पसिनाबाटै बिजुली उत्पादन

औंलामा यस्तो सानो चिप्स भएको ह्याण्डीप्लस्ट जस्तै लगाउँदा पसिनाले ब्याट्री चार्ज गर्न सकिन्छ

नाडीमा बाँधेको घडीको चार्ज कहिल्यै नसकिने कल्पना गर्न सकिन्छ ? अब सकिने भएको छ, किनकि शरिरमा बगेको पसिनाबाटै बिजुली निक्लन्छ र त्यसले नाडीको घडीलाई निरन्तर चार्ज गरिरहन्छ ।

झट्ट सुन्दा यो अविश्वशनिय, विज्ञानको कथा जस्तो लाग्छ । तर अनुसन्धानकर्ताहरूले पसिनाबाट निरन्तर बिजुली कसरि उत्पादन गर्ने भनेर पत्ता लगाएका छन् ।

पसिनाबाट बिजुली निकाल्न ब्याक्टेरियल बायोफिल्म भन्ने तरिका अपनाउनुपर्ने र त्यसलाई कसरी इन्जिनियर गर्ने भनेर पत्ता लगाएको दाबी गरेका हुन् ।

उक्त प्रविधि अनुसार तिनीहरूले वाष्पीकरणमा ऊर्जा सङ्कलन गर्न सक्छन् र यसलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न सक्छन् । नेचर कम्युनिकेसन्समा प्रकाशित नयाँ अध्ययनका अनुसार त्यसले शरिरमा लगाउन सकिने इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूलाई व्यक्तिगत मेडिकल सेन्सरबाट इलेक्ट्रोनिक्समा बदलेर क्रान्ति गर्न सक्छ ।

अमेरिकाको म्यासाचुट्स एमहर्स्ट (युमास) विश्वविद्यालयका विद्युतीय र कम्प्युटर इन्जिनियरिङका प्राध्यापक तथा वरिष्ठ लेखक जुन योआ भन्छन्, “प्रयोगयोग्य इलेक्ट्रोनिक्सको सीमित कारकनै सधैं विध्युत आपूर्ति भएको छ। ब्याट्रीहरू सकिन्छन् र त्यसपछि तिनलाई परिवर्तन वा चार्ज गर्नुपर्छ । तिनीहरू गह्रुंगा र असहज हुन्छन् ।
तर हाम्रो छालाको सतह पसिनाले निरन्तर ओसिलो हुन्छ । त्यसैले घाउमा लगाइने ब्यान्डेज जस्तै सानो, पातलो, स्पष्ट र लचिलो बायोफिल्मले त्यो ब्याट्रीलाई सक्रिय पार्ने खुराक वा सुविधाजनक विकल्प प्रदान गर्न सक्छ ।

बायोफिल्म लगभग ४० माइक्रोमिटर बाक्लो जिवाणु कोशिकाहरूको पानाबाट बनेको हुन्छ । त्यो करिब कागजको पानाको मोटाईको बराबर हुन्छ ।

यो जिओब्याक्टर सल्फररेड्युसेन्स भनिने जिवाणुको आनुवंशिक रूपमा ईन्जिनियर गरिएको संस्करण हो ।

जिओब्याक्टर सल्फररेड्युसेन्स बिजुली उत्पादन गर्न चाहिने एक सूक्ष्मजीव हो । यसलाई पहिले “माइक्रोबियल इन्धन कोशिकाहरू” मा प्रयोग गरिएको थियो । यी जिवाणुहरु जीवित रहन आवश्यक छ । त्यसको लागि यिनलाई उचित हेरचाह र लगातार खाना आवश्यक हुन्छ । तर यो नयाँ बायोफिल्मले लगातार काम गर्न सक्छ किनभने यसको जिवाणुहरु पहिले नै मरेको हुन्छ।

“यो धेरै प्रभावकारी छ” यूमास एम्हर्स्टका माइक्रोबायोलोजीका प्रतिष्ठित प्रोफेसर तथा वरिष्ठ लेखक डेरेक लोभ भन्छन् “हामीले आवश्यक पर्ने प्रशोधनको मात्रामा आमूल कटौती गरेर बिजुली उत्पादन गर्ने प्रक्रियालाई सरलीकृत गरेका छौं।”

“हामी बायोफिल्ममा कोशिकाहरूलाई दिगो रूपमा बढाउँछौं र त्यसपछि कोशिकाहरूको त्यो समूह प्रयोग गर्छौं । त्यसले ऊर्जा इनपुटहरू काट्छ, सबै कुरालाई सरल बनाउँछ र सम्भावित अनुप्रयोग (एप्लिकेसन) हरूलाई फराकिलो बनाउँछ” उनको थप भनाई छ ।

यो प्रक्रिया वाष्पीकरणमा आधारित बिजुली उत्पादनमा निर्भर गर्दछ जसलाई हाइड्रोभोल्टिक प्रभाव भनिन्छ । पानीको प्रवाह ठोस बायोफिल्म र तरल पानीको बीचमा वाष्पीकरणद्वारा संचालित हुन्छ जसले विद्युतीय प्रवाह उत्पन्न गर्न विद्युतीय माध्यम वा संचालनहरूलाई चलाउँछ ।

जिओब्याक्टर सल्फररेड्युसेन्सको समुह पातलो म्याटहरूमा हुर्किन्छन् जसलाई काटिन्छ र त्यसपछि लेजर प्रयोग गरेर तिनीहरूमा साना सर्किटहरू कोरिन्छन् । त्यसपछि तिनीहरूलाई साना बिद्युतिय झिल्ली जस्ताका बिचमा राखिन्छ । अन्तमा नरम, टाँसिने, हावा चलखेल गर्न सक्ने पोलिमरमा बन्द गरिन्छ । त्यसो गर्दा के हुन्छ भने सीधा छालामा लगाउँदा छाला जल्दैन, पोल्दैन ।

सुरुमा अन्वेषकहरूले यन्त्रलाई सिधै पानीको सतहमा राखेर परीक्षण गरे जसले लगभग शुन्य दशमलव ४५ भोल्ट बिजुली लगातार उत्पादन गर्‍यो । पसिनाले भरिएको छालामा लगाउँदा यसले १८ घन्टासम्म शक्ति उत्पादन गर्‍यो र पसिना नआउने छालाले पनि पर्याप्त विद्युतीय उत्पादन गर्‍यो। त्यसले छालाबाट लगातार न्यून स्तरको आर्द्रताको प्रभावलाई चालु राख्न पर्याप्त छ भन्ने संकेत गर्छ ।

“हाम्रो अर्को कदम भनेको छालामा लगाउन मिल्ने इलेक्ट्रोनिक्सलाई अझ परिष्कृत बनाउन हाम्रा फिल्महरूको आकार बढाउनु हो” याओको निष्कर्ष छ ।

टोलीले यो बायोफिल्म प्रयोग गरेर एक दिन मात्र एकल उपकरण मात्र होइन कि सम्पूर्ण इलेक्ट्रोनिक प्रणालीहरू पावर गर्न सक्षम हुने लक्ष्य राखेको छ । किनभने सूक्ष्मजीवहरू ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न सकिन्छ । यो स्वच्छ ऊर्जा संचालित उपकरणहरूको लागि नवीकरणीय सामग्रीहरू उत्पादन गर्नको लागि एक रोमाञ्चक विकल्प हो ।