پہلا نظام جو حرارتی فضلے کو ٹھنڈک میں تبدیل کرتا ہے!

جرمنی کے کارلسروہے ٹیکنالوجی انسٹی ٹیوٹ کے محققین نے جاپانی یونیورسٹی آف تسوکوبا کے ساتھ تعاون کرتے ہوئے دنیا کا پہلا ایسا ریفریجریشن سسٹم ایجاد کرنے کا اعلان کیا ہے جو براہ راست حرارت پر کام کرتا ہے، بجلی کے موٹر کے بغیر۔ تجربہ گاہی تجربات نے ثابت کیا ہے کہ یہ نظام استعمال کے دوران پیدا ہونے والی حرارت (جیسے کہ اخراجی حرارت) کو مؤثر طریقے سے ٹھنڈک میں تبدیل کر سکتا ہے۔ اس ابتدائی ماڈل میں نکل اور ٹائٹینیم کی بہت باریک دو شیٹس استعمال ہوتی ہیں، جو پہلے حرارت کو میکانکی حرکت میں اور پھر ٹھنڈک کی توانائی میں تبدیل کرتی ہیں۔

یہ ایجاد «الاسٹو کیلورک ریفریجریشن» (Elastocaloric cooling) ٹیکنالوجی سے منسلک ایک اہم کمی کو دور کرتی ہے، جو روایتی ریفریجریشن کا ایک نیا اور سخت حالت (solid-state) متبادل ہے۔ میموری الائے (Shape-memory alloys) اس وقت ٹھنڈی ہوتی ہیں جب ان پر لگایا گیا میکانکی بوجھ ہٹایا جاتا ہے، لیکن اس ٹیکنالوجی پر مبنی موجودہ نظاموں کو یہ قوت پیدا کرنے کے لیے برقی ایکچو ایٹرز (actuators) کی ضرورت ہوتی تھی۔ نئے ڈیزائن میں اس کی جگہ حرارت خود کو عمل کے لیے محرک کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔

• کمپوننٹ کی سطح پر 86 ڈگری سینٹی گریڈ کے آپریشنل درجہ حرارت پر 4 ڈگری سینٹی گریڈ کا درجہ حرارت کا فرق حاصل کیا گیا، جبکہ لچکدار ریفریجرنٹ سیال میں حرارتی تبدیلی تقریباً 13 ڈگری سینٹی گریڈ تھی۔

کارلسروہے میں مائیکرو سٹرکچر ٹیکنالوجی انسٹی ٹیوٹ کے زیکو (ZEco) تھرمل لیبارٹری میں نوجوان محققین کی قیادت کرنے والی ڈاکٹر جینگ یوان شو نے وضاحت کی کہ بنیادی ایجاد میموری الائے کی دو مکمل طور پر مربوط افعال کو یکجا کرنے میں ہے۔ ایک شیٹ حرارت کو میکانکی کام میں تبدیل کرتی ہے، جبکہ دوسری اس کام کو ٹھنڈک میں تبدیل کرتی ہے، جس کے ذریعے سخت ریفریجریشن سسٹمز کے آپریشن کے لیے ایک بالکل نئے نقطہ نظر کی بنیاد رکھی گئی ہے۔

اس مطالعہ کی سربراہی کرنے والے اور اسی انسٹی ٹیوٹ میں ڈاکٹریٹ کی تحقیق کرنے والے یی ٹنگ ہسیاؤ نے اشارہ کیا کہ فیصلہ کن لمحہ اس وقت آیا جب حرارت پر چلنے والے نظام سے پیدا ہونے والی حقیقی ٹھنڈک کی پیمائش کی گئی، جس سے ثابت ہوا کہ یہ اصول صرف نظریاتی نہیں بلکہ عملی طور پر بھی کامیاب ہے۔

محققین فی الحال ٹھنڈک کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے زیادہ شیٹس کو متوازی طور پر جوڑنے کا ارادہ رکھتے ہیں، کیونکہ موجودہ ماڈل صرف عملی امکان (feasibility) کو ثابت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، نہ کہ زیادہ سے زیادہ ٹھنڈک کی صلاحیت حاصل کرنے کے لیے۔ ممکنہ اطلاق میں کمپیوٹر پروسیسرز شامل ہیں جو ضائع ہونے والی اپنی حرارت سے ٹھنڈک پیدا کر سکتے ہیں، اور گاڑیوں کے حساس الیکٹرانکس کو ڈرائیو سسٹم کی حرارت سے ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے۔

مؤسسہ کارل تسائیس، ریاستی فنڈ بادن فورتمبرگ، اور ہییکٹر ویلو اکیڈمی کی حمایت سے مالی امداد حاصل کرنے والی اس تحقیق کے حوالے سے، شو نے واضح کیا کہ یہ کامیابی صرف سفر کا آغاز ہے۔ انہوں نے زور دیا کہ ٹیم اس ٹیکنالوجی کو وسیع پیمانے پر ترقی دے کر ایسے کمپیکٹ ریفریجریشن سسٹمز تیار کرنا چاہتی ہے جو فراوانی سے دستیاب حرارت کے ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے پائیدار ٹھنڈک فراہم کر سکیں۔