लंडन : सौर ऊर्जेच्या निर्मितीची क्षमता वाढवण्याच्या प्रयत्नात असलेल्या वैज्ञानिकांना एक मोठे यश मिळाले आहे. एका नव्या आणि महत्त्वपूर्ण शोधात, संशोधकांनी लेसर-तंत्रज्ञानाने बनवलेल्या ‘ब्लॅक मेटल’चा (काळा धातू) वापर करून सौर जनरेटरची कार्यक्षमता तब्बल 15 पटीने वाढवली आहे. या यशामुळे सौर ऊर्जा क्षेत्रात क्रांती घडण्याची शक्यता निर्माण झाली आहे.
गेली पाच वर्षे संशोधकांचे एक पथक लेसरने कोरलेल्या एका विशिष्ट धातूवर काम करत होते. हा धातू शाईसारखा काळा दिसत असल्याने त्याला ‘ब्लॅक मेटल’ असे नाव देण्यात आले आहे. आता याच धातूचा वापर ‘सौर थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर’ ( Solar Thermoelectric Generators - STEGs) मध्ये करून त्याची कार्यक्षमता वाढवण्यात यश आले आहे.
‘लाईट : सायन्स अँड अॅप्लिकेशन्स’ या प्रसिद्ध जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या अभ्यासानुसार, या विशेष धातूमुळे सौर ऊर्जेचे विजेत रूपांतर करण्याची प्रक्रिया अधिक प्रभावी झाली आहे. STEG हे एक प्रकारचे सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे, जे औष्णिक ऊर्जेचे (उष्णतेचे) थेट विजेमध्ये रूपांतर करते. हे ‘सीबेक इफेक्ट’ नावाच्या वैज्ञानिक तत्त्वावर काम करते. सीबेक इफेक्ट : जेव्हा दोन वेगवेगळ्या पदार्थांमध्ये तापमानाचा फरक निर्माण होतो, तेव्हा चार्ज केलेल्या कणांचे (charged particles) स्थलांतर होते आणि व्होल्टेज (विद्युतदाब) तयार होतो. STEG ची रचना : यामध्ये एका ‘गरम’ आणि एका ‘थंड’ बाजूमध्ये अर्धवाहक (semiconductor) पदार्थ ठेवलेला असतो. कार्यप्रणाली : जेव्हा सूर्यप्रकाशामुळे किंवा इतर कोणत्याही उष्णतेच्या स्रोतामुळे त्याची एक बाजू गरम होते, तेव्हा अर्धवाहकामधून इलेक्ट्रॉनची हालचाल सुरू होते आणि विजेचा प्रवाह निर्माण होतो. सध्या उपलब्ध असलेले STEG तंत्रज्ञान अत्यंत अकार्यक्षम आहे. ते सूर्यप्रकाशातील 1 टक्के पेक्षाही कमी ऊर्जेचे विजेत रूपांतर करू शकते. याउलट, आपल्या घरावर बसवलेले सामान्य फोटोव्होल्टेईक सौर पॅनेल सुमारे 20 टक्के सूर्यप्रकाशाचे विजेत रूपांतर करतात. त्यामुळे STEG तंत्रज्ञानाचा व्यापक वापर करणे शक्य होत नव्हते. मात्र, या नवीन संशोधनात ‘ब्लॅक मेटल’च्या वापरामुळे हीच कार्यक्षमता 15 पटीने वाढली आहे. हा काळा धातू सूर्यप्रकाश अधिक प्रभावीपणे शोषून घेतो आणि उष्णता निर्माण करतो, ज्यामुळे ‘सीबेक इफेक्ट’ अधिक तीव—तेने होतो आणि जास्त वीज निर्माण होते. हा शोध केवळ एक प्रयोगशाळेतील यश नसून, तो सौर ऊर्जेच्या क्षेत्रात मोठे बदल घडवण्याची क्षमता ठेवतो. STEG तंत्रज्ञान अधिक कार्यक्षम झाल्यामुळे त्याचा वापर अशा ठिकाणीही करता येईल, जिथे पारंपरिक सौर पॅनेल प्रभावी ठरत नाहीत. या तंत्रज्ञानामुळे भविष्यात अधिक कार्यक्षम, स्वस्त आणि वैविध्यपूर्ण सौर ऊर्जा निर्मितीचे मार्ग खुले होऊ शकतात, जे स्वच्छ ऊर्जेच्या दिशेने एक महत्त्वाचे पाऊल ठरेल.
