ಈ ಬಯೋನಿಕ್ ಶೀಟ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ

ಇಂಪೀರಿಯಲ್ ಕಾಲೇಜ್ ಲಂಡನ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಸ ಎಲೆಯಂತಹ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಜಾ ನೀರನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ನೈಜ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ.
"PV ಶೀಟ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ನಾವೀನ್ಯತೆಯು "ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ."
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಎಲೆಗಳು "ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಗಿಂತ 10 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ 70 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.
ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿದರೆ, ಆವಿಷ್ಕಾರವು 2050 ರ ವೇಳೆಗೆ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 40 ಶತಕೋಟಿ ಘನ ಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ತಾಜಾ ನೀರನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.
"ಈ ನವೀನ ವಿನ್ಯಾಸವು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವಾಗ ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲು ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ" ಎಂದು ಕೆಮಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಸಂಶೋಧಕ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕ ಡಾ. ಕಿಯಾನ್ ಹುವಾಂಗ್ ಹೇಳಿದರು.
ಪಂಪ್‌ಗಳು, ಫ್ಯಾನ್‌ಗಳು, ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಬಾಕ್ಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ಸರಂಧ್ರ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಕೃತಕ ಎಲೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇದು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ವಿವಿಧ ಸೌರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
"ಈ ನವೀನ ಶೀಟ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಎರಡು ಒತ್ತುವ ಜಾಗತಿಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಾಗ ಜಾಗತಿಕ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ: ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ತಾಜಾ ನೀರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆ" ಎಂದು ಕ್ಲೀನ್ ಎನರ್ಜಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಮುಖ್ಯಸ್ಥ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕ ಕ್ರಿಸ್ಟೋಸ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಹೇಳಿದರು.ಮಾರ್ಕಿಡ್ಸ್ ಹೇಳಿದರು.
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಎಲೆಗಳು ನಿಜವಾದ ಎಲೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಪಿರೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಸಸ್ಯವು ಬೇರುಗಳಿಂದ ಎಲೆಗಳ ತುದಿಗಳಿಗೆ ನೀರನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ನೀರು PV ಎಲೆಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಬಹುದು, ವಿತರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗಬಹುದು, ಆದರೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ನಾರುಗಳು ಎಲೆಗಳ ಅಭಿಧಮನಿ ಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಸೌರ PV ಕೋಶಗಳಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಸ್ಪಂಜಿನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಕ್ಟೋಬರ್ 2019 ರಲ್ಲಿ, ಕೇಂಬ್ರಿಡ್ಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು "ಕೃತಕ ಎಲೆ" ಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು, ಇದು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು, ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಿ ಸಿಂಥೆಸಿಸ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಎಂಬ ಶುದ್ಧ ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ನಂತರ, ಆಗಸ್ಟ್ 2020 ರಲ್ಲಿ, ಅದೇ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸಂಶೋಧಕರು, ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಪ್ರೇರಿತರಾಗಿ, ತೇಲುವ "ಕೃತಕ ಎಲೆಗಳನ್ನು" ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಅದು ಶುದ್ಧ ಇಂಧನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿನ ವರದಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಸ್ವಾಯತ್ತ ಸಾಧನಗಳು ತೇಲುವಷ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಂತೆ ಭೂಮಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಸಮರ್ಥ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕ ಇಂಧನಗಳಿಂದ ದೂರ ಸರಿಯಲು ಮತ್ತು ಸ್ವಚ್ಛ, ಹಸಿರು ಆಯ್ಕೆಗಳಿಗೆ ಎಲೆಗಳು ಆಧಾರವಾಗಿರಬಹುದೇ?
ವಾಣಿಜ್ಯ PV ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯು (>70%) ಶಾಖವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅದರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಕ್ಷೀಣತೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.ವಾಣಿಜ್ಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಫಲಕಗಳ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 25% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಜೆನರೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ, ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪಿರೇಶನ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪಾಲಿಜೆನರೇಶನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನಾವು ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ.ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪಿರೇಷನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಸುಮಾರು 590 W/m2 ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ, 1000 W/m2 ಪ್ರಕಾಶಮಾನದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸುಮಾರು 26 ° C ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 13.6% ನಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, PV ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖ ಮತ್ತು ತಾಜಾ ನೀರನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಚೇತರಿಸಿಕೊಂಡ ಶಾಖವನ್ನು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಒಟ್ಟಾರೆ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 13.2% ರಿಂದ 74.5% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1.1L / h ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ./ m2 ಶುದ್ಧ ನೀರು.