शोधकर्ताओं ने पॉलीऑक्सोमेटालेट्स (POMs) से बना पहला ह्यूमिडिटी जनरेटर विकसित किया है जो प्राकृतिक वायुमंडलीय आर्द्रता का उपयोग करके बिजली का निरंतर प्रवाह उत्पन्न कर सकता है। यह नवाचार कम मूल्य वाले ऊर्जा स्रोतों का कुशलतापूर्वक उपयोग करने में एक महत्वपूर्ण प्रगति है। POMs के अद्वितीय गुण उन्हें हवा से नमी को पकड़ने और इसे विश्वसनीय विद्युत संकेतों में बदलने की अनुमति देते हैं।
वैज्ञानिक वर्तमान में प्राकृतिक वातावरण में प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली कम मूल्य वाली ऊर्जा का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करने के तरीकों की खोज कर रहे हैं। शोधकर्ताओं की एक टीम ने सफलतापूर्वक एक अभिनव विद्युत जनरेटर विकसित किया है जो पृथ्वी की प्राकृतिक वायुमंडलीय आर्द्रता का उपयोग करके निरंतर और निर्बाध विद्युत संकेतों का प्रवाह उत्पन्न करता है। यह नैनो आकार के पदार्थ पॉलीऑक्सोमेटलेट्स से निर्मित पहला आर्द्रता जनरेटर है। कम मूल्य वाली ऊर्जा का उपयोग पॉलीऑक्सोमेटलेट्स के लिए एक आशाजनक नई शोध दिशा में आगे बढ़ने का एक बड़ा अवसर प्रस्तुत करता है।
इस टीम का उद्देश्य ऊर्जा रूपांतरण उपकरणों में निरंतरता की कमी की समस्या का समाधान करना था। उनका लक्ष्य वायुमंडलीय आर्द्रता से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक सामग्रियों की कमी की समस्या को हल करना और डिज़ाइन की जा सकने वाली सामग्रियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाना था। पूर्वोत्तर सामान्य विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर वेइलिन चेन ने कहा, "हम वायुमंडलीय आर्द्रता ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया और वायुमंडलीय आर्द्रता विद्युत उत्पादन में पॉलीऑक्सोमेटलेट्स की भूमिका को समझना चाहते थे।"
पॉलीऑक्सोमेटलेट्स , जिन्हें पीओएम के नाम से भी जाना जाता है, विशेष कार्यात्मक और आकारिकी गुणों से युक्त होते हैं। ये गुण इन्हें संयोजन, नियंत्रणीय संश्लेषण और प्रदर्शन अनुसंधान के लिए एक अत्यंत उपयोगी घटक बनाते हैं। साथ ही, ये एक बहुमुखी प्रकार के अकार्बनिक आणविक पदार्थ हैं। पीओएम नैनोमटेरियल्स में सूक्ष्म छिद्रयुक्त संरचनाएं बनाने की अद्भुत क्षमता होती है , जो विशेष रूप से वायुमंडलीय नमी को अवशोषित करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।
प्रकाश, गर्मी और रसायनों के प्रति उनकी उल्लेखनीय प्रतिरोधक क्षमता के अलावा , वे पर्यावरण के अनुकूल भी हैं । वैज्ञानिकों के अनुसार, इन नैनोमटेरियल्स में वायुमंडलीय आर्द्रता का प्रभावी ढंग से उपयोग करने की क्षमता होने की उम्मीद है ।
टीम ने पॉलीऑक्सोएनियन (POMs) का उपयोग करके कार्बनिक अमोनियम-पॉलीऑक्सोएनियन के समूह सफलतापूर्वक बनाए। इन समूहों को जोड़कर सूक्ष्म छिद्रों वाले पतले फिल्म पावर जनरेटर बनाए गए, जिनमें माइक्रोपोर्स नामक नैनो-आकार के छिद्र होते हैं। ये जनरेटर वायुमंडलीय आर्द्रता में भी प्रभावी ढंग से कार्य करने में सक्षम हैं। उनके द्वारा बनाया गया POM जनरेटर कुशल है और 0.68 V का स्थिर वोल्टेज उत्पन्न करता है। यह लगभग सभी प्राकृतिक परिस्थितियों में बिना किसी रुकावट के त्रुटिरहित रूप से कार्य करता है और 10% से 90% तक की वायुमंडलीय आर्द्रता को सहन कर सकता है ।
पीओएम वायुमंडलीय आर्द्रता संचालित हरित जनरेटर, पॉलीऑक्सोमेटलेट्स नैनोक्लस्टर्स का उपयोग करके पीओएम नैनोवायर फिल्मों में मौजूद सूक्ष्म छिद्रों के माध्यम से वायुमंडल से आर्द्रता को अवशोषित करता है । जल का वितरण प्रवणता विद्युत उत्पादन के लिए आधारभूत संरचना का निर्माण करता है । पीओएम जनरेटर अत्यंत स्थिर है और इसकी विद्युत उत्पादन क्षमता निरंतर बनी रहती है ।
गहन विश्लेषण के बाद, टीम ने निष्कर्षतः कहा है कि पॉलीऑक्सोमेटलेट (POM) विद्युत जनरेटर प्राकृतिक वायुमंडलीय आर्द्रता का दोहन करने में अत्यधिक कुशल है। यह तकनीक आयनों के असमान वितरण और दिशात्मक प्रवाह का उपयोग करके निरंतर और निर्बाध विद्युत संकेत उत्पन्न करती है। यह शोध कम मूल्य वाली ऊर्जा का निरंतर दोहन करने के लिए नवीन अवधारणाएँ प्रस्तुत करता है, साथ ही पॉलीऑक्सोमेटलेट रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एक नया दृष्टिकोण भी प्रदान करता है।
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प्राकृतिक वातावरण में कम मूल्य वाली ऊर्जा का निरंतर स्रोत विकसित करना एक अत्यावश्यक और तत्काल आवश्यकता बन गई है । वैज्ञानिकों ने पहले भी कम मूल्य वाली ऊर्जा को एकत्रित और उपयोग करने में सक्षम उपकरण विकसित किए हैं। हालांकि, इन उपकरणों की क्षमता इस तथ्य से बाधित हुई है कि कम मूल्य वाली ऊर्जा अक्सर रुक-रुक कर और अस्थिर होती है।
वैज्ञानिकों ने हाल के वर्षों में वायुमंडलीय आर्द्रता की ऊर्जा क्षमता का दोहन करने में महत्वपूर्ण प्रगति की है। लेकिन इस बार, उन्होंने पॉलीऑक्सोमेटालेट्स से बना पहला आर्द्रता जनरेटर सफलतापूर्वक बनाया है जो निरंतर बिजली का उत्पादन करता है।
POM जनरेटर के कुछ संभावित अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:
- विद्युत उपकरणों के साथ निर्बाध एकीकरण के माध्यम से निर्बाध उपकरण विद्युत आपूर्ति प्राप्त करना
- मानव श्वसन प्रक्रियाओं का पता लगाना
- पर्यावरणीय आर्द्रता में परिवर्तन का पता लगाना, रिकॉर्ड करना और चेतावनी देना
- विभिन्न परिस्थितियों की बिजली की मांग को पूरा करना
प्रोफेसर वेइलिन चेन ने कहा, "सबसे महत्वपूर्ण संदेश यह है कि पीओएम नैनोमटेरियल्स के डिजाइन और संशोधन के माध्यम से वायुमंडलीय आर्द्रता का उपयोग करके निरंतर बिजली उत्पादन हासिल किया गया है, और पीओएम नैनोमटेरियल्स की विशेषताओं का उपयोग करके वायुमंडलीय आर्द्रता बिजली उत्पादन की कार्यप्रणाली को गहराई से समझा गया है।"
टीम का लक्ष्य वायुमंडलीय आर्द्रता के माध्यम से बिजली उत्पादन की प्रक्रिया की व्यापक समझ हासिल करना है। इस प्रकार, वे सामग्री को अनुकूलित और जांच कर जनरेटर की दक्षता में सुधार करने की दिशा में आगे बढ़ते हैं।
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प्रोफेसर चेन ने आगे कहा, "अंतिम लक्ष्य आर्द्रता जनरेटर की दक्षता को अनुकूलित करने वाले तंत्र की खोज करके ऊर्जा और पर्यावरण के सतत विकास को बढ़ावा देने के लिए आर्द्रता जनरेटर के कुशल उपयोग को प्राप्त करना है।"
वायुमंडलीय आर्द्रता द्वारा निरंतर बिजली उत्पादन के लिए स्रोत पॉलीऑक्सोमेटलेट्स
