فیکٹریوں، ڈیٹا سینٹرز اور پاور پلانٹس کے اندر، گرمی کو عام طور پر وسائل کی بجائے ایک مسئلہ سمجھا جاتا ہے۔ یہ پلموں میں بہتی ہے، ارد گرد کی ہوا کو گرم کرتی ہے، اور اپنی صلاحیت کے بارے میں تھوڑی سی سوچ کے ساتھ فضا میں غائب ہو جاتی ہے۔ پھر بھی کچھ انجینئر اب اس ضائع شدہ توانائی کی طرف چکر لگا رہے ہیں اور ایک قدرے غیر معمولی سوال پوچھ رہے ہیں: کیا ہوگا اگر کوئی دھات جو اپنی شکل کو یاد رکھتی ہے اسے بجلی میں تبدیل کرنے میں مدد کر سکتی ہے؟خیال شروع میں تقریباً بالواسطہ لگتا ہے۔ ٹربائن نہیں، سولر پینل نہیں، بلکہ ایک تار جو جھکتا ہے، آرام کرتا ہے، اور بار بار بنتا ہے۔ یہ نام نہاد شکل میموری دھات، اکثر nitinol سے منسلک، جب 1959 میں طب اور انجینئرنگ میں کئی دہائیوں تک مطالعہ کیا گیا ہے. لیکن توانائی کے نظام میں اس کے کردار کو صرف کسی بھی سنجیدہ طریقے سے تلاش کیا جانا شروع ہوا ہے۔ اور جب کہ توقعات محتاط ہیں، اس میں دلچسپی بڑھ رہی ہے کہ آیا اس طرح کی چھوٹی جسمانی چالیں پوری دنیا میں بجلی کے ایک بڑے چیلنج کے کچھ حصوں کو آسان بنا سکتی ہیں۔
عجیب شکل کی یادداشت کی دھات جو موڑتی ہے، مڑتی ہے اور شکل میں واپس آتی ہے۔
جیسا کہ برکلے لیب کے ذریعہ رپورٹ کیا گیا ہے، نٹینول، ایک نکل ٹائٹینیم مرکب، عام دھات کی طرح برتاؤ نہیں کرتا ہے۔ اس کی ساخت کو توڑے بغیر اسٹیل یا تانبے سے کہیں زیادہ جھکایا جا سکتا ہے، پھر حالات بدلنے پر اس کی اصل شکل بحال ہو جاتی ہے۔ یہ ردعمل درجہ حرارت کی تبدیلیوں اور اس کے کرسٹل ڈھانچے میں اندرونی دوبارہ ترتیب سے منسلک ہے۔ یہ اصل میں بیسویں صدی کے آخر میں ماہرین کے استعمال کے لیے تیار کیا گیا تھا، اور بعد میں اس نے طبی آلات اور آرتھوڈانٹک میں اپنا راستہ تلاش کیا۔ وجہ کافی آسان ہے: یہ مستقل نقصان کے بغیر بار بار جھک سکتا ہے۔ انجینئر بعض اوقات اسے ایک ایسے مواد کے طور پر بیان کرتے ہیں جو “یاد رکھتا ہے” کہ یہ کہاں سے شروع ہوا، حالانکہ یہ تفصیل صرف اس کے اندر جو کچھ ہو رہا ہے اسے آسانی سے پکڑتی ہے۔ جو چیز اسے توانائی کے مباحثوں کے لیے دلچسپ بناتی ہے وہ صرف اس کی یادداشت نہیں ہے، بلکہ حرارت اور کولنگ کے چکروں کے ذریعے بار بار دھکیلنے پر یہ جو حرکت پیدا کرتی ہے۔
کیسے گرمی کو ضائع کرنا صنعت سے توانائی کا ایک نیا ذریعہ بن سکتا ہے۔
پوری صنعت میں، گرمی کی بڑی مقدار عام آپریشن کے ضمنی پیداوار کے طور پر پیدا ہوتی ہے۔ عالمی توانائی کے استعمال کا ایک اہم حصہ، کچھ اندازوں کے مطابق، فضلہ حرارت کے طور پر ختم ہوتا ہے جو کبھی دوبارہ استعمال نہیں ہوتا ہے۔ اس کا زیادہ تر حصہ کم درجے کا ہے، یعنی یہ گرم ہونے کی بجائے گرم ہے، جس کی وجہ سے روایتی نظاموں کا استعمال کرتے ہوئے موثر طریقے سے گرفت کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔یہیں سے نائٹینول توجہ مبذول کرنا شروع کرتا ہے۔ بدلتے ہوئے درجہ حرارت کے سامنے آنے پر، یہ سکڑتا ہے اور دوبارہ قابل تکرار سائیکل میں پھیلتا ہے۔ اس تحریک کو، نظریہ میں، میکانی توانائی میں اور پھر بجلی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اصول نیا نہیں ہے، لیکن چیلنج ہمیشہ پیمانے اور کارکردگی رہا ہے. تبدیلی کے مراحل میں اس میں سے زیادہ تر کو کھوئے بغیر چھوٹی جسمانی حرکت کو مفید برقی پیداوار میں تبدیل کرنا سیدھا سیدھا نہیں ہے۔ اس کے باوجود، مواد کے سائنس دان بہتر انجینئرنگ ٹولز کے ساتھ پرانے خیالات کو دوبارہ دیکھنے کے لیے تیزی سے تیار نظر آتے ہیں۔
شکل-میموری توانائی کی ٹیکنالوجی کے پیچھے چھپی کمزوریاں
عملی رکاوٹیں ہیں جنہیں نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ نائٹینول سسٹمز کو سائیکلنگ کی حرکت کو برقرار رکھنے کے لیے درجہ حرارت کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے، اور یہ ہمیشہ حقیقی دنیا کے ماحول میں دستیاب نہیں ہوتا ہے جہاں گرمی کی سطح غیر متوقع طور پر اتار چڑھاؤ آتی ہے۔ استحکام ایک اور سوال ہے۔ بار بار تھرمل سائیکلنگ مواد پر دباؤ ڈالتی ہے، اور توانائی کی قائم کردہ ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں طویل مدتی کارکردگی کا ڈیٹا اب بھی محدود ہے۔ مکینیکل حرکت سے بجلی میں تبدیلی کے دوران کارکردگی کے نقصانات بھی تشویش کا باعث ہیں۔ماہرین کا خیال ہے کہ اگر یہ تصور کام کرتا ہے تو بھی بڑے پیمانے پر نسل کے طریقوں کو تبدیل کرنے کا امکان نہیں ہے۔ ہوا، شمسی اور جوہری توانائی آج بھی زیادہ تر منظرناموں میں طویل مدتی توانائی کی منصوبہ بندی کی ریڑھ کی ہڈی کی حیثیت رکھتی ہے۔
0 Comments