہاں تیز اور مسلسل ہوائیں چل رہی ہیں۔

گوگل ایکس کی مکانی پتنگ کے لیے بہترین حالات زمین کی سطح سے تقریباً 140m (459.3 ft) سے 310m (1017.1 ft) کی اونچائی پر ہیں اور تقریباً 11.5 m/s (37.7 ft/s) کی ہوا کی رفتار پر ہیں (حالانکہ یہ اصل میں پیدا ہونا شروع کر سکتا ہے۔ پاور جب ہوا کی رفتار کم از کم 4 m/s (13.1 ft/s))۔ جب پتنگ ان بہترین حالات میں ہوتی ہے، تو اس کا دائرہ 145m (475.7 فٹ) ہوتا ہے۔

پراجیکٹ مکانی کو روایتی ونڈ ٹربائنز کے متبادل کے طور پر تجویز کیا گیا ہے کیونکہ یہ زیادہ عملی ہے اور اونچی ہواؤں تک بھی پہنچ سکتی ہے، جو عام طور پر زمینی سطح کے قریب ہونے والی ہواؤں سے زیادہ مضبوط اور مستقل ہوتی ہیں۔ اگرچہ بدقسمتی سے روایتی ونڈ ٹربائنز کے برعکس، اسے عوامی سڑکوں یا بجلی کی لائنوں کے قریب جگہوں پر نہیں رکھا جا سکتا، اور پتنگوں کے درمیان ٹکراؤ سے بچنے کے لیے اسے ایک دوسرے سے مزید دور رکھنا پڑتا ہے۔

پراجیکٹ مکانی کا پہلا تجربہ پیسکاڈرو، کیلیفورنیا میں کیا گیا۔، ایک ایسا علاقہ جس میں کچھ بہت ہی غیر متوقع اور ناقابل یقین حد تک تیز ہوائیں ہیں۔ گوگل ایکس بہت تیار ہوا، اور یہاں تک کہ "چاہتا تھا"  کم از کم پانچ پتنگیں ان کی جانچ میں کریش ہو جائیں۔ لیکن 100 سے زیادہ لاگ ان پرواز کے اوقات میں، وہ ایک بھی پتنگ کو کریش کرنے میں ناکام رہے، جس کے بارے میں گوگل کا خیال ہے کہ یہ کوئی اچھی چیز نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، ٹیلر نے اعتراف کیا کہ وہ نتیجہ کے ساتھ "متضاد" تھے، "ہم اسے کریش نہیں دیکھنا چاہتے تھے، لیکن ہمیں یہ بھی لگتا ہے کہ ہم کسی طرح ناکام ہو گئے ہیں۔ ہر ایک میں یہ یقین کرنے میں جادو ہے کہ ہم ناکام ہو سکتے ہیں کیونکہ ہم ناکام نہیں ہوئے۔ یہ تبصرہ ممکنہ طور پر زیادہ معنی خیز ہو گا اگر ہم غور کریں کہ گوگل سمیت لوگ درحقیقت ناکامی اور غلطیاں کرنے سے مزید سیکھ سکتے ہیں۔

شمسی توانائی کو تبدیل کرنے والے بیکٹیریا

دوسری ایجاد ہارورڈ یونیورسٹی کی فیکلٹی آف آرٹس اینڈ سائنسز، ہارورڈ میڈیکل اسکول، اور وائیس انسٹی ٹیوٹ فار بائیولوجیکلی انسپائرڈ انجینئرنگ کے درمیان تعاون سے ہوئی ہے، جس کے نتیجے میں "بایونک پتی". یہ  نئی ایجاد پہلے سے دریافت شدہ ٹیکنالوجیز اور آئیڈیاز کا استعمال کرتی ہے، اس کے ساتھ کچھ نئے موافقت بھی شامل ہیں۔ بایونک لیف کا بنیادی مقصد شمسی توانائی اور ایک بیکٹیریا کی مدد سے ہائیڈروجن اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو آئسوپروپینول میں تبدیل کرنا ہے۔ رالسٹونیا یوٹروفا - ایک مطلوبہ نتیجہ چونکہ isopropanol کو ایتھنول کی طرح مائع ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

ابتدائی طور پر، یہ ایجاد ہارورڈ یونیورسٹی کے ڈینیل نوسیرا کی کامیابی سے ہوئی جو کوبالٹ فاسفیٹ کیٹالسٹ تیار کرنے میں کامیابی ملی جو پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تقسیم کرنے کے لیے بجلی کا استعمال کرتی ہے۔ لیکن چونکہ ہائیڈروجن نے ابھی تک متبادل ایندھن کے طور پر کام نہیں کیا ہے، نوسیرا نے ایک نیا طریقہ تلاش کرنے کے لیے پامیلا سلور اور ہارورڈ میڈیکل اسکول کے جوزف ٹوریلا کے ساتھ مل کر کام کرنے کا فیصلہ کیا۔

آخر کار، ٹیم نے مذکورہ بالا آئیڈیا کے ساتھ جینیاتی طور پر تبدیل شدہ ورژن استعمال کیا رالسٹونیا یوٹروفا جو ہائیڈروجن اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو آئسوپروپینول میں تبدیل کر سکتا ہے۔ تحقیق کے دوران یہ بھی معلوم ہوا کہ مختلف قسم کے بیکٹیریا کو ادویات سمیت دیگر اقسام کی مصنوعات بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اس کے بعد، نوسیرا اور سلور پھر مائع ایندھن پیدا کرنے کے لیے نئے اتپریرک، بیکٹیریا اور شمسی خلیوں کے ساتھ مکمل ایک بائیوریکٹر بنانے میں کامیاب ہوئے۔ اتپریرک کسی بھی پانی کو تقسیم کر سکتا ہے، چاہے وہ انتہائی آلودہ ہو۔ بیکٹیریا جیواشم ایندھن کی کھپت سے فضلہ استعمال کر سکتے ہیں؛ اور جب تک سورج موجود ہے شمسی خلیات کو طاقت کا ایک مستقل سلسلہ حاصل ہوتا ہے۔ سب کو ملا کر، نتیجہ ایندھن کی ایک سبز شکل ہے جو تھوڑی گرین ہاؤس گیسوں کا سبب بنتا ہے۔

تو یہ ایجاد کیسے کام کرتی ہے۔ اصل میں بہت آسان ہے. سب سے پہلے، سائنسدانوں کو اس بات کو یقینی بنانے کی ضرورت ہے کہ بائیو ری ایکٹر میں ماحول کسی بھی غذائی اجزاء سے پاک ہو جو بیکٹیریا ناپسندیدہ مصنوعات تیار کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ اس حالت کے قائم ہونے کے بعد، شمسی خلیات اور اتپریرک پھر پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تقسیم کرنا شروع کر سکتے ہیں۔ اس کے بعد، جار کو بیکٹیریا کو ان کی عام نشوونما کے مرحلے سے اکسانے کے لیے ہلایا جاتا ہے۔ یہ بیکٹیریا کو نئی پیدا شدہ ہائیڈروجن پر کھانا کھلانے پر اکساتا ہے اور آخر میں آئسوپروپانول کو بیکٹیریا سے فضلہ کے طور پر چھوڑ دیا جاتا ہے۔

ٹوریلا کا اپنے پروجیکٹ اور دیگر اقسام کے پائیدار وسائل کے بارے میں یہ کہنا تھا، "تیل اور گیس ایندھن، پلاسٹک، کھاد، یا ان کے ساتھ پیدا ہونے والے بے شمار دیگر کیمیکلز کے پائیدار ذرائع نہیں ہیں۔ تیل اور گیس کے بعد اگلا بہترین جواب حیاتیات ہے، جو کہ عالمی تعداد میں ہر سال فوٹو سنتھیس کے ذریعے انسانوں کے تیل سے 100 گنا زیادہ کاربن پیدا کرتا ہے۔"