शोधकर्ता एल्गी के साथ माइक्रोप्रोसेसर को शक्ति प्रदान करते हैं, प्रकाश और पानी

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने माइक्रोप्रोसेसिंग के क्षेत्र में एक प्रभावशाली उपलब्धि हासिल की है। टीम ने एक व्यापक प्रजाति के एल्गी का उपयोग एक माइक्रोप्रोसेसर को लगातार एक वर्ष तक शक्ति प्रदान करने के लिए किया, और उन्होंने ऐसा केवल परिवेशी प्रकाश और पानी के साथ किया। नई प्रणाली छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए एक विश्वसनीय और नवीकरणीय विधि हो सकती है।

शोध ऊर्जा और पर्यावरण विज्ञान पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

एल्गी के साथ छोटी प्रणाली को शक्ति प्रदान करना

प्रणाली एक एए बैटरी के आकार के समान है, और इसमें एक प्रकार का गैर-विषाक्त एल्गी होता है जिसे साइनेकोसिस्टिस कहा जाता है। यह एल्गी सूर्य से ऊर्जा को प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से प्राकृतिक रूप से इकट्ठा करता है, जो एक छोटा सा विद्युत धारा उत्पन्न करता है जो एक एल्युमिनियम इलेक्ट्रोड के साथ परस्पर क्रिया करता है। यह एल्गी को एक माइक्रोप्रोसेसर को शक्ति प्रदान करने में सक्षम बनाता है।

प्रणाली सस्ते और अधिकांश रूप से पुनर्नवीनीकरण सामग्रियों से बनाई गई है, जिसका अर्थ है कि इसे सैकड़ों हजारों बार दोहराया जा सकता है और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) के भीतर कई छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान की जा सकती है। टीम के अनुसार, इस प्रणाली का उपयोग ऑफ-ग्रिड स्थितियों या दूरस्थ स्थानों में किया जा सकता है, जहां छोटी मात्रा में शक्ति का लाभ उठाया जा सकता है।

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के जैव रसायन विभाग के प्रोफेसर क्रिस्टोफर होवे शोध पत्र के वरिष्ठ लेखक हैं।

“इंटरनेट ऑफ थिंग्स को बढ़ती मात्रा में शक्ति की आवश्यकता है, और हमें लगता है कि इसके लिए ऊर्जा उत्पन्न करने वाली प्रणालियों की आवश्यकता होगी, न कि केवल बैटरी जैसे ऊर्जा भंडारण करने वाली प्रणालियों की,” प्रोफेसर होवे ने कहा। “हमारा प्रकाश संश्लेषण उपकरण बैटरी की तरह नहीं चलता है क्योंकि यह लगातार प्रकाश को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करता है।”

प्रणाली का निर्माण और परीक्षण

टीम द्वारा किए गए प्रयोग में डिवाइस का उपयोग एक आर्म कॉर्टेक्स एम0+ को शक्ति प्रदान करने के लिए किया गया था, जो अक्सर आईओटी उपकरणों में उपयोग किया जाने वाला एक माइक्रोप्रोसेसर है। घरेलू वातावरण और अर्ध-आउटडोर परिस्थितियों में प्राकृतिक प्रकाश और संबंधित तापमान में उतार-चढ़ाव के तहत संचालित, शोधकर्ता छह महीने की निरंतर शक्ति उत्पादन के बाद ठोस परिणाम प्राप्त करने में सक्षम थे।

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के जैव रसायन विभाग के डॉ पाओलो बोम्बेली शोध पत्र के प्रथम लेखक हैं।

“हमें यह देखकर आश्चर्य हुआ कि प्रणाली लंबे समय तक कैसे निरंतर काम करती है – हमें लगता था कि यह कुछ हफ्तों के बाद बंद हो जाएगी, लेकिन यह बस चलती रही,” डॉ बोम्बेली ने कहा।

प्रणाली के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्गी की विशिष्ट प्रजाति को खिलाने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह प्रकाश संश्लेषण में अपना भोजन बनाती है। हालांकि प्रकाश संश्लेषण को प्रकाश की आवश्यकता होती है, डिवाइस अंधेरे की अवधि के दौरान भी शक्ति का उत्पादन करने में सक्षम है। टीम के अनुसार, इसका कारण यह हो सकता है कि एल्गी कुछ भोजन को प्रकाश की अनुपस्थिति में संसाधित करता है, जो इसे विद्युत धारा उत्पन्न करने में मदद करता है।

लिथियम-आयन बैटरी के साथ आईओटी उपकरणों को शक्ति प्रदान करना अत्यधिक अव्यावहारिक है, और पारंपरिक फोटोवोल्टिक उपकरणों का निर्माण हानिकारक सामग्रियों का उपयोग करके किया जाता है जो पर्यावरण को नुकसान पहुंचाते हैं, नई प्रगति का क्षेत्र में बड़े प्रभाव हो सकते हैं।

शोध विश्वविद्यालय और आर्म के बीच एक सहयोग था, जो माइक्रोप्रोसेसर डिजाइन में एक अग्रणी कंपनी है। आर्म रिसर्च ने परीक्षण चिप, बोर्ड का निर्माण, और प्रयोगों में डेटा-संग्रह क्लाउड इंटरफेस सेट करने के लिए जिम्मेदार था।