Solar Window Coating: ચીની વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવી પદ્ધતિ શોધી કાઢી છે જેમાં બારીઓ પર લગાવવામાં આવેલો પાતળો, પારદર્શક કોટિંગ સૂર્યપ્રકાશને કેપ્ચર કરે છે અને તેને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ કોટિંગ કાચ પર લગાવવામાં આવે છે અને કિનારીઓ તરફ આસપાસના પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જ્યાં નાના સૌર કોષો આ પ્રકાશને કેપ્ચર કરે છે અને ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. આ ટેકનોલોજી એવી જગ્યાએ ખૂબ ઉપયોગી થઈ શકે છે જ્યાં ઉર્જાની જરૂરિયાતો સતત વધી રહી છે અને જ્યાં મોટી સંખ્યામાં બારીઓ છે.
સૌર સ્થાપનો સસ્તા થયા છે, અને બારીઓ પણ ઉપયોગી થશે.
2010 થી, સૌર સ્થાપનોની કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે. ફક્ત યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, ચાર મિલિયનથી વધુ સૌર સ્થાપનો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા છે. વધતી જતી ઉર્જા જરૂરિયાતો વચ્ચે, વૈજ્ઞાનિકો હવે એવી ટેકનોલોજીઓ વિકસાવી રહ્યા છે જે ઉર્જા ઉત્પાદનને ઇમારતોના ફેબ્રિકમાં એકીકૃત કરે છે. 28 જુલાઈના રોજ ફોટોનીએક્સ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયેલા એક અભ્યાસમાં, સંશોધકોએ અહેવાલ આપ્યો છે કે ઇમારતની બારીઓને સૌર ઉર્જાના સ્ત્રોતમાં પણ ફેરવી શકાય છે.
જૂની સૌર વિન્ડો સાથે સમસ્યાઓ
બજારમાં પહેલેથી જ ઉપલબ્ધ સૌર-ઉત્પાદિત વિન્ડો આકારવીહીન સિલિકોન, ગેલિયમ આર્સેનાઇડ અને ઓર્ગેનિક ફોટોવોલ્ટેઇક્સ જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ આ વિન્ડો ખર્ચાળ છે અને ફક્ત 20% સુધી પ્રકાશનો ઉપયોગ કરે છે. વધુમાં, તેમનો રંગ રૂમમાં પ્રવેશતા પ્રકાશનું પ્રમાણ ઘટાડે છે, જેના કારણે શિયાળામાં નબળી લાઇટિંગ થાય છે. તેઓ દ્રષ્ટિને પણ બદલી નાખે છે અને સ્પષ્ટ દૃશ્યોને ઝાંખું કરી શકે છે.
નાનજિંગ યુનિવર્સિટી તરફથી નવી શોધ: રંગહીન લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ
ચીનની નાનજિંગ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ એક ટેકનોલોજી વિકસાવી છે જે કોલેસ્ટેરિક લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ (CLC) નામના રંગહીન પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે. CLC માં હેલિકલ માળખું હોય છે, જે તેને પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થર્મોમીટર્સ અને ડિસ્પ્લેમાં થાય છે.
આ સૌર વિન્ડો કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે?
ઘણા CLC સ્તરો ભેગા થઈને રંગહીન યુનિડાયરેક્શનલ સોલર કોન્સન્ટ્રેટર (CUSC) બનાવે છે. આ CUSC સંપૂર્ણપણે પારદર્શક છે પરંતુ પ્રકાશને એક જ દિશામાં વાળે છે, તેને કાચની કિનારીઓ તરફ દિશામાન કરે છે, જ્યાં સિલિકોન ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો તેને કેપ્ચર કરે છે. આ કોટિંગ લાગુ કરવા માટે, ઇજનેરોએ કાચને અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોથી સાફ કર્યો જેથી ખાતરી થાય કે તે દૂષકોથી મુક્ત છે અને પ્રકાશને યોગ્ય રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે.
વાસ્તવિક પરીક્ષણમાં 10mW પંખો ચલાવવો
પરીક્ષણ દરમિયાન, વૈજ્ઞાનિકોએ 2.5-સેન્ટિમીટર ગ્લાસ ડિસ્ક પર પાંચ CLC સ્તરો લાગુ કર્યા. આ CUSC પ્રોટોટાઇપ નાનજિંગ ઉનાળાની ગરમીમાં બહાર 10mW પંખો ચલાવવામાં સક્ષમ હતો. આ ફક્ત પ્રારંભિક તબક્કો છે, પરંતુ તે દર્શાવે છે કે ટેકનોલોજી ખરેખર કામ કરે છે.
કયા સ્થળોએ સૌથી વધુ ફાયદો થશે?
વૈજ્ઞાનિકોના મતે, આ ટેકનોલોજી વિષુવવૃત્તની નજીકના શહેરોમાં સૌથી વધુ અસરકારક રહેશે, જ્યાં આખું વર્ષ સૂર્યપ્રકાશ રહે છે. જો કે, હજુ સુધી સ્પષ્ટ નથી કે આ ટેકનોલોજી રૂમને ગરમ રાખવા પર શું અસર કરશે, કારણ કે બારીઓમાંથી પ્રવેશતો સૂર્યપ્રકાશ કુદરતી ગરમીનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
ઊંચી ઇમારતો પર અસર અને ભવિષ્યના પડકારો
અભ્યાસ સૂચવે છે કે આ ટેકનોલોજી ઊંચી ઇમારતોમાં વધુ લોકપ્રિય બની શકે છે. જો કે, ચીને 2021 માં 500 મીટરથી ઊંચી નવી ઇમારતો પર પ્રતિબંધ મૂક્યો છે, તેથી ભવિષ્યમાં આવી ઓછી ઇમારતો બનાવવામાં આવશે.
એવો અંદાજ છે કે 2-મીટર પહોળી બારી પર CUSC લગાવવાથી ઉર્જા ઉત્પાદન 50 ગણું વધી શકે છે. જો કે, ઘણા પ્રશ્નો બાકી છે – જેમ કે આ કોટિંગ વરસાદ, બરફ, ધૂળ અને પક્ષીઓના મળમૂત્ર (જે એસિડિક છે) સામે કેવી રીતે રક્ષણ આપશે? શું તેના પર રક્ષણાત્મક સ્તરની જરૂર પડશે? અને જો એમ હોય, તો શું તે ઊર્જા કેપ્ચર ઘટાડશે?
