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शोधकर्ता शैवाल, प्रकाश और पानी से माइक्रोप्रोसेसर को ऊर्जा प्रदान करते हैं
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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। यह नया सिस्टम छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए एक विश्वसनीय और नवीकरणीय तरीका हो सकता है।
शोध को ऊर्जा और पर्यावरण विज्ञान पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।
एल्गी के साथ छोटे सिस्टम को शक्ति प्रदान करना
सिस्टम एक एए बैटरी के आकार के बराबर है, और इसमें एक प्रकार का गैर-विषाक्त एल्गी होता है जिसे साइनोकोसिस्टिस कहा जाता है। यह एल्गी प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सूर्य से प्राकृतिक रूप से ऊर्जा प्राप्त करता है, जो एक छोटा 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।
सिस्टम सस्ते और अधिकांशतः पुनर्चक्रण योग्य सामग्री से बना है, जिसका अर्थ है कि इसे कई लाख बार दोहराया जा सकता है और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) में कई छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान की जा सकती है। टीम के अनुसार, इस सिस्टम 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 अधिक से अधिक शक्ति की आवश्यकता है, और हम सोचते हैं कि यह ऊर्जा उत्पन्न करने वाले सिस्टम से आना होगा, न कि बैटरी की तरह ऊर्जा को संग्रहीत करने वाले सिस्टम से,” प्रोफेसर होवे ने कहा। “हमारा फोटोसिंथेटिक डिवाइस बैटरी की तरह ऊर्जा समाप्त नहीं करता क्योंकि यह लगातार प्रकाश को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करता है।”
सिस्टम 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 डिवाइसों में उपयोग किया जाता है। घरेलू वातावरण और अर्ध-आउटडोर परिस्थितियों में प्राकृतिक प्रकाश और संबंधित तापमान परिवर्तनों के तहत, शोधकर्ता छह महीने की अवधि में निरंतर शक्ति उत्पादन के ठोस परिणामों के साथ आए।
कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के जैव रसायन विभाग के डॉ पाओलो बोम्बेली शोध पत्र के प्रथम लेखक हैं।
“हमें यह देखकर आश्चर्य हुआ कि सिस्टम ने लंबे समय तक कितनी लगातार काम किया – हमने सोचा था कि यह कुछ हफ्तों के बाद बंद हो जाएगा, लेकिन यह बस चलता रहा,” डॉ बोम्बेली ने कहा।
सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले एल्गी की विशिष्ट प्रजाति को खिलाने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह फोटोसिंथेसिस में अपना भोजन बनाता है। हालांकि फोटोसिंथेसिस को प्रकाश की आवश्यकता होती है, डिवाइस अंधेरे की अवधि के दौरान भी शक्ति का उत्पादन करने में सक्षम है। टीम के अनुसार, यह इसलिए हो सकता है क्योंकि एल्गी अपने भोजन को प्रकाश की अनुपस्थिति में संसाधित करता है, जो इसे विद्युत धारा का उत्पादन करना जारी रखने में मदद करता है।
लिथियम-आयन बैटरी के साथ ट्रिलियन आईओटी डिवाइसों को शक्ति प्रदान करना अत्यधिक अव्यावहारिक है, और पारंपरिक फोटोवोल्टिक डिवाइस हानिकारक सामग्री से बने होते हैं जो पर्यावरण को नुकसान पहुंचाते हैं, इसलिए यह नया विकास क्षेत्र में बड़े प्रभाव डाल सकता है।
शोध विश्वविद्यालय और आर्म के बीच एक सहयोग था, जो माइक्रोप्रोसेसर डिजाइन में एक अग्रणी कंपनी है। आर्म रिसर्च ने आर्म कॉर्टेक्स एम0+ टेस्ट चिप विकसित करने, बोर्ड बनाने और प्रयोगों में डेटा-संग्रह क्लाउड इंटरफेस सेट करने का काम किया।
