परिचय
ऊर्जेच्या क्रांतीत पुढचे पाऊल—लेसर-कोरलेल्या ‘ब्लॅक मेटल’ तंत्रज्ञानामुळे सौर थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (STEG) ची कार्यक्षमता १५ पट (!) वाढविण्याचा संशोधनाचा थरारक निष्कर्ष.
संशोधनाचा प्रवास
यूनिव्हर्सिटी ऑफ रोचेस्टरच्या ऑप्टिक्स संस्थेतील प्रोफेसर चुन्लेई गुओ यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांनी femtosecond लेसर तंत्रज्ञानाचा वापर करून टंगस्टनवर सूक्ष्म–स्तरीय कोरने केलेला ‘ब्लॅक मेटल’ तयार केला. ह्यामुळे प्रकाशाची शक्य तितकी शोषण क्षमता वाढली आणि ताप उत्सर्जन कमी झाले .
कार्यप्रणालीचे तीन स्तंभ
- गरम बाजू (Hot side): काली धातू वापरून प्रकाश शोषण वाढवणे.
- मिनी हरितगृहाचा उपयोग: प्लास्टिक कवच लावून अपवादात्मक ताप नियंत्रित करणे, अशा प्रकारे ऊर्जा संचयन बळकट होते .
- थंड बाजू (Cold side): अल्युमिनियमवर लेसर कोरून तयार केलेले सूक्ष्म स्तरीय हीटसिंक, जे उष्णता अधिक प्रभावीतेने वितरित करते .
नफा आणि परिणाम
या नवीन STEG संयंत्राने LED दिव्यावर तेजस्वी प्रकाशदान दाखवून पारंपरिक STEG च्या तुलनेत जागतिक दर्जा सुधारले. सतत सूर्यप्रकाशाशिवायही ट्रिमर, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) सेन्सर्स, वेअरबेल डिव्हाइसेस व ग्रामीण भागातील ऊर्जा प्रणालींसाठी हे अत्यंत उपयुक्त ठरू शकते .
परंपरागत सौर पॅनेल्सच्या तुलनेत STEG ची स्थिती
– पारंपरिक STEGs ऊर्जा रूपांतरणात १% पेक्षा कमी कार्यक्षम आहेत, तर गृहस्थ पॅनेल्स साधारण २०% कार्यक्षमता मिळवतात.
– मात्र ‘ब्लॅक मेटल’ STEG या अंतराला १५ पट काबीज करून कार्यक्षमतेत क्रांतिकारी सुधारणा घडवितो .
नवीन वापर असेल काय?
हा शोध केवळ प्रयोगशाळेतील साधनापुरता मर्यादित न राहता, वस्तुनिष्ठ ऊर्जा समस्या जसे की निर्बीजपणे ऊर्जा पुरवठा, पीकभूत–सेन्सर्स आणि पोर्टेबल ऊर्जा साधने अशा क्षेत्रांतही महत्त्वपूर्ण ठरू शकतो .
भविष्यातील दिशा
ह्यातून साध्या सौर पॅनेल्सबरोबर STEG चा संयोग (Hybrid system) ऊर्जा कार्यक्षमता वाढवू शकतो. भविष्यात ही तंत्रज्ञान लो-कॉस्ट, प्रमाणिक आणि जास्त विविधतेने वापरातील जाण्याची संभाव्यता आहे .