సోలార్ ప్యానల్స్‌ను మీరు చూసే ఉంటారు. సూర్యకిరణాలను శోషించుకుని విద్యుత్తుగా మార్చి మనకందిస్తాయి ఈ పరికరాలు. అయితే వీటి సామర్థ్యం చాలా తక్కువ. ప్రస్తుతం మార్కెట్‌లో అందుబాటులో ఉన్న అత్యాధునిక సోలార్ ప్యానల్ సైతం కేవలం 15 శాతం సామర్థ్యంతో మాత్రమే పనిచేస్తుంది. అంటే... అందే సౌరశక్తిలో 15 శాతం మాత్రమే విద్యుత్తుగా మారుతోందన్నమాట. పైగా దీర్ఘచతురస్రపు ఆకారంతో లభిస్తున్న సోలార్ ప్యానెల్స్ వాడుకోవడంలోనూ ఇబ్బందులున్నాయి. దశాబ్ద్దకాలంలో ధరలు తగ్గుతున్నా... ఇప్పటికీ సామాన్యుడికి అందుబాటులో లేవు. ఈ నేపథ్యంలో సౌరశక్తిని మరింత చౌకగా మార్చేందుకు, ఉత్పత్తిని పెంచేందుకు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రయత్నాలు జరుగుతున్నాయి. వాటి గురించి స్థూలంగా...
ఎంఐటీ త్రీడీ మార్గం!
సంప్రదాయ సోలార్ ప్యానల్స్‌లో ఒక మెగావాట్ విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేసేందుకు దాదాపు అయిదు ఎకరాల స్థలం కావలసి ఉంటుందని అంచనా. సోలార్ ప్యానల్స్ 2డీ (పొడవు, వెడల్పు)లో మాత్రమే అందుబాటులో ఉండటం దీనికి కారణం. అమెరికాలోని ప్రసిద్ధ టెక్నాలజీ సంస్థ మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ ఈ సమస్యను అధిగమించేందుకు ఓ వినూత్న ఆలోచన చేసింది. కంప్యూటర్ల సాయంతో త్రీడీ సోలార్ ప్యానల్స్‌కు రూపకల్పన చేసింది. అంతేకాదు... జెఫ్రీ గ్రాస్‌మాన్, కార్ల్ రిచర్డ్ సోడెర్‌బెర్గ్‌లతో కూడిన శాస్త్రవేత్తల బృందం నమూనా త్రీడీ సోలార్ ప్యానల్స్‌ను తయారు చేసింది కూడా. నిట్టనిలువుగా స్తంభాల మాదిరిగా కనిపించే ఈ సోలార్ ప్యానల్స్ రకరకాల కోణాల నుంచి సూర్యకిరణాలను శోషించుకుని విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేశాయి. ఫలితంగా నిర్దిష్ట స్థలం ద్వారా సాధారణ సోలార్ ప్యానల్స్ ఉత్పత్తి చేసే విద్యుత్తుకు రెండు నుంచి 20 రెట్లు ఎక్కువ విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేయగలిగారు. వెలుతురు తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలగడం ఈ సోలార్‌ప్యానల్స్ గొప్పదనం. అంతా బాగానే ఉంది... మరి మనకెప్పుడు అందుబాటులోకి వస్తాయి? నమూనా ప్యానల్స్‌ను మరింత ఆధునికీకరించేందుకు జరుగుతున్న ప్రయత్నాలు పూర్తవగానే!
నానో టెక్నాలజీతో క్షణాల్లో నీటిఆవిరి...
భూతద్దంతో సూర్యకిరణాలను కేంద్రీకరిస్తే కాగితం భగ్గున మండిపోతుంది. మరి... ఇదే పని నీటిపై చేస్తే? గంటల సమయం భూతద్దం పట్టుకుంటే నీటి ఉష్ణోగ్రత కొంత పెరగవచ్చు. కానీ.. ఆ నీటిలో మీరు నానో ద్రావణమేదైనా కలిపారనుకోండి... కళ్లు మూసి తెరిచేలోపు నీళ్లు కాస్తా ఆవిరైపోతాయి! హ్యూస్టన్ కేంద్రంగా పనిచేస్తున్న రైస్ విశ్వవిద్యాలయ శాస్త్రవేత్తలు సాధించిన అద్భుతమిది. శాటిలైట్ డిష్ ఆకారాన్ని పోలిన సోలార్ కలెక్టర్‌ను ఉపయోగించి వారు అతి తక్కువ సమయంలో నీటిని ఆవిరిగా మార్చగలిగారు. నానోద్రావణంలోని కణాలు వేగంగా వేడెక్కడం వల్ల ఇలా జరుగుతుందని అంచనా. ఆవిరి తయారైతే మనకేంటనుకుంటున్నారా? అక్కడే ఉంది కిటుకు. అతితక్కువ కాలంలో నీటిఆవిరిని ఉత్పత్తి చేస్తున్నామంటే... విద్యుత్తును తక్కువ ఖర్చుతో ఉత్పత్తి చేస్తున్నట్లే లెక్క. సంప్రదాయ సోలార్ ప్యానెల్స్‌తో పోలిస్తే ఈ కొత్త టెక్నాలజీ ద్వారా అందే విద్యుత్తు దాదాపు రెట్టింపు ఉంటుందని అంచనా.
ఇంజిన్ రయ్యి... రయ్యి...
వాహనాల్లోని ఇంటర్నెట్ కంబశ్చన్ ఇంజిన్ తెలుసుగా... పెట్రోలు, డీజిల్ వంటి ఇంధనాలు మండించడం ద్వారా ఇది పనిచేస్తుంది. వాతావరణ కాలుష్యానికి కారణమవుతున్న ఈ ఇంజిన్‌నే కొంచెం మార్చి... కేవలం సౌరశక్తితో నడిచేలా చేశారు ఇద్దరు అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు. అదెలా అన్నదేనా మీ ప్రశ్న... చదవండి మరి... సాధారణ ఇంజిన్‌లో ఏం జరుగుతుంది? పిస్టన్ పైభాగంలో ఉన్న ప్రాంతంలో ఇంధనం మండుతుంది. ఫలితంగా వాయువు వ్యాపనం చెంది పిస్టన్‌ను కిందకు తోస్తుంది. ఇదే ప్రక్రియ మళ్లీమళ్లీ జరిగి వాహనం ముందుకెళుతుంది. ఇప్పుడు పెట్రోలు, డీజిళ్ల స్థానంలో చమురులాంటి నూనెను ఊహించుకోండి. డిష్ ఆకారంలో ఉండే సోలార్ కలెక్టర్ ద్వారా ఈ నూనెను వేడి చేస్తారు. ఇది పిస్టన్ ఛాంబర్‌లోకి చేరుతుంది.
ఈ దశలో అతిసూక్ష్మస్థాయిలో నీటిబిందువులు ఛాంబర్‌లోకి పంపుతారు. వేడివేడి నూనెకు నీళ్లు తగిలితే ఏమవుతుందో మనం చూసే ఉంటాం. అలాగే ఇక్కడ కూడా నూనె, నీళ్లు పేలిపోయి శక్తి విడుదలవుతుంది. ఈ దశ తరువాత పిస్టన్ అడుగున ఉన్న ప్రాంతంలో నూనె, నీళ్లు వేరైపోతాయి. వీటిని మళ్లీ మళ్లీ ఉపయోగించుకోవచ్చునన్నమాట. ‘‘మా ప్రయోగాల్లో మేం 31 సిసి ఇంజిన్‌లో కొన్ని మార్పులు చేసి ఉపయోగించాం. ఇందుకోసం దాదాపు 12 అడుగుల వెడల్పయిన సోలార్ కలెక్టర్‌ను వాడాం. అయితే ఇది ప్రయోగాత్మకంగా చేసిన డిజైన్ మాత్రమే. కొన్ని మార్పులు చేర్పులు చేయడం ద్వారా మరింత సమర్థంగా పనిచేసేలా చేస్తాం. తద్వారా ఇళ్లల్లో, చిన్నచిన్న పరిశ్రమల్లోనూ సౌరశక్తిని విసృ్తతంగా వాడుకునే అవకాశమేర్పడుతుంది’’ అని ఈ టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేసిన శాస్త్రవేత్తలు మ్యాట్ బ్లూ, బెన్ కూపర్‌ను ‘సాక్షి’కి ఇచ్చిన ఈ మెయిల్ ఇంటర్వ్యూలో తెలిపారు.
ప్రిన్స్‌టన్ ట్రిపుల్ ధమాకా
సంప్రదాయ సోలార్ ప్యానెల్స్ సామర్థ్యం తక్కువని ముందుగానే చెప్పుకున్నాం కదా! తనపై పడే సూర్యకాంతిలో ఎక్కువభాగాన్ని తిప్పికొట్టడం దీనికి ఒక కారణమైతే... పరారుణ, అతినీలలోహిత కిరణాలను శోషించుకోకపోవడం మరో కారణం. రకరకాల పదార్థాలను కలిపి వాడటం ద్వారా ఈ సమస్యను అధిగమించేందుకు ప్రయత్నాలు జరుగుతున్నాయి. అయితే ప్రిన్స్‌టన్ విశ్వవిద్యాలయ శాస్త్రవేత్తలు నానోస్థాయి పలకలను వాడటం ద్వారా ఈ సమస్యను విజయవంతంగా అధిగమించడమే కాకుండా... ఈ క్రమంలో సౌరశక్తి ఉత్పత్తిని మూడురెట్లు ఎక్కువ చేయగలిగారు. కేవలం 30 నానోమీటర్ల మందం ఉండే బంగారు నానో షీట్‌తోపాటు కొన్ని లోహ, ప్లాస్టిక్ షీట్స్‌ను వాడినప్పుడు సోలార్ ప్యానెల్‌పై పడే వెలుతురులో కేవలం నాలుగుశాతం మాత్రమే వెనక్కు ప్రతిఫలిస్తోంది. శోషించుకునే వేడి కూడా ఎక్కువయిందని వీరు గుర్తించారు. వీటి ద్వారా సాధారణ సోలార్ ప్యానెల్స్ కంటే దాదాపు 175 శాతం ఎక్కువ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయవచ్చునని ప్రయోగపూర్వకంగా నిరూపించారు. అంతేకాదు... ఈ టెక్నాలజీ వాడకం ద్వారా సిలికాన్ సోలార్ ప్యానెల్స్ ధర కూడా గణనీయంగా తగ్గుతుందని అంచనా.
- గిళియార్ గోపాలకృష్ణ మయ్యా
కామెంట్‌లు లేవు:
కామెంట్‌ను పోస్ట్ చేయండి