سائنسدانوں نے یہ سیکھ لیا ہے کہ بخارات بنتے ہوئے پانی کو بجلی میں کیسے تبدیل کیا جاتا ہے۔

تمام توانائی کے ذرائع یکساں طور پر قابل رسائی نہیں ہیں: شمسی توانائی موسم پر منحصر ہے، ہوا زمین کی تزئین پر منحصر ہے، اور پن بجلی کے لیے بنیادی ڈھانچے کی ضرورت ہے۔ اس پس منظر میں، محققین تیزی سے ان عملوں کی طرف رجوع کر رہے ہیں جو تقریباً ہر جگہ پائے جاتے ہیں۔ پانی کی بخارات ایک ایسا عمل ہے۔ Rambler مضمون میں، اس بارے میں پڑھیں کہ سائنسدانوں نے اس طرح بجلی پیدا کرنا کیسے سیکھا۔

یہ بخارات کیوں بنتا ہے؟

بخارات کی تھرموڈینامکس ایک طویل عرصے سے معلوم ہے: جب پانی مائع سے بخارات میں تبدیل ہوتا ہے تو گرمی کی ایک خاص مقدار کی ضرورت ہوتی ہے – تقریباً 2250 جولز فی گرام۔ یہ وہ توانائی ہے جو پانی ماحول سے لیتا ہے جب یہ بخارات بنتا ہے، سطح کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے اور درجہ حرارت میں فرق پیدا کرتا ہے۔

پانی مسلسل بخارات بنتا ہے – دریاؤں، جھیلوں، سمندروں، مٹی، پودوں اور یہاں تک کہ جلد کی سطح سے بھی – اور یہ دن کے وقت سے قطع نظر ہوتا ہے، جب تک کہ حرارت اور ہوا کی حرکت ہو۔ شمسی پینل کے برعکس جو سورج کی روشنی یا ہوا پر منحصر ونڈ ٹربائنز پر انحصار کرتے ہیں، بخارات گیلی اور گرم سطح کے ساتھ تقریباً کہیں بھی ہو سکتے ہیں۔ یہ اسے توانائی کا ممکنہ طور پر پائیدار لیکن نسبتاً کم شدت کا ذریعہ بناتا ہے۔

بھاپ جنریٹر کیسے کام کرتا ہے؟

جدید آلات جو بخارات کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں وہ تھرمو الیکٹرک جنریٹرز (TEG) پر مبنی ہیں۔ وہ ایک سادہ اصول پر کام کرتے ہیں: دو سطحوں کے درمیان درجہ حرارت کا فرق وولٹیج بناتا ہے۔

سائنسدانوں کی جین کلوننگ کی غیر معمولی دریافت

چینی یونیورسٹی آف ہانگ کانگ اور نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور کے محققین کی طرف سے بیان کردہ ایک نقطہ نظر، جریدے میں شائع ہوا ہے۔ مشہور میکانکس. یہ مندرجہ ذیل تعمیر کو فرض کرتا ہے:

• تھرمو الیکٹرک جنریٹر کے دونوں طرف دو ہیٹ سنک رکھے گئے ہیں۔
• ان میں سے ایک غیر محفوظ پولی وینیل الکحل (PVA) جیل سے جڑا ہوا ہے جو مسلسل گیلا رہتا ہے۔
• پانی جیل کی سطح سے بخارات بن جاتا ہے، اسے ٹھنڈا کرتا ہے۔
• دوسری طرف محیط درجہ حرارت پر رہتا ہے۔

گرم طرف اور ٹھنڈی طرف کے درمیان درجہ حرارت کا یہ میلان مکینیکل حصوں کو حرکت دیے بغیر بجلی پیدا کرنے کے لیے توانائی فراہم کرتا ہے۔ لیبارٹری ٹیسٹنگ کے مرحلے پر، ایسا نظام صرف خوردبینی سطح کی توانائی پیدا کرنے کے قابل ہے، مثال کے طور پر چھوٹے ڈسپلے یا سینسر کو طاقت دینے کے لیے۔

تاہم سائنسدانوں نے بجلی کی پیداوار میں اضافے کا امکان دیکھا ہے۔ مصنفین کا اندازہ ہے کہ جب مواد اور ڈیزائن کو بہتر بنایا جاتا ہے تو صلاحیت دس گنا بڑھ سکتی ہے۔

ٹیکنالوجی کے فوائد اور حدود

سازگار:

1. بخارات ایک ایسا عمل ہے جو ہر جگہ ہوتا ہے، خاص طور پر گرم اور مرطوب علاقوں میں جو براہ راست سورج کی روشنی یا ہوا سے متاثر نہیں ہوتے ہیں۔
2. کوئی حرکت پذیر حصے نہیں ہیں جیسا کہ میں بتایا گیا ہے۔ AZoCleantechسامان کو آسان بنائیں اور آپریٹنگ اخراجات کو کم کریں۔
3. ہو سکتا ہے کہ یہ صرف ہائی پاور والے کاموں کے لیے موزوں نہ ہو بلکہ مائیکرو ڈیوائسز – سینسر، پہننے کے قابل، انٹرنیٹ آف تھنگز ڈیوائسز کے لیے مفید ہو سکتا ہے۔

حد:

1. اس طرح کے نظاموں کی موجودہ کارکردگی انتہائی کم ہے – تقریباً 0.1% بخارات توانائی کو بجلی میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور اس کا موازنہ دوسری قابل تجدید ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ابتدائی مراحل سے کیا جا سکتا ہے۔
2. آلہ کو بخارات کے لیے پانی کے مستقل ذریعہ کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے بغیر اثر ختم ہوجائے گا۔
3. پیمانے پر ایک مسابقتی توانائی کا ذریعہ بننے کے لیے، مواد کی نمایاں اصلاح، ڈیزائن اور دیگر ذرائع کے ساتھ انضمام کی ضرورت ہے۔

ایسی ٹیکنالوجی کہاں کارآمد ہو سکتی ہے؟

بخارات پیدا کرنے والے جنریٹرز کے لیے سب سے زیادہ ممکنہ طور پر ابتدائی ایپلی کیشنز ان علاقوں میں ہیں جن میں بیٹریوں یا تاروں کی ضرورت کے بغیر، چھوٹے ہونے کے باوجود، مسلسل بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہوتی ہے:

• پہننے کے قابل الیکٹرانکس – ہیلتھ مانیٹر، میڈیکل سینسرز، گھڑیاں جزوی طور پر ان کی اپنی نمی یا ماحول سے چل سکتی ہیں۔
• ماحولیاتی سینسر – دور دراز کے مقامات پر مٹی، آب و ہوا، ہوا کے معیار کی نگرانی کریں جہاں بیٹریاں تبدیل کرنا مشکل ہو۔
• کم طاقت والے IoT آلات کو دیکھ بھال کی ضرورت کے بغیر طویل عرصے تک کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

مستقبل میں، توانائی پیدا کرنے کے لیے پانی کے بڑے ذخائر یا صنعتی سہولیات سے بخارات کا استعمال کرتے ہوئے مزید مہتواکانکشی کام ہو سکتے ہیں۔ لیکن اس طرح کے منصوبے اب بھی تصوراتی ہیں اور ان کے لیے کئی سالوں کی تکنیکی ترقی درکار ہوتی ہے۔

ہم نے پہلے لکھا ہے کہ ہمارے پاس لامحدود توانائی کب ہوگی۔