Passive Radiative Cooling Technology: ગરમીની ઋતુમાં એર કન્ડિશનિંગનો ખર્ચ દરેકનું બજેટ બગાડી નાખે છે. પરંતુ હવે સ્પેનના રિસર્ચર્સે આ મોટી સમસ્યાનો એક ખૂબ જ શાનદાર ઉકેલ શોધી કાઢ્યો છે. સ્પેનના ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ માઇક્રો એન્ડ નેનોટેકનોલોજીના સાયન્ટિસ્ટ્સે એક એવું ખાસ નેનૉમટેરિયલ તૈયાર કર્યું છે, જે તડકામાં રાખેલી સપાટીઓને કોઈપણ વીજળી વિના ઠંડી કરી શકે છે. આ નવી ટેક્નિકના ઉપયોગથી સપાટીનું તાપમાન 12.9 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ઘટી જાય છે. આ સમગ્ર દુનિયા માટે રાહતના સમાચાર છે. ગ્લોબલ ઇલેક્ટ્રિસિટીનો આશરે 20 ટકા હિસ્સો માત્ર કૂલિંગમાં ખર્ચ થાય છે. આ નવા નેનૉમટેરિયલથી ભવિષ્યમાં ઇમારતોથી લઈને વાહનો અને ઇલેક્ટ્રોનિક ડિવાઇસ સુધીમાં AC પરની નિર્ભરતા ઘટાડી શકાય છે. આ નેનૉમટેરિયલ સીધી અંતરિક્ષમાં ગરમી પાછી મોકલીને કામ કરે છે.
વીજળી વિના કૂલિંગ આપતું આ નવું નેનૉમટેરિયલ કેવી રીતે કામ કરે છે?
આ નવી ટેક્નિક સંપૂર્ણપણે પેસિવ રેડિયેટિવ કૂલિંગ પર આધારિત છે. તેને ફાઇન્ડર ગ્રુપના રિસર્ચર્સે તૈયાર કર્યું છે અને નેનોફોટોનિક્સ જર્નલમાં પબ્લિશ કર્યું છે. આ આપણા વાતાવરણની એક ખાસ વિશેષતાનો લાભ લે છે. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમમાં 8 થી 13 માઇક્રોમીટર વચ્ચે એક એવું બેન્ડ હોય છે જ્યાંથી ગરમી સીધી અંતરિક્ષમાં નીકળી જાય છે. આ ગરમી આપણા વાતાવરણમાં બિલકુલ ફસાતી નથી. આ ખાસ મટેરિયલ આ વિન્ડોમાં ખૂબ સારી રીતે કામ કરે છે. તે સોલર રેડિયેશનને પાછું રિફ્લેક્ટ કરી દે છે. તેના કારણે કોઈપણ પ્લગ અથવા કૉમ્પ્રેસર વિના જ સપાટી આસપાસની હવાથી વધુ ઠંડી થઈ જાય છે.
આ ખાસ નેનૉમટેરિયલ બનાવવા માટે કયા ખાસ પોલિમરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે?
સાયન્ટિસ્ટ્સે આ કામ માટે પોલિવિનાઇલિડિન ફ્લોરાઇડ (PVDF) નામના પોલિમરને પસંદ કર્યો છે. આ પોલિમર પહેલેથી જ ઇન્ફ્રારેડ સ્વરૂપમાં ગરમી બહાર કાઢવા માટે જાણીતું છે. કૂલિંગ પ્રોજેક્ટની લીડર ક્રિસ્ટીના વિસેન્ટે કહ્યું, ‘આ મટેરિયલ અનેક ખાસ પ્રોપર્ટીઝનું એક ઉત્તમ કોમ્બિનેશન પોતાની સાથે લઈને આવે છે’.
આ મટેરિયલ ગરમીને ખૂબ જ શાનદાર રીતે બહાર કાઢે છે. તેની સાથે જ તે અલ્ટ્રાવાયોલેટ રેડિયેશન પણ સહન કરી શકે છે અને પાણીને દૂર રાખે છે. તેનાથી તેમાં એક પ્રકારની સેલ્ફ-ક્લીનિંગ અસર પેદા થાય છે, જે ખરાબ હવામાનમાં પણ તેને સુરક્ષિત રાખે છે.
નેનૉસ્કેલ પર ડિઝાઇન કંટ્રોલે આ કૂલિંગ ટેક્નિકને આટલી પાવરફુલ કેવી રીતે બનાવી?
આ સમગ્ર ટેક્નિકની સૌથી મોટી ખાસિયત આ મટેરિયલનો ખાસ આકાર છે.
- રિસર્ચ ટીમે પોલિમરને એનોડાઇઝ્ડ એલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડના નેનોપોરસ ટેમ્પ્લેટમાં ઇન્જેક્ટ કર્યું હતું. તેનાથી થ્રી-ડાયમેન્શનલ સ્ટ્રક્ચર્સ તૈયાર થયા. સાયન્ટિસ્ટ્સ તેની અંદરની જ્યોમેટ્રીને ખૂબ જ ચોકસાઈ સાથે કંટ્રોલ કરી શકે છે.
- નેનૉમીટર સ્કેલ પર ડિઝાઇનિંગ કરવું જ આ સમગ્ર ટેક્નિકની સૌથી મહત્વપૂર્ણ કડી છે. આ ખાસ ડિઝાઇનના કારણે જ આ કૂલર્સની ઑપ્ટિકલ પરફૉર્મન્સ આટલી ઉત્તમ બની શકી છે.
- આ ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ મટેરિયલને પોલિમર ઇન્ફિલ્ટ્રેશન પછી અલ્ટ્રાફાસ્ટ કૂલિંગથી ટ્રીટ કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ તે સરેરાશ 82.4 ટકા સોલર રેડિયેશનને રિફ્લેક્ટ કરી દે છે.
મેડ્રિડમાં થયેલા રિયલ લાઇફ ટેસ્ટમાં આ નેનૉમટેરિયલે કેવી રીતે બધાને આશ્ચર્યચકિત કરી દીધા?
આ થિયરીને સાબિત કરવા માટે ગયા વર્ષે મેડ્રિડના ટ્રેસ કાન્ટોસમાં સેન્ટરની છત પર ટેસ્ટ કરવામાં આવ્યો હતો. સૌથી પહેલાં આ મટેરિયલને અલ્ટ્રાવાયોલેટ લાઇટ ટ્રીટમેન્ટ આપવામાં આવ્યું જેથી તેની સફેદી અને રિફ્લેક્ટન્સ વધી શકે. ત્યારબાદ ખૂબ તેજ તડકાવાળા અને સૂકા દિવસે તેના આશ્ચર્યજનક પરિણામો સામે આવ્યા. કોટિંગ વિનાના સેમ્પલની સરખામણીમાં આ ટ્રીટેડ સપાટી 12.9 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી વધુ ઠંડી રહી.
રિસર્ચર્સનું કહેવું છે કે આ ટેક્નિક હજુ પણ વિકાસના તબક્કામાં છે. પરંતુ આ મટેરિયલ બનાવવાની રીત ઘણી સસ્તી છે અને તે હાલની ઇન્ડસ્ટ્રિયલ પ્રોસેસ સાથે પણ સરળતાથી ફિટ થઈ જાય છે. તેનાથી આવનારા સમયમાં AC પર આપણી નિર્ભરતા ઘણી હદ સુધી ઘટી જશે.
