யேல் செயற்கை இலை CO2-ஐ மெத்தனாலாக மாற்றுகிறது

திரவ வெளியீடு கொண்ட ஒரு சூரிய எரிபொருள் கருத்து

யேல் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், கார்பன் டைஆக்சைடு மற்றும் நீரை திரவ மெத்தனால் எரிபொருளாக மாற்றுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சூரிய சக்தி சாதனத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். செயற்கை இலை என்று விவரிக்கப்படும் இந்த திட்டம், தாவர வளர்ச்சிக்காக அல்லாமல் ஆற்றல் உற்பத்திக்காக பொறியமைக்கப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை வடிவைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது. வெறும் சூரிய ஒளியைப் பிடிப்பதோ அல்லது மின்சாரத்தைச் சேமிப்பதோ மட்டுமல்லாமல், இந்த சாதனம் நீர் மற்றும் CO2 என்ற இரண்டு பரவலாகக் கிடைக்கும் உள்ளீடுகளிலிருந்து பயன்படக்கூடிய திரவ எரிபொருளை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

இந்த சேர்க்கை முக்கியமானது, ஏனெனில் மெத்தனால் பல பிற ஆற்றல் ஊடகங்களைக் காட்டிலும் சேமிக்கவும், கொண்டு செல்லவும் எளிதானது. நடைமுறையில், யேலின் பணியின் முக்கியத்துவம் அது சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்துகிறது என்பதிலேயே மட்டும் அல்ல; அது தற்போதுள்ள தொழில்துறை மற்றும் எரிபொருள் கையாளும் அமைப்புகளுடன் மேலும் இயல்பாக பொருந்தக்கூடிய ஒரு திரவ வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது என்பதிலும் உள்ளது.

மெத்தனால் ஏன் முக்கியம்

சுத்த ஆற்றல் விவாதத்தில் மெத்தனால் ஒரு சுவாரசியமான இடத்தில் உள்ளது. இது எந்த வணிகப் பங்கும் இல்லாத எதிர்கால எரிபொருள் அல்ல; அது ஏற்கனவே பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்துறை ரசாயனமும் ஆற்றல் மூலப் பொருளும் ஆகும். அதனால் மெத்தனால் நோக்கி செல்லும் எந்த சூரிய இயக்கப் பாதையும், பொருத்தம் பெறும் முன் முற்றிலும் புதிய தளவாட வலையமைப்பை தேவைப்படுத்தும் ஒரு கருத்தைவிட அதிகப் பொருத்தம் உடையதாக இருக்கலாம்.

கிடைக்கப்பெற்ற உரையின் விளக்கப்படி, யேல் சாதனம் சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டைஆக்சைடு மற்றும் நீரை மெத்தனாலாக மாற்றுகிறது. இந்த விளக்கம், இந்தப் பணியை கார்பன் பயன்பாட்டின் பரந்த பிரிவில் நிறுத்துகிறது: CO2-ஐ வெறும் புதைத்து விட வேண்டிய அல்லது பிடித்து வைக்க வேண்டிய கழிவாக மட்டும் கருதாமல், அதை பொருளாதார ரீதியாக பயனுள்ள ஒன்றாக மாற்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள் முயற்சிக்கின்றனர்.

அந்த அணுகுமுறை மேம்படுத்தப்பட்டு பெருமளவில் அளவுப்படுத்தப்படுமானால், உமிழ்வு மேலாண்மைக்கு அப்பால் இன்னொரு மதிப்பு முன்மொழிவையும் வழங்கும். கொள்கை அமைப்பாளர்களும் நிறுவனங்களும் குறைக்க முயற்சிக்கும் அதே மூலக்கூறு, ஒரு உற்பத்தி உள்ளீட்டு ஓட்டத்தின் பகுதியாக மாறுகிறது.

செயற்கை இலை குறிப்பிடத்தக்கது ஏன்

ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய பகுதிகளைப் பின்பற்றும் சாதனங்களை விவரிக்க செயற்கை இலை என்ற சொல் ஆண்டுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் ஈர்ப்பு நேரடியானது. தாவரங்கள், இல்லையெனில் வெளிப்புற ஆற்றல் தேவைப்படும் இரசாயன வினைகளை இயக்க சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்துகின்றன. பொறியாளர்கள் இதே போன்ற ஒன்றை, ஆனால் அதிகக் கட்டுப்பாடு, வேகமான வினை வீதங்கள், மற்றும் தொழில்துறை மதிப்புள்ள தயாரிப்புகளுடன் செய்ய விரும்புகிறார்கள்.

இந்தச் சூழலில் இலக்கு தயாரிப்பு மெத்தனால். அந்தத் தேர்வு நடைமுறைமையை மையமாகக் கொண்ட திட்டமிட்ட கவனத்தை காட்டுகிறது. சுத்த தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சியின் பெரும்பகுதி ஹைட்ரஜன், மின்சாரம், அல்லது ஆய்வகத்துக்குள் அல்லது மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகளுக்குள் மட்டுமே பயன்படும் இடைநிலை சேர்மங்களை உற்பத்தி செய்கிறது. திரவ எரிபொருள் அந்த விவாதத்தை மாற்றுகிறது. அது எளிதான சேமிப்பு, அனுப்பல், மற்றும் இன்னும் ஒவ்வொரு செயலையும் மின்மயமாக்க போராடும் தற்போதைய துறைகளில் பின்னர் பயன்படும் வாய்ப்பை உருவாக்குகிறது.

அதாவது செயல்படுத்தும் பாதை எளிது என்று அர்த்தமில்லை. இலக்கை புரிந்துகொள்ள எளிது என்பதே அதற்கான அர்த்தம்.

பரந்த ஆற்றல் சூழல்

சுத்த ஆற்றல் அமைப்புகள் ஒரு பொதுவான கேள்வியை அதிகமாக எதிர்கொள்கின்றன: நேரடி மின்மயமாக்கல் கடினமானபோது என்ன செய்ய வேண்டும்? பல சந்தர்ப்பங்களில் பேட்டரிகள் திறமையானவை, ஆனால் ஒவ்வொரு தொழில்துறை செயல்முறையும், கப்பல் பாதையும், அல்லது இரசாயன பணிச்சூழலும் நேரடி மின்சார சக்திக்கு மட்டுமே மாறுவது எளிதல்ல. அதுவே சூரிய எரிபொருட்களும் கார்பன் சார்ந்த திரவங்களும் தொடர்ந்து கவனம் பெறுவதற்கான காரணம்.

சூரிய ஒளி, நீர், மற்றும் கார்பன் டைஆக்சைடைக் கொண்டு மெத்தனாலாக மாற்றும் ஒரு சாதனம் பல கருப்பொருள்களை ஒரே நேரத்தில் கையாளுகிறது:

• இது புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை இயக்கும் உள்ளீடாகப் பயன்படுத்துகிறது.
• இது CO2-ஐ ஒரு பொறுப்பாக மட்டும் அல்லாமல், ஒரு மூலப்பொருளாகக் கருதுகிறது.
• இது தொழில்துறை ஏற்கனவே அறிந்த ஒரு திரவ வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது.

இந்த பண்புகளே, பேட்டரிகள், அணு சக்தி, மற்றும் வழக்கமான புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்கள் விரிவடையும் போதும் செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை ஆராய்ச்சி கவனம் பெறுவதற்குக் காரணமாகும். அமைப்புகள் வேறுபட்டவை, ஆனால் ஒன்றுக்கொன்று துணைபுரியக்கூடியவை. நேரடியாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய இடங்களில் மின்சாரம் பயனுள்ளதாகும். நிலையான, அடர்த்தியான, கொண்டு செல்லக்கூடிய இரசாயன எரிபொருள் இன்னும் நன்மை தரும் இடங்களில் சூரிய எரிபொருட்கள் ஈர்க்கின்றன.

இது இதுவரை என்ன காட்டுகிறது, என்ன காட்டவில்லை

வழங்கப்பட்ட பொருள் ஒரு தெளிவான தலைப்பு கோரிக்கையை ஆதரிக்கிறது: யேல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கார்பன் டைஆக்சைடு மற்றும் நீரை திரவ மெத்தனால் எரிபொருளாக மாற்றும் சூரிய சக்தி செயற்கை இலை ஒன்றை உருவாக்கியுள்ளனர். ஆனால் வணிக ரீதியான சாத்தியத்தைக் கணிக்க தேவையான செயல்திறன் வரம்பை இது நிரூபிக்கவில்லை. இங்கு திறன், நிலைத்தன்மை, செலவு, ஊக்கி ஆயுள், அல்லது எரிபொருள் உற்பத்தி வீதம் குறித்து எந்த விவரமும் இல்லை.

அந்த இடைவெளி முக்கியமானது. சுத்த ஆற்றல் முன்னேற்றங்கள், முதன்முதலில் தெரியும் தருணத்தில் சந்தைக்கு மிக அருகில் இருப்பதுபோல் தோன்றினாலும், உண்மையில் அவை ஆரம்பநிலை காட்சிப்படுத்தல்களாகவே இருக்கும். அறிவியல் வாக்குறுதியும் தொழில்துறை தயார்நிலையும் இடையிலான வேறுபாடு பெரும்பாலும் சுருக்கமான மூல உரையில் கிடைக்காத அதே அளவுகோள்களையே சார்ந்தது.

இருப்பினும், வரையறுக்கப்பட்ட தகவல்கூட ஒரு திட்டம் ஏன் கவனத்துக்கு தகுதியானது என்பதைச் சுட்டிக்காட்ட முடியும். இங்கே குறிப்பிடத்தக்க படி, சூரிய உள்ளீட்டையும், CO2 மற்றும் நீரிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட திரவ எரிபொருள் வெளியீட்டையும் இணைப்பதாகும். இது கோட்பாட்டில் நிற்கும் அல்லது பயன்படுத்துவதற்கு கடினமான இடைநிலையை உருவாக்கும் முடிவை விட அதிகப் பயன்பாட்டுமிக்க முன்மொழிவாகும்.

இந்தக் கதை ஏன் தனித்து தெரிகிறது

பல கார்பன் குறைப்பு திட்டங்கள் உமிழ்வுகளைத் தவிர்ப்பதில் கவனம் செலுத்துகின்றன. இவ்வாறானது, வழங்கப்பட்ட விளக்கத்தின் அடிப்படையில், ஒரு கார்பன் ஓட்டத்தை எரிபொருள் தயாரிப்பாக மாற்றுவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. அது வேறுபட்ட மூலோபாயக் கோணம். இது காலநிலை, வேதியியல், மற்றும் ஆற்றல் உட்கட்டமைப்பை ஒரே சாதனக் கருத்தில் இணைக்கிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கும் தொழில் கண்காணிப்பாளர்களுக்கும், யேல் செயற்கை இலை கவனிக்கத் தகுந்தது, ஏனெனில் அது மூன்று முக்கிய வளர்ச்சிப் பாதைகளின் சந்திப்பில் உள்ளது: கார்பன் பயன்பாடு, சூரிய இயக்க வேதியியல், மற்றும் திரவ எரிபொருள் மாற்றீடு. இந்த சாதனம் சோதனை நிலையில் இருந்தாலும், இது சுத்த தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சியில் ஒரு பரந்த மாற்றத்தை பிரதிபலிக்கிறது; அதாவது ஆற்றலைப் பிடிப்பதைவிட அதிகம் செய்யும் அமைப்புகளை நோக்கி நகர்கிறது. அவை அந்த ஆற்றலை பொருளாதாரத்தின் பிற பகுதிகள் ஏற்கனவே பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவமாக மாற்ற முயல்கின்றன.

உடனடி முடிவு தாழ்மையானது ஆனால் முக்கியமானது: சூரிய-எரிபொருள் ஆராய்ச்சி, இயற்கையிலிருந்து பெறும் சுருக்கமான ஊக்கத்தைக் கடந்து, நேரடி தொழில்துறை பொருத்தமுள்ள தயாரிப்புகளின் திசையில் நகர்கிறது. மெத்தனால் இந்த முயற்சிக்கு ஒரு தெளிவான இலக்கை அளிக்கிறது; அதுவே கூட இந்தத் திட்டத்தை பல ஆரம்பநிலை ஆற்றல் கருத்துகளைக் காட்டிலும் முக்கியமானதாக ஆக்குகிறது.

இந்தக் கட்டுரை Interesting Engineering வழங்கிய செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல கட்டுரையைப் படிக்கவும்.