क्रांतिकारी पीवी-लीफ प्रौद्योगिकी: जल संचयन से दक्षता में वृद्धि

पीवी-लीफ इंपीरियल कॉलेज लंदन के वैज्ञानिकों द्वारा डिजाइन किया गया एक अभिनव उत्पाद है जो एक वास्तविक पत्ते की प्रतिकृति है। प्राकृतिक वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया से प्रेरित, यह अधिक कुशलता से बिजली पैदा करने में सक्षम है। इसमें पारंपरिक सौर पैनलों की तुलना में 10% अधिक बिजली पैदा करने की प्रवृत्ति है, जबकि यह ओवरहीटिंग मुद्दों को प्रभावी ढंग से संबोधित करता है। पर्याप्त ऊर्जा और मीठे पानी के उत्पादन की क्षमता के साथ, पीवी-लीफ वैश्विक ऊर्जा संक्रमण को आगे बढ़ाने का वादा करता है।

पीवी-लीफ डिज़ाइन में कांच, फोटोवोल्टाइक सेल, बांस के रेशे और हाइड्रोजेल सेल का उपयोग किया गया है, जिससे एक वास्तविक पत्ते की अद्भुत प्रतिकृति तैयार होती है। इस तकनीक के माध्यम से, पानी कृत्रिम पत्ते की संरचना में समान रूप से प्रवाहित और वितरित हो सकता है । फिर, यह पानी सतह से वाष्पित हो जाता है, जिससे सतह ठंडी हो जाती है । यह अभिनव डिज़ाइन पंप, पंखे, नियंत्रण इकाई और महंगी छिद्रयुक्त सामग्रियों की आवश्यकता को प्रभावी ढंग से समाप्त कर देता है। यह न केवल अधिक स्वच्छ जल और ऊष्मीय ऊर्जा का उत्पादन करता है, बल्कि परिवेश के तापमान और सौर स्थितियों में होने वाले परिवर्तनों के अनुसार आसानी से समायोजित भी हो जाता है।

प्रकृति से प्रेरित

पौधे की पत्ती में विभिन्न संरचनाएं होती हैं जो वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया के माध्यम से जड़ों से पौधे की पत्तियों तक पानी के संचलन को सुगम बनाती हैं ।

पौधों की पत्तियों की सुंदरता से प्रेरित, यह उत्कृष्ट पीवी-लीफ अवधारणा प्राकृतिक वाष्पोत्सर्जन प्रक्रिया की नकल करती है, जिससे पानी का सुचारू संचलन, वितरण और वाष्पीकरण संभव होता है। प्राकृतिक रेशों से पत्तियों की शिराओं के गुच्छों की नकल करके और हाइड्रोजेल से स्पंज कोशिकाओं की प्रतिकृति बनाकर, पीवी-लीफ सौर पीवी सेल से ऊष्मा को प्रभावी और किफायती तरीके से निकालती है। शायद यही कारण है कि यह पीवी लीफ सौर ऊर्जा और जल संचयन में अधिक कुशल है।

वैज्ञानिकों ने पौधों में होने वाली वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया की नकल की और पाया कि कृत्रिम पत्ती में अधिक बिजली पैदा करने की क्षमता है। कई प्रयोगों से पता चला है कि एक पीवी पत्ती पारंपरिक सौर पैनलों की तुलना में 10% से अधिक अतिरिक्त बिजली पैदा कर सकती है, जो आमतौर पर आने वाली सौर ऊर्जा का 70% तक आसपास के वातावरण में खो देते हैं। लेकिन एक सौर पैनल का औसत दैनिक उत्पादन कितना होता है?

उच्च तापमान के कारण सौर पैनल अधिक गर्म हो जाते हैं, कभी-कभी 65 डिग्री सेल्सियस या उससे भी अधिक तक। यह उनकी दक्षता को काफी हद तक प्रभावित करता है क्योंकि बढ़ी हुई गर्मी और तापमान के कारण अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जावान गति होती है। इससे प्रतिरोध बढ़ता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट कम होता है।

रासायनिक अभियांत्रिकी विभाग के मानद शोध अध्येता और अध्ययन के सह-लेखक डॉ. गान हुआंग ने कहा, "यह अभिनव डिजाइन सौर पैनलों के प्रदर्शन को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने के साथ-साथ लागत-प्रभावी और व्यावहारिक होने की अपार क्षमता रखता है।"

डॉ. हुआंग के अनुसार, पीवी-लीफ में पुनर्प्राप्त ऊष्मा का उपयोग करके एक साथ अतिरिक्त ऊष्मीय जल और ताजे पानी का उत्पादन करने की क्षमता है। चूंकि दोनों का उत्पादन एक ही घटक के भीतर होगा, इसलिए संभव है कि यदि मापा जाए तो यह लीफ प्रतिवर्ष अरबों घन मीटर पानी का उत्पादन कर सके । हालांकि यह तकनीक अभी भी विकासशील अवस्था में है, शोध दल इस आविष्कार को लेकर अत्यधिक आशावादी है।

क्लीन एनर्जी प्रोसेसेज लेबोरेटरी के प्रमुख और इस अध्ययन के लेखक प्रोफेसर क्रिस्टोस मार्किडेस ने कहा, "पत्ती जैसी इस अभिनव डिजाइन को लागू करने से वैश्विक ऊर्जा परिवर्तन को गति देने में मदद मिल सकती है, साथ ही दो महत्वपूर्ण वैश्विक चुनौतियों का समाधान भी हो सकता है: ऊर्जा और ताजे पानी की बढ़ती आवश्यकता।"

यह पीवी लीफ सौर और जल संचयन में अधिक कुशल है, लेकिन वैज्ञानिकों ने पहले भी ऊर्जा उत्पादन के लिए पौधों से प्रेरणा ली है। मई में, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक प्रकार का कृत्रिम पत्ता विकसित किया जो सूर्य के प्रकाश का उपयोग करता है, पानी और CO2 को प्रोपेनॉल और इथेनॉल में परिवर्तित करता है। वे दोनों पेट्रोल या डीजल के स्वच्छ विकल्प हैं।

स्रोत: बढ़ी हुई संचयन क्षमता के साथ एक नया जैव-प्रेरित सौर पत्ती डिजाइन