நீராவி மூலம் மின்சாரம்: ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவின் அற்புத உலகில் ஒரு பார்வை!
மின்சாரத் தேவைகள் நாளுக்கு நாள் அதிகரித்து வரும் இந்த காலகட்டத்தில், விஞ்ஞானிகள் புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் சுத்தமான எரிசக்தி ஆதாரங்களைத் தேடி வருகின்றனர். சூரிய ஒளி, காற்று, நீர் போன்றவற்றிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் முறைகள் நமக்கு ஏற்கனவே தெரியும். ஆனால், வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஈரப்பதத்திலிருந்து, அதாவது நீராவியிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும் என்று சொன்னால் நம்புவீர்களா? ஆம், அதுதான் ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவு (Hydrovoltaic Effect).
ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவு என்றால் என்ன?
ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவு என்பது, சில பிரத்யேகப் பொருட்கள் வளிமண்டலத்தில் உள்ள நீராவி மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, தன்னிச்சையாக மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஒரு நிகழ்வாகும். மிக எளிமையாகச் சொல்ல வேண்டுமென்றால், காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்தை மின்சாரமாக மாற்றும் தொழில்நுட்பம் இது.
இந்த நிகழ்வு, நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியால் சாத்தியமாகியுள்ளது. நானோபோர்கள் (Nanopores) எனப்படும் மிக நுண்ணிய துளைகள் கொண்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்தி, விஞ்ஞானிகள் இந்த விளைவை உருவாக்குகின்றனர்.
இது எப்படி வேலை செய்கிறது?
இதன் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் சுவாரஸ்யமானது.
பிரத்யேகப் பொருள்: இந்த தொழில்நுட்பத்தில், நானோமீட்டர் அளவில் துளைகள் கொண்ட ஒரு மெல்லிய பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தத் துளைகளின் மேல் மற்றும் கீழ் பரப்புகளில் மின்முனைகள் (Electrodes) இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
ஈரப்பதத்தின் பங்கு: வளிமண்டலத்தில் உள்ள நீராவி மூலக்கூறுகள் (H₂O) இந்த நானோ துளைகளுக்குள் நுழைகின்றன.
அயனிகளின் உருவாக்கம்: நானோ துளைகளின் சுவர்களுடன் நீராவி மூலக்கூறுகள் வினைபுரியும்போது, அவை நேர்மின் சுமையுடைய ஹைட்ரஜன் அயனிகளாகவும் (H⁺), எதிர்மின் சுமையுடைய மற்ற அயனிகளாகவும் பிரிகின்றன.
மின்னழுத்த வேறுபாடு: நானோ துளைகளின் அமைப்பின் காரணமாக, நேர்மின் அயனிகள் ஒரு மின்முனையை நோக்கியும், எதிர்மின் அயனிகள் மற்றொரு மின்முனையை நோக்கியும் ஈர்க்கப்படுகின்றன. இதனால், இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையே ஒரு மின்னழுத்த வேறுபாடு (Voltage) உருவாகிறது.
மின்சாரம் உற்பத்தி: இந்த மின்னழுத்த வேறுபாடு, ஒரு தொடர்ச்சியான மின்சார ஓட்டத்தை உருவாக்குகிறது. இதன் மூலம், எந்தவொரு வெளிப்புற ஆற்றல் மூலமும் இல்லாமல், காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்திலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கப்படுகிறது.
இதன் நன்மைகள் என்ன?
இந்த தொழில்நுட்பம் எதிர்காலத்தில் எரிசக்தி துறையில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இதன் முக்கிய நன்மைகள்:
தொடர்ச்சியான ஆற்றல்: சூரிய ஒளி அல்லது காற்று போன்றல்லாமல், வளிமண்டல ஈரப்பதம் பகல் மற்றும் இரவு என எல்லா நேரங்களிலும் கிடைக்கிறது. எனவே, 24/7 மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய முடியும்.
சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது: இது எந்தவிதமான தீங்கு விளைவிக்கும் வாயுக்களையும் வெளியிடாத ஒரு சுத்தமான ஆற்றல் மூலமாகும்.
பரவலான கிடைக்கும் தன்மை: உலகின் பெரும்பாலான பகுதிகளில் ஈரப்பதம் உள்ளது. எனவே, இந்த தொழில்நுட்பத்தை பாலைவனப் பகுதிகளைத் தவிர மற்ற எல்லா இடங்களிலும் பயன்படுத்தலாம்.
சிறிய சாதனங்கள்: இதன் மூலம் மிகச்சிறிய மின்சாதனங்களுக்குத் தேவையான ஆற்றலை வழங்க முடியும். அணியக்கூடிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் (Wearable electronics), மருத்துவ சென்சார்கள் மற்றும் சிறிய ಗ್ಯಾட்ஜெட்டுகளுக்கு இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
எதிர்காலப் பயன்பாடுகள்
ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவின் பயன்பாடுகள் இன்னும் ஆராய்ச்சி நிலையிலேயே இருந்தாலும், அதன் எதிர்கால சாத்தியக்கூறுகள் பிரகாசமாக உள்ளன.
சுயமாக சார்ஜ் ஆகும் மொபைல் போன்கள் மற்றும் ஸ்மார்ட் வாட்ச்கள்.
ரிமோட் சென்சார்கள் மற்றும் வயர்லெஸ் சாதனங்களுக்கு ஆற்றல் வழங்குதல்.
சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைக் கண்காணிக்கும் கருவிகளுக்கு மின்சாரம் அளித்தல்.
பெரிய அளவில் மின்சாரம் தயாரிக்கும் ஆலைகளை அமைப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகள்.
மொத்தத்தில், ஹைட்ரோவோல்டாயிக் விளைவு என்பது நமது எதிர்கால மின்சாரத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய ஒரு அற்புதமான மற்றும் திறமையான தொழில்நுட்பமாகும். இந்தத் துறையில் நடக்கும் தொடர் ஆராய்ச்சிகள், நம்மை ஒரு தூய்மையான மற்றும் நிலையான எரிசக்தி எதிர்காலத்தை நோக்கி அழைத்துச் செல்லும் என்பதில் சந்தேகமில்லை.