Saturday, February 20, 2010

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി

രാസോര്‍ജം വൈദ്യുതോര്‍ജമാക്കി മാറ്റാന്‍ മാര്‍ഗം

ഭൂമിയുടെ അടുക്കളയാണ് ഹരിതസസ്യങ്ങള്‍. മനുഷ്യന്‍ ഉള്‍പ്പടെയുള്ള ജീവജാലങ്ങള്‍ക്ക് ആവശ്യമായ ധാന്യകം മുഴുവന്‍ ആ അടുക്കളയിലാണ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നത്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം (Photosynthesis) എന്നാണ് അതിന്റെ പേര്. അതൊരു രാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ നിന്ന് ഊര്‍ജവും മണ്ണില്‍നിന്ന് വെള്ളവും അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിന്ന് കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്‌സയിഡും ആഗിരണം ചെയ്തുകൊണ്ട് സസ്യങ്ങള്‍ നടത്തുന്ന രാസപ്രക്രിയ. ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതിയുണ്ടാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞേക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് ഒരുസംഘം ഗവേഷകര്‍.

നാളെ ഒരുപക്ഷേ, നമ്മുടെ വാഹനങ്ങള്‍ ഓടുന്നതും വീടുകളില്‍ വെട്ടമുണ്ടാകുന്നതും ഈ പുതിയ ഊര്‍ജസ്രോതസ്സിന്റെ ബലത്തിലാകാമെന്ന് 'അനലിറ്റിക്കല്‍ കെമിസ്ട്രി' ജേര്‍ണലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനറിപ്പോര്‍ട്ട് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി സസ്യങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്ന രാസോര്‍ജം, വൈദ്യുതോര്‍ജമാക്കി പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യാനുള്ള വഴിയാണ് ഫ്രഞ്ച് ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തിയത്. സുസ്ഥിരവും പരിസ്ഥിതിക്കിണങ്ങിയതുമായ പുതിയൊരു ഊര്‍ജസ്രോതസ്സിന് വഴിതുറക്കുകയാണ് ഈ കണ്ടെത്തലെന്ന് വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.

കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്‌സഡിനെയും ജലത്തെയും സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ഗ്ലൂക്കോസും (ഊര്‍ജം) ഓക്‌സിജനുമാക്കി മാറ്റുന്ന സങ്കീര്‍ണ രാസപ്രക്രിയയയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം. ഈ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിലെ ഉല്‍പ്പന്നങ്ങളായ ഗ്ലൂക്കോസും ഓക്‌സിജനും കൊണ്ട് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന 'ജൈവഇന്ധന ബാറ്ററി' (biofuel cell) ക്ക് രൂപംനല്‍കുകയാണ്, ഫ്രാന്‍സില്‍ 'സെന്റര്‍ ഡി റിച്ചെര്‍ഷെ പോള്‍ പാസ്‌കലി' (സി.എന്‍.ആര്‍.എസ്.- CNRS) ലെ ഗവേഷകര്‍ ചെയ്തത്. രാസാഗ്നി (എന്‍സൈം) കൊണ്ട് പരിഷ്‌ക്കരിച്ച രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകളാണ് ബാറ്ററിയില്‍ ഉപയോഗിച്ചത്.

ബാറ്ററി ഒരു ഹരിതസസ്യത്തിനുള്ളില്‍ (ഒരു കള്ളിമുള്‍ച്ചെടി) സ്ഥാപിച്ച് പരീക്ഷണം നടത്തിയപ്പോള്‍, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ തോത് പരോക്ഷമായി തത്സമയം മനസിലാക്കാന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഓക്‌സിജന്റെയും ഗ്ലൂക്കോസിന്റെയും സാന്നിധ്യത്തില്‍ വളരെ വേഗം പ്രതികരിക്കുന്ന ഇലക്ടോഡുകളായിരുന്നു ബാറ്ററിയിലേത്. പ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ബാറ്ററിലിയെ വൈദ്യുതപ്രവാഹം വര്‍ധിക്കുന്നതും, പ്രകാശമില്ലാത്തപ്പോള്‍ കുറയുന്നതും ഗവേഷകര്‍ കണ്ടു. മാത്രമല്ല, പ്രകാശസംശ്ലേഷണ വേളയില്‍ സസ്യത്തിലെ ഗ്ലൂക്കോസ് നില വ്യത്യാസപ്പെടുന്നത് തത്സമയം മനസിലാക്കാനും ആദ്യമായി കഴിഞ്ഞു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണമെന്ന സങ്കീര്‍ണപ്രക്രിയയെ കൂടുതല്‍ അടുത്തറിയാനും ഈ കണ്ടെത്തല്‍ സഹായിക്കുമെന്ന് റിപ്പോര്‍ട്ട് പറയുന്നു.

കള്ളിച്ചെടിയുടെ ഇലയ്ക്കുള്ളില്‍ സ്ഥാപിച്ച ജൈവാഇന്ധന ബാറ്ററിക്ക്, ഒരു ചതുരശ്രസെന്റീമീറ്ററിന് 9 മൈക്രോവാട്ട് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ കണ്ടു. പ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം ഏറുന്നതിനനുസരിച്ച്, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ തേത് വര്‍ധിക്കുകയും കൂടുതല്‍ ഗ്ലൂക്കോസും ഓക്‌സിജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാല്‍, വൈദ്യുതി പ്രവാഹത്തിന്റെ തോതും കൂടുന്നു. ഭാവിയില്‍ പരിസ്ഥിതിക്കിണങ്ങിയ പുതിയ വൈദ്യുതസ്രോതസ്സായി ഈ സംവിധാനം മാറ്റാന്‍ കഴിയുമെന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ പ്രതീക്ഷ. സൗരോര്‍ജത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതോര്‍ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള പുതിയ സങ്കേതം ഇതുവഴി ലഭിച്ചേക്കും.

മാത്രമല്ല, വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്തും പുതിയ ജൈവഇന്ധന ബാറ്ററിക്ക് പ്രയോജനം ചെയ്യാനാകുമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ കരുതുന്നു. നമ്മുടെ രക്തത്തില്‍ ഓക്‌സിജനും ഗ്ലൂക്കോസും ഉണ്ട്. അതിനാല്‍, നമ്മുടെ തൊലിക്കടിയിയില്‍ ഇത്തരം ബാറ്ററികള്‍ക്ക് സ്വയം പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍ കാഴിയും. പ്രമേഹരോഗികളുടെ ശരീരത്തിലെ ഗ്ലൂക്കോസ് നിലയിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസം തത്സമയം മനസിലാക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ക്ക് ഇത്തരം ബാറ്ററികള്‍ വലിയ അനുഗ്രഹമായിരിക്കും. (അവലംബം: സി.എന്‍.ആര്‍.എസിന്റെ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പ്)

10 comments:

JA said...

ഭൂമിയുടെ അടുക്കളയാണ് ഹരിതസസ്യങ്ങള്‍. മനുഷ്യന്‍ ഉള്‍പ്പടെയുള്ള ജീവജാലങ്ങള്‍ക്ക് ആവശ്യമായ ധാന്യകം മുഴുവന്‍ ആ അടുക്കളയിലാണ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നത്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം (Photosynthesis) എന്നാണ് അതിന്റെ പേര്. അതൊരു രാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ നിന്ന് ഊര്‍ജവും മണ്ണില്‍നിന്ന് വെള്ളവും അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിന്ന് കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്‌സയിഡും ആഗിരണം ചെയ്തുകൊണ്ട് സസ്യങ്ങള്‍ നടത്തുന്ന രാസപ്രക്രിയ. ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതിയുണ്ടാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞേക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് ഒരുസംഘം ഗവേഷകര്‍.

ടോട്ടോചാന്‍ (edukeralam) said...

കണക്കില്‍ എന്തോ ഒരു അപാകത പോരെ.. ഒരു ചതുരശ്രസെ.മീ നിന്നും 9W വൈദ്യുതിയോ? അപ്പോള്‍ ഒരു ചതുരശ്രമീറ്ററില്‍ നിന്നും 10000 X 9 = 90000W അതായത് 90KW !.. ഒരു ചതുരശ്രമീറ്ററില്‍ വീഴുന്ന സൂര്യപ്രകാശം 1000W(1KW) (തിയറിയില്‍ 1400W) മാത്രമേ വരൂ.. പക്ഷേ ഇവിടെ.
നോക്കുമല്ലോ...

അനിൽ@ബ്ലൊഗ് said...

ടോട്ടോച്ചാന്റ്റെ കമന്റ് കണ്ട് കയറിയതാ.
ഒരു റീകാല്‍ക്കുലേഷന്‍ വേണമെന്ന് തോന്നുന്നു.

JA said...

ടോട്ടോച്ചാന്‍,
CNRS -ന്റെ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പില്‍ പറയുന്നത് ഇങ്ങനെ:

'Furthermore, the researchers showed that a biofuel cell inserted in a cactus leaf could generate power of 9 W per cm2. Because this yield was proportional to light intensity, stronger illumination accelerated the production of glucose and O2 (photosynthesis), so more fuel was available to operate the cell. In the future, this system could ultimately form the basis for a new strategy for the environmentally-friendly and renewable transformation of solar energy into electrical energy.....'

ചതുര്‍മാനങ്ങള്‍ said...
This comment has been removed by the author.
ചതുര്‍മാനങ്ങള്‍ said...

Furthermore, the researchers showed that a biofuel cell inserted in a cactus leaf could generate power of 9 μW per cm2.

9 micorWatts/cm^2

JA said...

ചതുര്‍മാനങ്ങള്‍,
ആ തെറ്റ് ചൂണ്ടിക്കാട്ടിയതിന് നന്ദി. ആ പ്രസ്സ് റിലീസിന്റെ ഇംഗ്ലീഷാണ് ഞാന്‍ കണ്ടത്, www.alphagalileo.com-ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. ആ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പിന്റെ ഭാഗമാണ് ആദ്യത്തെ കമന്റില്‍ നല്‍കിയിരുന്നത്. 9 µW per cm2 എന്നല്ല 9 W per cm2 എന്നാണ് അതില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നത്. ഗുരുതരമായ ഈ പിശക് സംഭവിക്കാനിടയായതില്‍ ഖേദിക്കുന്നു. ഇക്കാര്യം ഇവിടെ ഉന്നയിച്ച ടോട്ടോച്ചാനും നന്ദി, കടപ്പാട്.

ടോട്ടോചാന്‍ (edukeralam) said...

JA ഇന്നലെ നോക്കിയപ്പോള്‍ ഇംഗ്ലീഷ് വേര്‍ഷനില്‍ 9W എന്നായിരുന്നു. പക്ഷേ ഇന്ന് 9µW എന്നാക്കി മാറ്റിയിട്ടുണ്ട്... അബദ്ധം സംഭവിച്ചത് അവര്‍ക്കാണ് എന്നു തോന്നുന്നു...

ടോട്ടോചാന്‍ (edukeralam) said...

ഒരു കാര്യം കൂടി... 9 മൈക്രോവാട്ടേ ഉള്ളൂ എങ്കില്‍ പിന്നെ വലിയ കാര്യമൊന്നും ഇല്ല. കാരണം 1m2 നിന്നും സാധാരണ സോളാര്‍ പാനല്‍ പോലും 100W അധികം ഊര്‍ജ്ജം തരും....
പക്ഷേ ഈ പുതിയ ബാറ്ററി 90 മില്ലി വാട്ട് വൈദ്യുതി മാത്രമാണ് അത്രയും സ്ഥലത്തു നിന്നും തരുന്നത്...
ഭാവിയില്‍ ഇത് കൂടിയേക്കാം... പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടക്കട്ടെ.. നമുക്ക് അവരെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാം...

കാക്കര - kaakkara said...

പരീക്ഷണങ്ങൾ നടക്കട്ടെ, വിജയിക്കുന്നവയെ പ്രവർത്തിപഥത്തിൽ ആക്കാം, അതുവരെ കാത്തിരിക്കാനാവില്ല, ആതിരപ്പള്ളി പദ്ധതിയ്‌ക്ക്‌ അനുമതി തരുക.

കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ

ആതിരപ്പള്ളിയിലെ ബാലത്തരങ്ങളും കേരളവും

http://georos.blogspot.com/2010/02/blog-post_22.html