ವಿಜ್ಞಾನ ಲೋಕದಿಂದ

ರಸ್ತೆಗಳ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರು ಚಾರ್ಜರ್‌!

ಬೆಂಗಳೂರು ಸೇರಿಸಿದಂತೆ ಭಾರತದ ಮಹಾ ನಗರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯವಾಗುವುದು ವಾಹನಗಳ ಹೊಗೆಯಿಂದ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಒಂದು ಪರಿಹಾರ ವಾಹನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನೇ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು. ಆದರೆ ಐವತ್ತು ಲಕ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ವಾಹನಗಳಿರುವ ನಮ್ಮ ರಾಜಧಾನಿಯಂತಹ ನಗರಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಬದಲಾವಣೆ ತರುವುದು ಸುಲಭದ ಮಾತಲ್ಲ.

ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್ ಆಗಿರಲಿ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾಲಿತ ವಾಹನವಾಗಿರಲಿ, ನಮ್ಮ ಅಪೇಕ್ಷೆ ಮಾತ್ರ ಒಂದೇ: ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್‌ ಆಗಿ, ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಕಾಲ ಉಳಿಯಬೇಕು. ಹೊಸ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಈ ಎರಡೂ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನೂ ನೆರವೇರಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಸಂಶೋಧಕರು.

ಬೆಂಗಳೂರು ಸೇರಿಸಿದಂತೆ ಭಾರತದ ಮಹಾ ನಗರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯವಾಗುವುದು ವಾಹನಗಳ ಹೊಗೆಯಿಂದ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಒಂದು ಪರಿಹಾರ ವಾಹನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನೇ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು. ಆದರೆ ಐವತ್ತು ಲಕ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ವಾಹನಗಳಿರುವ ನಮ್ಮ ರಾಜಧಾನಿಯಂತಹ ನಗರಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಬದಲಾವಣೆ ತರುವುದು ಸುಲಭದ ಮಾತಲ್ಲ.

ಹೊಗೆಯನ್ನೇ ಸೂಸದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಓಡುವ ವಾಹನಗಳಿದ್ದರೆ ಹೇಗೆ? ಇಂತಹ ವಾಹನ ಗಳೇನೋ ಇವೆ; ಆದರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮಯ ಬೇಕು. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಹಾರ ಸೂಚಿಸುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ದಿಟ್ಟ ಹೆಜ್ಜೆ ಇಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು.

ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌:  ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ‘ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿ ಟರ್’ ಎಂಬ ಸಾಧನವು ಮಾಮೂಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೂಡಿಡುವುದಲ್ಲದೆ, ಅದಕ್ಕಿಂತ ಸಾಕಷ್ಟು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕೂಡ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ ಈ ಸಾಧನ ಬಹಳಷ್ಟು ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಅತ್ಯುನ್ನತ ತಂತ್ರ ಜ್ಞಾನದ ಈ ಸಾಧನದ ಮೂಲ ವಿನ್ಯಾಸ ಸಿದ್ಧವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಬಿಡಲು ಇನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ನಾವು ಬೇರೆಯವರ ಮನೆಗೆ ಹೋದಾಗ ಮೊದಲು ಹುಡುಕುವುದು ಮೊಬೈಲ್ ಎಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು. ನಮ್ಮ ಈ ಡಿಜಿಟಲ್ ಜೀವನ ಶೈಲಿಯ ಭರಾಟೆಯಲ್ಲಿ ಮೊಬೈಲಿನ ಹಿಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತಲೆ ಕೆಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಮೊಬೈಲಿನ ರೀತಿಯಲ್ಲೇ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವಂತಹ ವಾಹನಗಳೂ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿವೆ.

ಅದು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್ ಆಗಿರಲಿ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾಲಿತ ವಾಹನವಾಗಿರಲಿ, ನಮ್ಮ ಅಪೇಕ್ಷೆ ಮಾತ್ರ ಒಂದೇ: ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್‌ ಆಗಿ, ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಕಾಲ ಉಳಿಯಬೇಕು. ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿರುವ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಈ ಎರಡೂ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನೂ ನೆರವೇರಿ ಸುತ್ತದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅದರ ಸಂಶೋಧ ಕರು. ಈ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಇಲ್ಲವೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು.

ಹಾಗಾದರೆ ಈ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‍ ಎನ್ನುವ ವಸ್ತು ಏನು? ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವು ದಾದರೆ ಇದು ವಿದ್ಯುದಾ ವೇಶವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧನ. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇವು ಸರ್ವಾಂತರ್ಯಾಮಿ: ಟ್ಯೂಬ್ ಲೈಟ್‌ನ ಸ್ಟಾರ್ಟರ್, ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್, ಎಫ್.ಎಂ ರೇಡಿಯೊ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ನ ಮದರ್‌ ಬೋರ್ಡ್‌್‍ ಹೀಗೆ ನಾವು ಬಳಸುವ ಎಲ್ಲ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲೂ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‍ ಇರುತ್ತದೆ. ಹೆಸರೇ ಹೇಳುವಂತೆ, ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಮಾಮೂಲಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಡ ಬಲ್ಲವು.

ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ:  ಬ್ಯಾಟರಿ ಗಳಿಗೂ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿ ಟರ್‌ಗಳಿಗೂ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶೇಖರಿಸಿಡು ವುದು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ; ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಕೆಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ನಮಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೊಡುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳೆಂಬ ‘ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳು ಇರುವುದಿಲ್ಲ’. ಹಾಗಾಗಿ ಇವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದೇ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ.

ಈ ಮೂಲಭೂತ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆದರೆ, ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಕ್ಷಣಕಾಲದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತವೆ. ಹಲವು ಚಾರ್ಜ್/ ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಸಿ ಹಿಡಿದಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಆಯಸ್ಸು ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಾರ್ಜ್/ ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುಬಲ್ಲವು.

ಐರನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್: ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ (ಸಾಲಿಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಅಂಡ್ ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಯೂನಿಟ್) ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತಮ್ಮ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಬಳಸಿರುವುದು ಕಬ್ಬಿಣ-ಇಂಗಾಲ ಮಿಶ್ರಜ (ಐರನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್). ಆದರೆ ಇವರು ಸಂಶೋಧನೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ನಿಕಲ್-ಕಬ್ಬಿಣ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ. ನಿಕಲ್ ದುಬಾರಿ ಹಾಗು ವಿಷಕರವಾದುದರಿಂದ ಅವರು ನಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಬದಲಿಸಿದರು.

ಈ ಬದಲಾವಣೆಯ ನಂತರ, ಹೊಸ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮ ತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಅದನ್ನು ಅನೇಕ ಚಾರ್ಜ್/ ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದರು. ಕೆಲ ಚಾರ್ಜ್/ ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಕ್ಷೀಣಿಸಿದರೂ, ನಂತರದಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿಸಿ ತೆಂದು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ ಸಂಶೋಧಕರು. ಈ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಿದರೆ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಡಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂಬುದು ಸಂಶೋಧಕರ ಅಂಬೋಣ.

ಇದರ ಕಾರ್ಯ ಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತೂ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಏನು ಮಾಡಬೇಕೆಂಬುದನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಯೋಚನೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ, ಹಿರಿಯ ಸಂಶೋಧಕ ಪ್ರೊ ಶುಕ್ಲಾ. ಈ ಸುಧಾರಣೆಗಳು ಕಾರ್ಯ ಗತಗೊಂಡಲ್ಲಿ ಈ ಕಬ್ಬಿಣ-ಇಂಗಾಲದ ಸೂಪರ್‌ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೇ, ಮತ್ತೂ ಅನೇಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗಬಹುದು.

ಗುಬ್ಬಿ ಲಾಬ್ಸ್ (ಸಂಶೋಧನಾ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಸಾಮಾಜಿಕ ಉದ್ಯಮ)

Comments