हर साल तीन महीने के लिए, हिमालय उत्तर ठंड ठंड के खिलाफ एक शांत युद्ध की चपेट में है। यह उस तरह की सर्द है जो डीजल हीटर को कम सुविधा और अधिक आवश्यकता बनाता है। विडंबना क्रूर है: वहाँ, दुनिया की छत पर, गर्मियों का सूरज उदार है, बंजर चोटियों पर अपना सोना डाल रहा है। लेकिन एक बार जब यह निकल जाता है, तो यह कुछ भी नहीं छोड़ता है।लेकिन क्या होगा अगर पहाड़ अपनी गर्मियों की गर्मी पर पकड़ कर सकते हैं? क्या होगा अगर जून की गर्मी को जेन में बोतलबंद और अनियोजित किया जा सकता है? आईआईटी बॉम्बे और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज, बेंगलुरु के वैज्ञानिकों की एक टीम को लगता है कि यह संभव है। और चाल, वे कहते हैं, एक नमक में स्थित है। स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड, एक चाकली सफेद नमक, जब गर्म होता है, पानी छोड़ता है और उस ऊर्जा को रासायनिक बंधन के रूप में संग्रहीत करता है। जब ठंड लौटती है, और नमी को फिर से शुरू किया जाता है, तो नमक पुनर्जलीकरण, गर्मी जारी करता है। वे इसे थर्मोकेमिकल रिएक्टर कहते हैं।IIT बॉम्बे टीम हिमालय के घरों के लिए मौसमी ‘हीट बैंक्स’ बनाने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करना चाहती है – सरल, सुरक्षित और टिकाऊ। राख के नीचे टक किए गए एक एम्बर की तरह, स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड गर्मियों की बाल्मी की भावना पर पकड़ रखेगा, लंबे समय तक हिमालयी ठंड के माध्यम से धैर्यपूर्वक इंतजार कर रहा था, फिर से इसे डिस्चार्ज करने से पहले। लैब में, इस परिवर्तन ने छह पूर्ण चक्रों में पूरी तरह से काम किया – गर्मियों से सर्दियों और फिर से वापस। टीम का कहना है कि यह सैकड़ों और से गुजर सकता है।यह विचार एक व्यक्तिगत अनुभव से पैदा हुआ था। नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज, बेंगलुरु में एक एसोसिएट प्रोफेसर (एनर्जी, एनवायरनमेंट एंड क्लाइमेट चेंज प्रोग्राम) रुद्रोडिप माजुमदार, अपनी पीठ पर एक काटने वाली हवा, तंगनाथ के लिए बर्फबारी के निशान पर खड़े हैं।“सितारे सुंदर थे,” वह याद करते हैं। “लेकिन यहां के लोग जलाऊ लकड़ी को इकट्ठा करने के लिए मीलों तक चले गए। डीजल उनके पास था। और जनरेटर ने बहुत धुआं और शोर मचाया।” उस रात उसके साथ रहे।
इसलिए, उन्होंने और उनके सहयोगियों ने एक मॉड्यूल को एक एलपीजी सिलेंडर के पास खड़े होने के लिए काफी छोटा डिज़ाइन किया, जो चार हड्डी-चिलिंग महीनों के लिए एक हिमालयी घर को गर्म करने के लिए काफी मजबूत है। यह एक स्व-निहित इकाई है: एक सौर कलेक्टर, एक रिएक्टर चैंबर जो स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड से भरा, एक वायु परिसंचरण प्रणाली, और कांच के ऊन के साथ पंक्तिबद्ध मजबूत इन्सुलेशन। कोई धुआं नहीं, कोई ध्वनि नहीं, कोई चलती भाग, कोई गड़बड़ नहीं।यह एंडोथर्मिक (गर्मी अवशोषित) और एक्सोथर्मिक (गर्मी रिलीजिंग) प्रतिक्रियाओं पर काम करता है। जब गर्म हवा को रिएक्टर में भेजा जाता है, तो नमक पानी को छोड़कर एक मोनोहाइड्रेट रूप में बदल जाता है और गर्मी को अवशोषित करता है। जब नमी को फिर से शुरू किया जाता है, तो यह गर्मी जारी करके हेक्साहाइड्रेट रूप में फिर से जुड़ जाता है। गर्मी का अवशोषण और रिहाई नमक क्रिस्टल के हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने और तोड़ने के माध्यम से होता है। रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन और प्रदर्शन पर अध्ययन को सहकर्मी की समीक्षा की गई वैज्ञानिक पत्रिकाओं ‘एप्लाइड थर्मल इंजीनियरिंग’ और ‘अक्षय ऊर्जा’ में प्रकाशित किया गया है।रिएक्टर प्रदर्शन को ज्यामितीय विन्यास, थर्मोकेमिकल सामग्री (प्रतिक्रियाशील लवण) के साथ -साथ प्रवाह व्यवस्था के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। आईआईटी-बी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग प्रोफेसर संदीप कुमार साहा कहते हैं, “आप इन मॉड्यूल को गुजरात या राजस्थान में ले जा सकते हैं और उन्हें पहाड़ियों पर भेज सकते हैं।” एक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर और आईआईटी-बी टीम के सदस्य चंद्रामौली सुब्रमण्यम का कहना है कि भारतीय सेना ने मॉड्यूल में रुचि दिखाई है। टीम ने सेना के लिए 13,000 फीट की ऊंचाई पर फील्ड ट्रायल करने के लिए एक स्टार्टअप एंटरप्राइज के साथ भागीदारी की है।अर्थशास्त्र भी समझ में आता है। दूरदराज के क्षेत्रों में डीजल-आधारित हीटिंग की लागत is 78 प्रति kWh तक हो सकती है जब पर्यावरणीय दंड में फैक्टर किया जाता है। नमक-आधारित प्रणाली की लागत Leh में k 31 प्रति kWh के रूप में कम होती है। चुनौतियां बनी हुई हैं। सिस्टम को घरों में परीक्षण किया जाना बाकी है। गर्मियों की धूप और सर्दियों की आर्द्रता हिमालय में भिन्न होती है। प्रारंभिक लागत अधिक है। लेकिन मजूमदार ने जोर देकर कहा कि सपना पीछा करने लायक है। “ऊर्जा गरीबी 21 वीं सदी में मौजूद नहीं होनी चाहिए। देश के सबसे दूर के हिस्सों को ऊर्जा सुरक्षित बनाया जाना चाहिए” वे कहते हैं।उन्हें उम्मीद है कि सिस्टम यह सुनिश्चित करेगा कि किसी भी बच्चे को डीजल धुएं द्वारा अध्ययन न करना पड़े, और किसी भी महिला को जलाऊ लकड़ी के लिए बर्फ में मीलों नहीं चलना पड़ेगा। वह अपने नमक के लिए सच है।
प्रतिक्रियाशील नमक (स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड हेक्साहाइड्रेट) को ‘ओपन थर्मोकेमिकल रिएक्टर’ नामक एक स्टील के मामले में संग्रहीत किया जाता है।
चार्ज | जब गर्म हवा को रिएक्टर में भेजा जाता है, तो स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड हेक्साहाइड्रेट का प्रत्येक अणु पांच पानी के अणुओं को जारी करता है और स्ट्रोंटियम ब्रोमाइड मोनोहाइड्रेट में बदल जाता है जो गर्मी को अवशोषित करता है। यह निर्जलीकरण प्रक्रिया एंडोथर्मिक है।
डिस्चार्जिंग | जब परिवेश के तापमान पर नम हवा को चार्ज रिएक्टर में भेजा जाता है, तो मोनोहाइड्रेट नमक नमी को अवशोषित करता है और गर्मी जारी करते हुए, उसके हेक्साहाइड्रेट रूप में लौटता है। यह पुनर्जलीकरण प्रक्रिया एक्सोथर्मिक है।
जारी गर्मी को रिएक्टर के माध्यम से बहने वाली हवा द्वारा वातावरण को गर्म करने के लिए ले जाया जाता है