अगली बार जब आप अपने विमान को पकड़ने के लिए एक हवाई अड्डे के माध्यम से दौड़ रहे हों या डांस फ्लोर पर कदम बढ़ा रहे हों, तो आप स्वच्छ, हरित ऊर्जा भी पैदा कर सकते हैं। कम से कम, कि विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय में Xudong वैंग और शोधकर्ताओं की उनकी टीम की उम्मीद है।
इंजीनियरों ने टिकाऊ सामग्रियों से बने एक नए प्रकार के फर्श का आविष्कार किया है जो नक्शेकदम को उपयोगी ऊर्जा में परिवर्तित करता है। और सबसे अच्छी बात यह है कि यह एक सामान्य अपशिष्ट पदार्थ से बना है: लकड़ी का गूदा।
कोने के चारों ओर तेल की कीमतों में प्रत्याशित उठाव के साथ, ऊर्जा के नए स्रोतों को खोजना - हरित ऊर्जा - आवश्यक है। जबकि सोलर चिपके हुए प्रतीत होते हैं, अमेरिका की सौर क्षमता में हर साल 43 प्रतिशत की वृद्धि हो रही है और सौर कपड़ा जैसे अन्य नवाचार बाजार से महीनों दूर हैं, फिर भी सनी खिड़की के बक्से के बाहर सोचने की जरूरत है।
वांग और उनकी शोध टीम में प्रवेश करें।
"यह एक पूरी तरह से अलग ऊर्जा स्रोत है, " यूडब्ल्यू-एम में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के एक एसोसिएट प्रोफेसर वांग कहते हैं। अनुसंधान वांग, उनके स्नातक छात्र, चुनहुआ याओ और कई अन्य लोगों द्वारा आयोजित किया गया था, और इस सितंबर में नैनो ऊर्जा में प्रकाशित किया गया था। “सौर सूर्य से आता है, और इस प्रकार की ऊर्जा पैदल चलने वाले लोगों या बाइक से आती है। और यह पूरी तरह से अलग है। "
इसमें सौर की तुलना में पूरी तरह से अलग-अलग अनुप्रयोग क्षेत्र हैं क्योंकि यह काम करने के लिए धूप के आसमान पर निर्भर नहीं करता है; सभी की जरूरत है कुछ लोगों को इसके पार चलना है। वांग का फर्श कंपन के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करता है, जिसे ट्राइबोइलेक्ट्रिकिटी के रूप में जाना जाता है।
वांग कहते हैं, "हम मानते हैं कि सेल्यूलोज फाइबर से बने ट्राइबोइलेक्ट्रिक एनर्जी हार्वेस्टिंग बोर्ड का इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने के लिए किया जाता है।"
शोधकर्ताओं ने रासायनिक रूप से लकड़ी के लुगदी नैनॉफ़िबर्स का इलाज किया कि फर्श दो अलग-अलग चार्ज सामग्री से बना है, ताकि जब कोई फर्श पर चलता है, तो ये फाइबर स्थैतिक बिजली के समान एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। इस कंपन द्वारा जारी इलेक्ट्रॉनों को तब एक कैपेसिटर द्वारा कब्जा कर लिया जाता है जो फर्श से जुड़ा होता है और ऊर्जा को बाद में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जाता है। संधारित्र में एक बैटरी या अन्य उपकरण प्लग करें, और ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है।
फर्श में लकड़ी की लुगदी नैनोफिबर्स को रासायनिक रूप से दो अलग-अलग चार्ज सामग्री के साथ इलाज किया जाता है, ताकि जब कोई फर्श पर चलता है, तो ये फाइबर एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। (स्टेफनी प्रीकोर्ट / यूडब्ल्यू-मेडिसन कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग) वांग का मानना है कि उनका फर्श हरे रंग की इमारत के लिए अगली बड़ी चीज हो सकती है, क्योंकि यह एक सस्ती अक्षय ऊर्जा स्रोत है जो रिसाइकिल योग्य सामग्रियों का उपयोग करता है। इस तरह के फर्श को स्थापित करना अपने अधिक महंगे समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक संभव है, जैसे कि सौर पैनल, क्योंकि टिकाऊ-और प्रचुर मात्रा में लकड़ी के गूदे का उपयोग किया जाता है।
वांग का कहना है कि इसे हवाई अड्डों, खेल स्टेडियमों या मॉल जैसे पैदल यातायात के उच्च स्तर वाले क्षेत्रों में रखा जा सकता है। वास्तव में, वांग को उम्मीद है कि त्रिकोणीय फर्श वाणिज्यिक उपयोग से परे विस्तारित होंगे और घरों को फर्श के रूप में घुसपैठ करेंगे जो रोशनी और उपकरणों को चार्ज कर सकते हैं। अंतिम उत्पाद लाखों घरों में पहले से स्थापित लकड़ी के फर्श के समान दिखेगा।
यह विचार अंततः "सड़क के किनारे की ऊर्जा" पर कब्जा करने के लिए इस अभिनव डिजाइन का उपयोग करने के लिए है। फिर भी, वैंग का डिजाइन इस तरह की कटाई के लिए पहले से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक की तरह नहीं है- सिरेमिक आधारित पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री और, वैंग कहते हैं, "लकड़ी का गूदा कठोर परिस्थितियों के लिए अधिक संवेदनशील हो सकता है, “इसका अर्थ है कि डामर के विकल्प के रूप में काम करने के लिए एक बेहतर इंटरफ़ेस या पैकेजिंग की आवश्यकता होगी।
किसी भी प्रकार की नई तकनीक की तरह, कुछ प्रारंभिक सीमाएँ होंगी।
" एनवायरनमेंटल इम्पैक्ट असेसमेंट रिव्यू" पत्रिका के एडिटर-इन-चीफ एरिक जॉनसन कहते हैं, "ट्राइबोइलेक्ट्रिक एनर्जी की सबसे बड़ी चुनौती इसकी अपरंपरागतता है।" "सफल होने के लिए, यह निवेश की जरूरत है। निवेशकों को परिचित होना पसंद है, अगर निश्चितता नहीं - तो कुछ उन्हें पता है। "
जॉनसन बताते हैं कि वर्तमान मुख्यधारा की कई तकनीकों में कूदने के लिए समान बाधाएं थीं। सौर, उदाहरण के लिए, एक बार एक कठिन-से-निगल अवधारणा, अब सचमुच में अक्षय ऊर्जा बाजार पर हावी है।
भले ही, वैकल्पिक ऊर्जा उद्योग बाजार के भीतर प्रमुख प्रगति करना जारी रखता है, जॉनसन का कहना है कि इनमें से कई नवाचारों के साथ आगे बढ़ने का निर्णय आम तौर पर वास्तविक तकनीक पर कम और अर्थशास्त्र और कथित सुरक्षा पर अधिक निर्भर करता है।
तो, वांग और उनकी टीम को पहले बड़े पैमाने पर फर्श का परीक्षण करने के लिए एक प्रोटोटाइप बनाने की जरूरत है।
"अभी, हमारी प्रयोगशाला में जो छोटा सा टुकड़ा हम परीक्षण कर रहे हैं, वह लगभग चार वर्ग इंच है और एक मिलीवाट बिजली का उत्पादन कर सकता है, " वांग कहते हैं। टीम ने अपने त्रिभुज फर्श के साथ कवर किए गए 10-फुट-बाय-10-फुट फ़्लोर एरिया के लिए एक सरल गणना की। यह मानकर कि क्षेत्र में औसतन 10 लोग चले और प्रत्येक व्यक्ति ने हर सेकंड दो कदम उठाए, कुल ऊर्जा उत्पादन लगभग 2 जूल प्रति सेकंड होगा। उस दूसरे तरीके से, वैंग का कहना है कि उत्पन्न ऊर्जा की राशि iPhone 6 बैटरी के लगभग 30 प्रतिशत के बराबर होगी।
"क्योंकि यह पुनर्नवीनीकरण सामग्री का उपयोग करता है, इसलिए यह इतनी लागत प्रभावी दृष्टिकोण है, " वांग कहते हैं, "हम इसे बड़े फर्श पैनलों में एक उच्च यातायात स्थान पर स्थापित करने की कोशिश कर रहे हैं ताकि वास्तव में परीक्षण किया जा सके कि कितनी शक्ति का उत्पादन किया जा सकता है।"
वे मैडिसन-आधारित वन उत्पाद प्रयोगशाला के साथ काम कर रहे हैं, जो एकमात्र संघीय प्रयोगशाला है जो वन उत्पादों के अनुसंधान के लिए समर्पित है और मुख्य रूप से यूएस वन सेवा द्वारा उपयोग किया जाता है। प्रयोगशाला न केवल लकड़ी के लुगदी फाइबर की आपूर्ति कर रही है, बल्कि टीम को एक बड़ा प्रोटोटाइप बनाने में भी मदद कर रही है।
सौभाग्य से, वांग इसे परीक्षण करने के लिए UW-M के परिसर में एक उच्च यातायात क्षेत्र का चयन कर सकते हैं। किसी भी समय परिसर में 43, 000 से अधिक छात्रों के साथ, उनके प्रोटोटाइप को निश्चित रूप से एक प्रमुख कसरत मिलेगी।
