आईआईटी गुवाहाटी टीम ने ऊर्जा-कुशल ईंटें विकसित कीं

गुवाहाटी भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान गुवाहाटी (आईआईटी-जी) के शोधकर्ताओं की एक टीम ने इमारतों को प्राकृतिक रूप से ठंडा रखने के लिए डिज़ाइन की गई ऊर्जा-कुशल ईंटें विकसित की हैं, जो टिकाऊ निर्माण के लिए एक समाधान पेश करती हैं।

शोधकर्ता आईआईटी-जी के स्कूल ऑफ एनर्जी साइंस एंड इंजीनियरिंग और स्कूल ऑफ एग्रो एंड रूरल टेक्नोलॉजी के बिटुपन दास, उर्बाशी बोरदोलोई, पुष्पेंद्र सिंह और पंकज कलिता हैं। उनका अध्ययन नवीनतम अंक में प्रकाशित हुआ है ऊर्जा भंडारण जर्नल.

आईआईटी-जी के एक बयान में कहा गया है, “आधुनिक वास्तुकला में, अधिकांश बुनियादी ढांचे इनडोर तापमान को बनाए रखने के लिए एयर कंडीशनिंग सिस्टम पर निर्भर करते हैं, खासकर गर्मियों के दौरान। हालांकि ये सिस्टम प्रभावी हैं, लेकिन वे पर्याप्त बिजली की खपत करते हैं और कार्बन उत्सर्जन और पर्यावरणीय गिरावट में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं।”

आईआईटी-जी के शोधकर्ताओं ने छत और दीवारों के माध्यम से इमारत के अंदरूनी हिस्सों में प्रवेश करने वाली गर्मी की चुनौती को संबोधित करने पर ध्यान केंद्रित किया, जिससे एयर कंडीशनर का उपयोग बढ़ गया। उन्होंने गर्मी बढ़ने को कम करने के लिए पारंपरिक ईंटों को फिर से डिजाइन किया।

टीम ने चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम), एक प्रकार का पदार्थ लागू किया जो चरण संक्रमण के दौरान गर्मी को अवशोषित और जारी कर सकता है। ऐसे पदार्थों का एक उदाहरण मोम है, जो पिघलते समय गर्मी को अवशोषित करता है और जमने पर इसे छोड़ देता है।

“इसी तरह, जब निर्माण घटकों में एम्बेडेड किया जाता है, तो पीसीएम दिन के दौरान अतिरिक्त गर्मी को अवशोषित करते हैं और तापमान गिरने पर इसे छोड़ देते हैं। इस तरह, पूरे दिन इनडोर तापमान स्थिर रहता है,” शोधकर्ताओं ने समझाया।

टीम ने अनुसंधान के लिए OM35 को सबसे उपयुक्त PCM पाया। यह सामग्री लगभग 35 डिग्री सेल्सियस पर पिघलती है, जो इसे गर्म, आर्द्र क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है जहां तापमान 28 से 38 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है।

प्रोफेसर कलिता ने जलवायु-अनुक्रियाशील बुनियादी ढांचे के विकास में पीसीएम के उपयोग को रेखांकित किया। उन्होंने कहा, “विकसित बायो-कंपोजिट से भरी ऑटोक्लेव्ड वातित कंक्रीट ईंट आकार में अत्यधिक स्थिर है और गर्म और आर्द्र परिस्थितियों में पर्याप्त यांत्रिक शक्ति प्रदान करती है, जो इसे बुनियादी ढांचे के विकास के लिए उपयुक्त बनाती है।”

लीक चुनौती

शोधकर्ताओं ने मिश्रित सामग्री विकसित करने के लिए पीसीएम को बायोचार के साथ एकीकृत करके पिघलने के चरण के दौरान पीसीएम के लीक होने की चुनौती का समाधान किया। बायोचार एक कार्बन-समृद्ध सामग्री है जो एक सहायक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करती है, पिघले हुए पीसीएम को अपनी जगह पर रखती है और तापीय चालकता को बढ़ाते हुए रिसाव को रोकती है।

प्रोफेसर कलिता ने कहा, “पीसीएम-एम्बेडेड ईंटें पारंपरिक ईंटों की तुलना में तापमान में कमी के मामले में बेहतर थर्मल प्रबंधन करने में सक्षम हैं, क्योंकि वे दिन के दौरान गर्मी को अवशोषित और संग्रहित कर सकती हैं और तापमान गिरने पर इसे धीरे-धीरे छोड़ सकती हैं, जिससे पारंपरिक ईंटों की तुलना में अधिक स्थिर इनडोर स्थितियों को बनाए रखने में मदद मिलती है।”

हालांकि, टीम ने कहा कि पीसीएम-आधारित थर्मल ईंटें जैसी नवीन प्रौद्योगिकियां अक्सर बाजार तक पहुंचने में विफल रहती हैं। “यह खराब प्रदर्शन के कारण नहीं है, बल्कि उच्च प्रारंभिक लागत, बड़े पैमाने पर विनिर्माण में कठिनाई, मानकीकरण की कमी और बिल्डरों और डेवलपर्स के बीच कम जागरूकता जैसी व्यावहारिक बाधाओं के कारण है। इसके अतिरिक्त, वास्तविक दुनिया प्रदर्शन परियोजनाओं की अनुपस्थिति उद्योग के विश्वास को कम करती है,” टीम ने कहा।

उन्होंने कहा, “सफल प्रयोगशाला-से-उपभोक्ता संक्रमण के लिए, लागत कम करना, पायलट परियोजनाओं के माध्यम से प्रदर्शन को मान्य करना, प्रमाणन प्राप्त करना और उद्योग हितधारकों के साथ सहयोग करना आवश्यक है। नीति समर्थन और जागरूकता कार्यक्रम अपनाने में और तेजी ला सकते हैं।” ईओएम