नई आयनोकैलोरिक कूलिंग टेक्नोलॉजी: अब बिना नुकसानदायक गैसों के होगी सुपर-कूलिंग
Report. आयनोकैलोरिक कूलिंग को नमस्ते कहें। यह तापमान कम करने का एक नया तरीका है, जिसमें मौजूदा चिलिंग तरीकों को एक सुरक्षित, धरती के लिए बेहतर प्रोसेस से बदलने की क्षमता है। आम रेफ्रिजरेशन सिस्टम एक जगह से गर्मी को एक फ्लूइड के ज़रिए दूर ले जाते हैं जो भाप बनकर गैस में बदल जाता है, जिसे फिर एक बंद ट्यूब से ले जाया जाता है और वापस लिक्विड में कंडेंस किया जाता है। यह प्रोसेस जितना असरदार है, कुछ खास मटीरियल जिन्हें हम रेफ्रिजरेंट के तौर पर इस्तेमाल करते हैं, वे पर्यावरण के लिए खास तौर पर नुकसानदायक होते हैं। हालांकि, किसी चीज़ को हीट एनर्जी सोखने और छोड़ने के लिए एक से ज़्यादा तरीके हो सकते हैं।
लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी और यूनिवर्सिटी ऑफ़ कैलिफ़ोर्निया, बर्कले के रिसर्चर्स द्वारा 2023 में सामने आया एक तरीका, इस बात का फ़ायदा उठाता है कि जब कोई मटीरियल अपना फ़ेज़ बदलता है, तो एनर्जी कैसे स्टोर या रिलीज़ होती है, जैसे कि जब ठोस बर्फ़ लिक्विड पानी में बदल जाती है। बर्फ के एक टुकड़े का तापमान बढ़ाएँ, और वह पिघल जाएगी। जो बात हम शायद आसानी से नहीं देख पाते, वह यह है कि बर्फ पिघलने से आस-पास की गर्मी सोख ली जाती है, जिससे वह असरदार तरीके से ठंडी हो जाती है। बिना गर्मी बढ़ाए बर्फ को पिघलाने का एक तरीका है कुछ चार्ज्ड पार्टिकल्स, या आयन डालना। बर्फ को जमने से रोकने के लिए सड़कों पर नमक डालना इसका एक आम उदाहरण है।
आयनोकैलोरिक साइकिल भी नमक का इस्तेमाल किसी लिक्विड का फेज़ बदलने और उसके आस-पास की जगह को ठंडा करने के लिए करता है। कैलिफ़ोर्निया में लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी के मैकेनिकल इंजीनियर ड्रू लिली ने कहा, “रेफ्रिजरेंट का लैंडस्केप एक अनसुलझी समस्या है।” “किसी ने भी सफलतापूर्वक ऐसा दूसरा सॉल्यूशन नहीं बनाया है जो चीज़ों को ठंडा करे, अच्छे से काम करे, सुरक्षित हो, और पर्यावरण को नुकसान न पहुँचाए। हमें लगता है कि अगर सही तरीके से किया जाए तो आयनोकैलोरिक साइकिल में इन सभी लक्ष्यों को पूरा करने की क्षमता है।”
रिसर्चर्स ने आयनोकैलोरिक साइकिल की थ्योरी का मॉडल बनाया ताकि यह दिखाया जा सके कि यह आज इस्तेमाल होने वाले रेफ्रिजरेंट की एफिशिएंसी का मुकाबला कैसे कर सकता है, या उसे बेहतर भी बना सकता है। सिस्टम से गुज़रने वाला करंट उसमें मौजूद आयन को हिलाएगा, जिससे टेम्परेचर बदलने के लिए मटीरियल का मेल्टिंग पॉइंट बदल जाएगा। टीम ने एथिलीन कार्बोनेट को पिघलाने के लिए आयोडीन और सोडियम से बने सॉल्ट का इस्तेमाल करके एक्सपेरिमेंट भी किए। यह आम ऑर्गेनिक सॉल्वेंट लिथियम-आयन बैटरी में भी इस्तेमाल होता है और इसे कार्बन डाइऑक्साइड को इनपुट के तौर पर इस्तेमाल करके बनाया जाता है। इससे सिस्टम न सिर्फ़ GWP (ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल) ज़ीरो हो सकता है बल्कि GWP नेगेटिव भी हो सकता है।
एक्सपेरिमेंट में एक वोल्ट से भी कम चार्ज लगाकर टेम्परेचर में 25 °C (45 °F) का बदलाव मापा गया, यह नतीजा दूसरी कैलोरिक टेक्नोलॉजी से अब तक मिले नतीजों से कहीं ज़्यादा है। लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी के मैकेनिकल इंजीनियर रवि प्रशर ने कहा, “हम तीन चीज़ों को बैलेंस करने की कोशिश कर रहे हैं: रेफ्रिजरेंट का GWP, एनर्जी एफिशिएंसी, और इक्विपमेंट की कीमत।” “पहली कोशिश से ही, हमारा डेटा इन तीनों पहलुओं पर बहुत उम्मीद जगाने वाला लग रहा है।” रेफ्रिजरेशन प्रोसेस में अभी इस्तेमाल होने वाले वेपर कम्प्रेशन सिस्टम हाई-GWP गैसों, जैसे कि अलग-अलग हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs) पर निर्भर करते हैं। जिन देशों ने किगाली अमेंडमेंट पर साइन अप किया है, उन्होंने अगले 25 सालों में HFCs के प्रोडक्शन और कंजम्पशन को कम से कम 80 परसेंट तक कम करने का वादा किया है – और आयनोकैलोरिक कूलिंग इसमें एक बड़ी भूमिका निभा सकती है।
अब, रिसर्चर्स को टेक्नोलॉजी को लैब से निकालकर प्रैक्टिकल सिस्टम में लाने की ज़रूरत है, जिसका कमर्शियल इस्तेमाल किया जा सके और जो बिना किसी दिक्कत के बड़े पैमाने पर बढ़ सकें। आखिरकार, इन सिस्टम्स का इस्तेमाल हीटिंग के साथ-साथ कूलिंग के लिए भी किया जा सकता है। चल रही जांच में अलग-अलग सॉल्ट्स को टेस्ट किया जा रहा है ताकि यह पता लगाया जा सके कि कौन से कॉम्बिनेशन किसी जगह से गर्मी खींचने में सबसे असरदार हो सकते हैं। 2025 में, रिसर्चर्स की एक इंटरनेशनल टीम ने नाइट्रेट-बेस्ड सॉल्ट्स का इस्तेमाल करने वाले एक बहुत ही कुशल वर्जन पर अपनी स्टडी के नतीजे पब्लिश किए, जिन्हें इलेक्ट्रिक फील्ड्स और मेम्ब्रेन का इस्तेमाल करके रीसायकल किया जाता है।
यह वही चीज़ है जिसका प्रैशर और उनकी टीम ने उम्मीद की थी कि उनकी रिसर्च से नतीजा निकलेगा। प्रैशर ने कहा, “हमारे पास यह एकदम नया थर्मोडायनामिक साइकिल और फ्रेमवर्क है जो अलग-अलग फील्ड के एलिमेंट्स को एक साथ लाता है, और हमने दिखाया है कि यह काम कर सकता है।” “अब, इंजीनियरिंग चुनौतियों का सामना करने के लिए मटीरियल और टेक्नीक के अलग-अलग कॉम्बिनेशन को टेस्ट करने के लिए एक्सपेरिमेंट का समय है।” यह रिसर्च साइंस में पब्लिश हुई थी। इस आर्टिकल का एक पुराना वर्शन जनवरी 2023 में पब्लिश हुआ था।
नए खबरों के लिए बने रहे सटीकता न्यूज के साथ।
