‘ಸೌರಶಕ್ತಿ’ ಇನ್ನು ನಿಜಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಹಸಿರು ಶಕ್ತಿಮೂಲ

‘ನನ್ನ ಅಭಿಪ್ರಾಯದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅರೆವಾಹಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ದಕ್ಷತೆಯು ಗರಿಷ್ಠ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದೆ. ಇದೀಗ ಸುಮಾರು ಶೇ 20ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯಿದ್ದು, ದೀರ್ಘಕಾಲದಿಂದ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸುಧಾರಣೆ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ದರ್ಜೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು, ಪರಿಸರವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಮಲಿನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಒಂದು ಸವಾಲೇ ಸರಿ’ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ರಾಮನ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಸಂದೀಪ್ ಕುಮಾರ್.

ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಉತ್ತರ 'ಜೈವಿಕ' ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಪ್ರೊ.ಕುಮಾರ್. ಇವರ ತಂಡವು, ಸೌರಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ 'ಪ್ಹುಲ್ಲೆರೀನ್'ನಂತಹ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. ಕಳೆದ ದಶಕದಲ್ಲಿ 'ಜೈವಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ' ಸಂಶೋಧನೆಯು ಪರ್ಯಾಯ ಶಕ್ತಿಮೂಲವಾಗಿ ಹೊಮ್ಮುವ ಭರವಸೆ ನೀಡಿದೆ. ಇದರ ಹಿಂದಿನ ಕಾರಣ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸುಲಭ ತಯಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಸುಲಭ ರೋಲ್-ಟು-ರೋಲ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ , ಹೆಚ್ಚಿನ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಹಗುರ.

‘ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಂತಹ ಅಜೈವಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು, ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅಗಾಧ ಲಭ್ಯತೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸೌರಕೋಶಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಅವುಗಳಿಂದಾಗುವ ಪರಿಸರ ಅಪಾಯದ ಜೊತೆಜೊತೆಗೇ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೂಲದ ಸೌರಕೋಶಗಳು ದಕ್ಷತೆಯ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟ ತಲುಪಿರುವ ಕಾರಣ, 'ಜೈವಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ' ಸರ್ವರೀತಿಯಲ್ಲೂ ಅರ್ಹ ಪರ್ಯಾಯವೆನಿಸುತ್ತದೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೆ, 'ಜೈವಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ'ದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ದಕ್ಷತೆಯು ಶೇ 10 ಅನ್ನು ದಾಟಿದ್ದು, ದಿನೇದಿನೇ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ’ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಅಲಹಾಬಾದ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ 'ಭೌತಿಕವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಕೇಂದ್ರ' ಮತ್ತು ನವದೆಹಲಿಯ 'ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ'ದ ಸಂಶೋಧಕರ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ , ರಾಮನ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಕುಮಾರ್ ಮತ್ತು ಸಂಗಡಿಗರು ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ 'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್' ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. ಇವುಗಳಿಂದ ತಯಾರಾದ ಸಾವಯವ ಸೌರಕೋಶಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೌರಕೋಶಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಬಹುದು. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆಯ ವಿತ್ತ ಸಹಕಾರದೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಲಾಗಿದ್ದು, 'ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್ ಜರ್ನಲ್'ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿತ್ತು.

'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್' ಗಳನ್ನು 1977ರಲ್ಲಿ ರಾಮನ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ಇವು ಶಕ್ತಿಯ ಮಾದರಿಯಾಗಿ, ಸ್ವಯಂ-ಸಂಘಟಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ವಲಸೆಯ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೇ, ಒಂದು ಆಯಾಮದ ವಾಹಕಗಳು, ದ್ಯುತಿವಾಹಕಗಳು, ಬೆಳಕು ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸೌರಕೋಶಗಳು, ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳಂತಹ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಅಪಾರ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ’ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಪ್ರೊ.ಕುಮಾರ್

'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್'ಗಳನ್ನು ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ನಡುವಣ ಭೌತಿಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ತಟ್ಟೆಯಂತಹ ಅಣುಗಳ ರಾಶಿಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಘನ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಪುಡಿಮಾಡಿದ ಸಕ್ಕರೆಯಂತೆ. ಅಂದರೆ ಮೂಲದಲ್ಲಿ ಅದು ಘನ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದರೂ, ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ತಾನಿರುವ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ದ್ರವದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. 'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್'ಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಲಾದ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ಇವುಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತಮ್ಮ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರವಹಿಸುವ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆಣ್ವಿಕ ತಂತಿಗಳು ಎಂದು ಸಾಬೀತು ಪಡಿಸಿವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸೌರಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಈ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ.

ವಿಶ್ವವು ಈಗಾಗಲೇ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕಾಣುತ್ತಿದೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು ಹಿಂದೆ ಸರಿದು ಸೌರ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಂತಹ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಮೂಲಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಕಲ್ಪಿಸುತ್ತಿವೆ. 2004ರಲ್ಲಿ 2.6 ಗಿಗಾವಾಟ್‌ಗಳಷ್ಟು ಸೌರಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ್ದ ಭಾರತ, ಪ್ರಸ್ತುತ 10 ಗಿಗಾ ವಾಟ್‌ಗಳಷ್ಟು ಸೌರವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಭಾರಿ ರೂಪಾಂತರ ಕಾಣುತ್ತಿದೆ. ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಆದ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು, ಸೌರಕೋಶ ಉದ್ಯಮಗಳನ್ನು ಪುನಶ್ಚೇತನಗೊಳಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಈಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೂಡಿಕೆಗಳು ಈ ವಲಯಕ್ಕೆ ಸಲ್ಲುತ್ತಿವೆ.

ಸೌರಕೋಶವು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. 'ಜೈವಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ'ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯು, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸಾವಯವ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಡುವಣ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಆಧರಿಸಿರುತ್ತದೆ. ನಂತರ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವು ವಿಭಜನೆಗೊಂಡು ವಿರುದ್ಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಂಶೋಧಕರು, ಸಕ್ರಿಯ ಪದರ ಮತ್ತು ಮೋಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಟ್ರೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಫರ್ ಪದರದ ನಡುವೆ 'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್' ಪದರವನ್ನು ಇರಿಸಿದರು.

’ನಾವು 'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್'ನ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಾವಯವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನಾ ದಕ್ಷತೆಯು ಶೇ 1.24ರಿಂದ ಶೇ 5.14ರಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹ ಸುಧಾರಣೆ ಹೊಂದುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ. 'ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್' ಪದರವು ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಈ ವರ್ಧನೆಯು, ಆದೇಶಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಚಾರ್ಜ್ ಚಲನಶೀಲತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ’ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅವರು.

ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು 'ಹಸಿರು' ಶಕ್ತಿಮೂಲವೆಂದು ಕರೆದರೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಯುಕ್ತ ಸೌರಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಗಣಿಗಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸೌರಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಸರ-ಸ್ನೇಹಿ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮಬ್ಬಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ಸೌರಕೋಶಗಳು ಈ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಮೀರಿವೆಯಾದ್ದರಿಂದ ಮತ್ತು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸೌರಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಕೊನೆಗೂ ನಮಗೆ ನಿಜವಾದ 'ಹಸಿರು' ಶಕ್ತಿಮೂಲ ದೊರೆಯಬಹುದು.

(ಸಂಶೋಧನಾ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವ ಒಂದು ಸಾಮಾಜಿಕ ಉದ್ಯಮ)