आप एक मायावी डेरा डाले हुए स्थान की ओर बढ़ते हैं, जो आपको चौरासी शहर के रहने वाले लोगों से तीन दिन की वापसी के लिए सामग्री रखने के लिए पर्याप्त गियर से भरा है। लेकिन जब आप छोड़ने के लिए तैयार होते हैं, तो आपको एहसास होता है कि न केवल आपका सेल फोन मर गया है, इसकी बैटरी एक सिग्नल को खोजने के बाद खर्च की गई है जब आप इसे पूरा कर रहे हैं, लेकिन आप यह नहीं याद कर सकते हैं कि आप कहां पर रुके थे इसका मतलब है कि आपके फोन पर मौजूद जीपीएस आपकी लाइफलाइन है। सौभाग्य से, आपके खाना पकाने के बर्तन में निर्मित एक नई सामग्री के कारण, आपको केवल बर्तन को चालू करना होगा, पानी को अंदर गर्म करना होगा और अपने फोन को उससे जुड़े पोर्ट में प्लग करना होगा। केवल कुछ घंटों में, आपका फ़ोन चार्ज हो जाएगा और आप इसे सुरक्षित रूप से ट्रेलहेड पर खड़े अपने ट्रक में वापस ला सकते हैं।
यूटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में पाया कि तीन रासायनिक तत्वों-कैल्शियम, कोबाल्ट और टेरिबियम से बना गैर-विषाक्त पदार्थ अपशिष्ट गर्मी से थर्मोइलेक्ट्रिक ऊर्जा उत्पन्न करता है। Ca3Co4Og को गर्म करने वाली एक परत के बीच सेंक कर, जैसे कि खाना पकाने के बर्तन, और एक ऐसी परत जो ठंडी होती है, जैसे बर्तन के भीतर भोजन या पानी, गर्म सिरे से चार्ज ठंडे सिरे से होकर विद्युत वोल्टेज उत्पन्न करता है।
तापमान अंतर का उपयोग करके थर्मोइलेक्ट्रिक प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न होती है। इस मामले में, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के बाद के शोधकर्ता श्रीकांत सैनी कहते हैं, यहां तक कि तापमान के अंतर का एक डिग्री भी पता लगाने योग्य वोल्टेज का उत्पादन करता है।
"थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री में, जब सामग्री का एक छोर गर्म होता है और दूसरा छोर ठंडा होता है, तो गर्म अंत से चार्ज वाहक, सामग्री के माध्यम से ठंडे अंत तक चले जाते हैं, एक विद्युत वोल्टेज उत्पन्न करते हैं, " सैनी कहते हैं, हाल ही में कागज पर प्रमुख लेखक वैज्ञानिक रिपोर्टों में प्रकाशित। "इस सामग्री के कुछ मिलीग्राम मोटे तौर पर बिजली का एक माइक्रोवेव प्रदान करेंगे।"
क्योंकि सामग्री एक ऐसी नई खोज है, सैनी का कहना है कि वे सटीक माप को वाट के माप के विश्लेषण के बीच में हैं; हालाँकि, उनके मोटे अनुमान से पता चलता है कि एक वाट बिजली पैदा करने के लिए, उन्हें लगभग पाँच ग्राम सामग्री की आवश्यकता होती है।
इस ग्राफिक में, एक गर्म स्टोव से गर्मी, खाना पकाने के बर्तन में कूलर के पानी या भोजन के साथ मिलकर सेल फोन को चार्ज करने के लिए पर्याप्त बिजली उत्पन्न कर सकता है। (आशुतोष तिवारी) एक पुरानी कहावत हमें '' बर्बाद न करने, न चाहने '' के लिए सावधान करती है। अमेरिका में, हमारी लगभग आधी ऊर्जा अक्षमता के कारण खो जाती है, और हमारी अधिकांश ऊर्जा अभी भी गैर-नवीकरणीय पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और कोयले से उत्पन्न होती है। लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी द्वारा इकट्ठे अमेरिकी ऊर्जा चार्ट के अनुसार, सौर, परमाणु, पनबिजली, पवन, भूतापीय, प्राकृतिक गैस, कोयला, बायोमास और पेट्रोलियम से 2013 में उत्पन्न 97.4 क्वाड्रिलियन ब्रिटिश थर्मल यूनिट (या क्वाड्स) की।, केवल 38.4 क्वाड वास्तव में उपयोग किए गए थे। मतलब 59 क्वाड बर्बाद हो गए। इस व्यर्थ ऊर्जा को एकत्र करने और उपयोग करने का एक तरीका खोजना भविष्य के लिए एक स्थायी संसाधन प्रदान कर सकता है।
बर्कले लैब्स में मॉलेक्यूलर फाउंड्री में अकार्बनिक सुविधा निदेशक जेफरी अर्बन कहते हैं, "अपशिष्ट गर्मी वास्तव में संभव ऊर्जा के एक बड़े पैमाने पर अनदेखी, फिर भी विशाल भंडार है।" "थर्मोइलेक्ट्रिक्स इस संसाधन का लाभ उठाने और इसका लाभ उठाने का एक आशाजनक मार्ग है - वे सीधे ताप को बिना किसी हिलते हुए काम करने वाले तरल पदार्थ या अन्य यांत्रिक जटिलता के साथ बिजली में परिवर्तित करते हैं।"
शहरी नोट जो दक्षता, सामग्री की लागत और कार्यान्वयन में आसानी, सभी महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग विचार हैं, जोड़ते हैं, "जटिल परिवहन भौतिकी के कारण, थर्मोइलेक्ट्रिक्स केवल एक विशेष तापमान पर बेहतर रूप से संचालित होते हैं।"
पिछली थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री रचनाएं कैडमियम, टेलुराइड या मरकरी-तत्वों से बनी थीं, जो सभी मनुष्यों के लिए विषैले थे और सैनी के शोध के अनुसार, Ca3Co4Og संयोजन के रूप में स्थिर नहीं थे। इसके अलावा, पूर्व थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री स्केलेबल नहीं थीं क्योंकि वे एकल क्रिस्टल के निर्माण या निर्माण से उत्पन्न हुई थीं, जो महंगी और चुनौतीपूर्ण दोनों हैं। सैनी का रासायनिक संयोजन इस थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक के बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए अनुमति दे सकता है क्योंकि रसायन गैर विषैले सामग्री को प्राप्त करने के लिए मिश्रण और पकाने के लिए आसानी से उपलब्ध हैं, जिससे बड़े बैचों में निर्माण करना आसान हो जाता है। यह खोज को संभव गेम चेंजर बनाता है।
सैनी कहते हैं, '' हम इस सामग्री के कई अनुप्रयोगों का अनुमान लगाते हैं। यूटा विश्वविद्यालय ने पेटेंट के लिए आवेदन किया है। सैनी कुछ विशिष्ट विवरणों को प्रकट करने में असमर्थ हैं, लेकिन कहते हैं कि नए कपड़े का उपयोग गहने, खाना पकाने के बर्तन और ऑटोमोबाइल में किया जा सकता है या यहां तक कि भविष्य के चिकित्सा अनुप्रयोग भी हो सकते हैं।
थर्मोइलेक्ट्रिकिटी या तापमान अंतर के माध्यम से उत्पादित बिजली - 1821 में उत्पन्न हुई जब थॉमस सीबेक और जीन पेल्टियर ने बिजली को गर्मी के रूपांतरण की खोज की। तीन दशक बाद 1851 में, विलियम थॉमसन (जिसे लॉर्ड केल्विन के नाम से भी जाना जाता है) ने पाया कि किसी पदार्थ के माध्यम से विद्युत प्रवाह को चलाने से यह गर्म हो सकता है या ठंडा हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि इलेक्ट्रॉनों का विचलन कैसे होता है। तब से, यह क्षेत्र विकसित करना जारी रखा है क्योंकि वैज्ञानिक थर्मोइलेक्ट्रिक को एक स्केलेबल तकनीक लाने के लिए काम करते हैं।
जोशुआ ज़ाइड, डेलावेयर विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के एक सहयोगी प्रोफेसर, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों, विशेष रूप से टेरिबियम का अध्ययन करते हैं, जो सैनी की खोज के लिए रासायनिक तत्व संयोजन का हिस्सा है। उनका कहना है कि टेरीबियम आवश्यक रूप से प्रचुर मात्रा में नहीं है क्योंकि शोधकर्ताओं का सुझाव है कि रासायनिक संरचना के भीतर उपयोग की जाने वाली राशि बड़ी मात्रा में एक बिंदु बना सकती है।
", एक टेरबियम] वास्तव में, टेल्यूरियम की तुलना में कहीं अधिक सामान्य है, जो आमतौर पर थर्मोइलेक्ट्रिक में उपयोग किया जाता है, लेकिन वास्तव में कुछ दुर्लभ है, " जिद कहते हैं। "यह हाल के वर्षों में बड़ी कीमत में वृद्धि हुई है क्योंकि मांग थर्मोइलेक्ट्रिक और सीडीटीई सौर दोनों के लिए बढ़ गई है [कैडमियम फोटोवोल्टिक सौर कोशिकाओं - बाजार में सबसे आम दूसरा]।"
सैनी का कहना है कि इस थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक को तैयार होने में लगभग दस साल लग गए, क्योंकि शुरुआती लक्ष्य एक कुशल सामग्री बनाने से पहले टीम ने अपनी अंतिम आवश्यकताओं के लिए जैव-अनुकूल जोड़ा। एक बार उत्पाद पेटेंट होने के बाद, वे इसे व्यावसायिक रूप से पेश करना चाहते हैं। "इस बिंदु पर, हम केवल यह कह सकते हैं कि कारों में बहुत अधिक गर्मी होती है, जिसका उपयोग बिजली में परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है, " सैनी।
थर्मोइलेक्ट्रिक पावर का भविष्य आशाजनक है, खासकर इस नई खोज के साथ। कैलिफ़ोर्निया-सांता बारबरा विश्वविद्यालय में सामग्री और इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के प्रोफेसर एमेरिटस आर्ट गोस्सार्ड का मानना है कि नई तकनीक में सैन्य उन्नति, विशेष रूप से ऑल-इलेक्ट्रिक जहाज में भविष्य के अनुप्रयोग हो सकते हैं।
"आप अपने बॉयलरों और रिएक्टरों से निकलने वाली ऊष्मा का उपयोग बिजली पैदा करने के लिए कर सकते हैं जो तब बिजली की मोटर चलाएगा और बिजली के जहाज को धक्का देगा, " गोस्सार्ड कहते हैं। “इस जहाज के पीछे गर्म पानी के ढेर को न छोड़ने का फायदा होगा, जिससे इसे ट्रैक करना आसान हो जाता है। लेकिन इसके लिए मेगावॉट बिजली की आवश्यकता होगी, और थर्मोइलेक्ट्रिक को उस सीमा तक नहीं बढ़ाया जा सकता है। ”
इस सामग्री के साथ, शायद हम वहां पहुंचेंगे।
