मृदा सूक्ष्मजीवों से निर्मित ईंधन सेल: जहरीली बैटरी का एक जीवंत विकल्प

द्वारा संपादित: Nataly Lemon

मिट्टी बिजली कैसे पैदा करती है

जहां एक ओर बड़ी कंपनियां लीथियम के अंतिम भंडारों के लिए संघर्ष कर रही हैं और अपने पीछे बंजर खदानें और जहरीली नदियां छोड़ रही हैं, वहीं हमारे पैरों के नीचे एक समाधान पहले से ही मौजूद है। हमारे जूतों में लगने वाली सामान्य बगीचे की मिट्टी भी मृदा बैक्टीरिया की मदद से बिजली पैदा करने में सक्षम है। इन पर आधारित ईंधन सेल जैविक पदार्थों के अपघटन की प्रक्रिया को कम लेकिन स्थिर विद्युत धारा में बदल देते हैं, जो ऊर्जा आपूर्ति का एक बिल्कुल नया मार्ग प्रशस्त करते हैं।

इसकी कार्यप्रणाली दिखने में बेहद सरल है। मिट्टी में मौजूद जैविक अवशेषों पर पलने वाले सूक्ष्मजीव श्वसन प्रक्रिया के दौरान अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं। यदि मिट्टी के भीतर एनोड और हवा में कैथोड रखा जाए, तो ये इलेक्ट्रॉन तारों के माध्यम से प्रवाहित होकर बिजली पैदा करते हैं। 'साइंसडेली' (ScienceDaily) की रिपोर्ट के अनुसार, ऐसी प्रणालियां बिना किसी रखरखाव के वर्षों तक काम करने की क्षमता प्रदर्शित कर चुकी हैं, जो दुर्गम स्थानों में नमी, तापमान और मिट्टी की गुणवत्ता मापने वाले सेंसरों को ऊर्जा प्रदान करती हैं।

यहीं आधुनिक ऊर्जा क्षेत्र का असली विरोधाभास सामने आता है। हम दुर्लभ धातुओं के खनन पर भारी संसाधन खर्च करते हैं और ऐसी बैटरियां बनाते हैं जो दो साल बाद कूड़े के ढेर में चली जाती हैं, जबकि अपने पैरों के नीचे मौजूद जैविक पावर स्टेशन की अनदेखी कर देते हैं। मिट्टी के ये सूक्ष्मजीवी तत्व किसी भी जहरीले रसायन की मांग नहीं करते और न ही कोई खतरनाक कचरा छोड़ते हैं। ये शाब्दिक रूप से पारिस्थितिकी तंत्र के साथ विकसित होते हैं और कचरे को उपयोगी बिजली में बदल देते हैं।

शोध बताते हैं कि फिलहाल इसकी शक्ति काफी सीमित है—प्रति वर्ग मीटर कुछ माइक्रोवाट से लेकर मिलीवाट तक। हालांकि यह स्मार्टफोन चार्ज करने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन 'स्मार्ट' खेती, वन निगरानी या सूखे की पूर्व चेतावनी देने वाली प्रणालियों के सेंसरों के लिए पूरी तरह सक्षम है। शुरुआती आंकड़ों से संकेत मिलता है कि इलेक्ट्रोड के सही चयन और थोड़ी मात्रा में जैविक पदार्थ मिलाने से इसकी दक्षता बढ़ सकती है, हालांकि सटीक आंकड़े मिट्टी के प्रकार, नमी और तापमान पर अत्यधिक निर्भर करते हैं।

यह तकनीक न केवल तकनीकी गणनाओं को बदल रही है, बल्कि जमीन के प्रति हमारे नजरिए को भी नया रूप दे रही है। मिट्टी को केवल नींव के आधार या फसल के स्रोत के रूप में देखने के बजाय, अब हम इसे एक जीवित जीव के रूप में देख रहे हैं जो हमें ऊर्जा देने में सक्षम है। यह शोषण की संस्कृति से सहयोग की संस्कृति की ओर एक शांत बदलाव है। जैसा कि एक पुरानी जापानी कहावत है, "सबसे ऊँचा बाँस भी अपनी जड़ों से ज़मीन से जुड़ा रहता है"—यह हमें याद दिलाता है कि असली शक्ति हमेशा आधार से जुड़ी होती है।

बेशक, इसकी अपनी सीमाएं भी हैं। ठंडी या अत्यधिक सूखी मिट्टी में सूक्ष्मजीवों की सक्रियता कम हो जाती है, और शोधकर्ता अभी तक इस प्रणाली को लैपटॉप चार्ज करने के स्तर तक बड़ा नहीं कर पाए हैं। फिर भी, वितरित IoT नेटवर्क के लिए, जहाँ हज़ारों बैटरियों को बदलना एक पर्यावरणीय आपदा बन जाता है, यह समाधान लंबी अवधि में सबसे तर्कसंगत और सस्ता प्रतीत होता है।

दैनिक जीवन में, इसका अर्थ ऐसे गार्डन सेंसर हो सकते हैं जिन्हें कभी बैटरी बदलने की आवश्यकता नहीं होती, या दूरदराज के क्षेत्रों में मानवीय हस्तक्षेप के बिना वर्षों तक चलने वाले फील्ड स्टेशन। यह तकनीक गैजेट्स को प्रकृति के साथ अधिक अनुकूल बनाती है।

मिट्टी के सूक्ष्मजीवी तत्वों का चुनाव हमें जीवन के विरोध में नहीं, बल्कि उसके साथ तालमेल बिठाकर ऊर्जा खोजने की सीख देता है।

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स्रोतों

  • Science daily.com

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