نئے توانائی کے مواد اور آلات کیا ہیں؟

نام نہاد نئی توانائی سے مراد وہ توانائی ہے جسے بڑے پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا ہے اور یہ تحقیق اور ترقی کے زیر عمل ہے، جو روایتی توانائی جیسے کوئلہ، تیل، قدرتی گیس اور بڑے اور درمیانے درجے کی ہائیڈرو پاور سے مختلف ہے۔ مثال کے طور پر، شمسی توانائی، ہوا کی توانائی، جدید بایوماس توانائی، جیوتھرمل توانائی، سمندری توانائی اور ہائیڈروجن توانائی تمام توانائی کے نئے ذرائع ہیں۔ نئے توانائی کے مواد ان نئے توانائی کے ذرائع کی تبدیلی اور استعمال اور توانائی کی نئی ٹیکنالوجیز کو تیار کرنے کے عمل میں استعمال ہونے والے کلیدی مواد ہیں۔

اس وقت، زیادہ مطالعہ شدہ اور نسبتاً پختہ نئے توانائی کے مواد میں بنیادی طور پر سولر سیل میٹریل، پاور بیٹری میٹریل، فیول سیل میٹریل، بایوماس انرجی میٹریل، ونڈ انرجی میٹریل، سپر کیپیسیٹرز، نیوکلیئر انرجی میٹریل وغیرہ ہیں۔

توانائی کے نئے مواد اور آلات کا بڑا حصہ کلیدی مواد کی تحقیق اور ترقی اور نئی توانائی کے تبادلوں اور استعمال کی ڈیوائس ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ ہے۔ یہ میجر 2010 میں وزارت تعلیم کے ذریعہ شامل کردہ قومی اسٹریٹجک ابھرتی ہوئی صنعتوں سے متعلق میجرز کے پہلے بیچ میں سے ایک ہے، اور یہ انجینئرنگ کے مادی زمرے میں سب سے کم عمر کمپنیوں میں سے ایک ہے۔

پروفیسر لی میچینگ نے کہا کہ توانائی کے نئے مادوں اور آلات کے بڑے کا مفہوم نئے توانائی کے مواد اور آلات کے انضمام میں مضمر ہے۔ روایتی مواد سے مختلف، جیسے مصر کے مواد، نئے توانائی کے مواد سادہ مواد نہیں ہیں، لیکن ساختی اور فعال خصوصیات ہیں. مثال کے طور پر، سولر پینلز کا بنیادی مواد سادہ سیلیکون نہیں ہے، بلکہ ایک خاص ڈھانچہ (جیسے پی این جنکشن) بنانے کے لیے ہے، اور فوٹو الیکٹرک کنورژن فنکشن حاصل کر سکتا ہے۔ لہذا، نئے توانائی کے مواد اور آلات کی تحقیق صرف مواد یا اجزاء نہیں ہے، لیکن دونوں کو یکجا کرنا ہے. دوسرے لفظوں میں، اہم اس بات پر مرکوز ہے کہ نئے توانائی کے مواد اور آلات کے درمیان فالٹ لائنوں کو کیسے توڑا جائے۔

مثال کے طور پر الیکٹرک کاروں کو لے لیں، جہاں پاور بیٹری ٹیکنالوجی تیزی سے تیار ہو رہی ہے۔ مثال کے طور پر، لتیم ٹائٹینیٹ منفی بیٹری میں تیز رفتار چارجنگ کی کارکردگی، لمبی زندگی، اعلی حفاظت، وغیرہ کے فوائد ہیں، نقصان کم توانائی کی کثافت، زیادہ قیمت، بس کے استعمال کے لیے موزوں ہے۔ تاہم، حال ہی میں، کاربن منفی فاسٹ چارجنگ بیٹری نے تیزی سے ترقی کی ہے، اور اس کی اعلی توانائی کی کثافت اور کم لاگت سے لیتھیم ٹائٹینیٹ منفی بیٹری کی جگہ لینے کی امید ہے۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ بیٹری کس قسم کی ہو، اس کا مواد اور آلات لازم و ملزوم ہیں، اور حتمی مواد کو بیٹری میں ہی بنایا جانا چاہیے۔ یقینا، یہ نئے توانائی کے مواد اور آلات کے تحقیقی میدان کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ ہے۔

توانائی کے نئے مواد اور آلات کے تحقیقی شعبے کیا ہیں؟

پروفیسر لی میچینگ نے کہا کہ توانائی کے نئے مواد اور آلات کے موجودہ فعال تحقیقی شعبے یہ ہیں:

سب سے پہلے، توانائی کی تبدیلی کا عمل. مثال کے طور پر، ہلکی توانائی سے بجلی، ہلکی توانائی سے حرارت، ہلکی توانائی سے کیمیائی توانائی، ہوا کی توانائی سے بجلی، بائیو ماس سے بجلی، وغیرہ۔ مثال کے طور پر، شمسی خلیے روشنی کی توانائی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں، اور مصنوعی فتوسنتھیس روشنی کی توانائی کو کیمیائی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔

دوسرا، توانائی کی گرفتاری اور ذخیرہ. نومبر 2016 میں، وزیر اعظم لی کی چیانگ نے قومی توانائی کمیشن کے اجلاس کی صدارت کی، جس میں توانائی کے 13ویں پانچ سالہ ترقیاتی منصوبے پر غور کیا گیا اور اس کی منظوری دی گئی۔ لی نے قابل تجدید توانائی کی ترقی اور استعمال پر توجہ مرکوز کرنے کی تجویز پیش کی، خاص طور پر گرڈ ٹیکنالوجی اور توانائی کے ذخیرہ پر نئی توانائی، مائیکرو نیٹ ورک ٹیکنالوجی کی پیش رفت، جامع تعمیر "انٹرنیٹ +" حکمت توانائی، پاور سسٹم ایڈجسٹمنٹ کی صلاحیت کو بہتر بنانے، نئی توانائی دی گئی صلاحیت میں اضافہ۔ ، اعلی کارکردگی اور توانائی کی بچت کی جدید ٹیکنالوجی اور توانائی کے مقابلے کو سائنس اور ٹیکنالوجی کی کمانڈنگ بلندیوں پر ترقی دیں۔ 2016 میں، نیشنل انرجی ایڈمنسٹریشن نے ملک بھر میں پہلی بار قومی بڑے پیمانے پر کیمیائی توانائی ذخیرہ کرنے کے مظاہرے کے منصوبے کی تعمیر کی منظوری دی، اور بڑی صلاحیت کے الٹرا کیپیسیٹرز کی توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کے لیے مخصوص اختراعی اہداف کو بھی آگے بڑھایا۔ توانائی ذخیرہ کرنے کی ٹیکنالوجی اگلے پانچ سالوں میں اہم تحقیقی شعبوں میں سے ایک ہوگی۔ اس کے علاوہ، ونڈ ٹربائن امپیلر سطح کی کوٹنگ (اینٹی کورروسن اور دیگر خصوصیات)، ایندھن کے خلیات، وغیرہ، نئے توانائی کے مواد اور آلات کے تحقیقی شعبے ہیں۔

مربوط توانائی کے نظام میں سینسر۔ یہ ایک اور علاقہ ہے جہاں پروفیسر لی نے حال ہی میں محسوس کیا ہے کہ توانائی کے نئے مواد اور آلات کو وسیع پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرک پاور سسٹم کی اصلاحات کے مسلسل گہرے ہونے کے پس منظر میں، روایتی پاور گرڈ کی تبدیلی اور مربوط توانائی کے نظام کی تعمیر عام رجحان رہا ہے، لیکن اب بھی کلیدی نوڈس کی کمی ہے، یا سوئچز ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت. توانائی کے نظام سے منسلک توانائی کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی کو ذہین تعیناتی کی ضرورت ہے۔ تاہم، موجودہ گرڈ میں توانائی کو تیزی سے اور درست طریقے سے تعینات کرنے کے لیے "آنکھیں" اور "کان" کی کمی ہے۔ یہ "آنکھیں" اور "کان"، سینسرز، بالکل وہی جگہ ہیں جہاں توانائی کے نئے مواد اور آلات کا پیشہ آتا ہے۔ اس بات کا امکان ہے کہ توانائی کے نئے مواد کا استعمال ایک بڑی جدت کا باعث بنے گا۔

نئی توانائی کے مواد اور آلات کے بارے میں کیا خیال ہے؟

جولائی 2012 میں، نارتھ چائنا الیکٹرک پاور یونیورسٹی نے توانائی کے نئے مواد اور آلات کی تعمیر پر تیسرے قومی سمپوزیم کی میزبانی کی۔ تقریب میں 70 سے زائد افراد نے شرکت کی، جن میں 30 سے ​​زائد یونیورسٹیوں کے نئے توانائی کے مواد اور آلات کے پرنسپلز، نئی توانائی کے اداروں اور صنعتی انجمنوں کے نمائندے، اور نئی توانائی اشاعتی یونٹس شامل ہیں۔ سنگھوا یونیورسٹی کے ماہر تعلیم، نی ویڈو، نئی توانائی کے میدان میں ترقی اور ہنر کی طلب پر بات کر رہے ہیں۔ انہوں نے نشاندہی کی کہ نئی توانائی کی صنعت کی ترقی کو ایک عملی راستہ اختیار کرنا چاہیے، اور نئی توانائی میں مہارت رکھنے والے کالجوں اور یونیورسٹیوں کو اپنی خصوصیات کی بنیاد پر ترقی کی رکاوٹ کو دور کرنا چاہیے اور نئی توانائی کی تعمیر میں اپنا حصہ ڈالنا چاہیے۔ چائنا رینیوایبل انرجی ایسوسی ایشن فوٹوولٹک کمیٹی کے ڈپٹی ڈائریکٹر، سیکرٹری جنرل وو ڈیچینگ نے اجلاس میں نشاندہی کی، نئی توانائی کے عملے کی تربیت کو عالمی صلاحیتوں کی بنیادی تعلیم، اساتذہ کے معقول تعارف، تبادلے اور مشترکہ تعلیم کو مضبوط بنانا چاہیے۔

مختلف یونیورسٹیوں میں توانائی کے نئے مواد اور آلات کا پس منظر بہت مختلف ہے، اس لیے کورسز کی اپنی خصوصیات بھی ہیں۔ نارتھ چائنا الیکٹرک پاور یونیورسٹی کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، اس کے نصاب میں مضامین اور تقاطع کا ایک مضبوط امتزاج ہے۔ پروفیسر لی میچینگ نے کہا کہ نئے توانائی کے مواد اور آلات میں درج ذیل تین پہلو شامل ہیں: جسمانی اور کیمیائی میکانزم بنیاد ہے، مواد بنیادی جسم ہے، اور آلہ مواد کی کارکردگی ہے. کالجوں اور یونیورسٹیوں کو اپنی پیشہ ورانہ خصوصیات کو یکجا کرنا چاہیے اور معقول نصاب ترتیب کے ذریعے تینوں کو باضابطہ بنانا چاہیے۔

اہم کورسز:(ہر اسکول کی جامع معلومات)

سالڈ سٹیٹ فزکس، فزیکل کیمسٹری، میٹریل کیمسٹری اور فزکس، انرجی، الیکٹرو کیمسٹری، پاور سپلائی ٹیکنالوجی، سیمی کنڈکٹر فزکس اور ڈیوائسز، انرجی سٹوریج میٹریلز اور تیاری کی ٹیکنالوجی، میٹریل انالیسس اور ٹیسٹنگ کے طریقے، انرجی ٹرانسفارمیشن اور ایپلیکیشن، انرجی سیونگ ٹیکنالوجی کے جدید اصول اور ٹیکنالوجی، شمسی خلیات، لتیم آئن بیٹری کے اصول اور ٹیکنالوجی، توانائی کے نظام کے انضمام کا ڈیزائن، لیکچر سیریز کا دنیا کا نیا توانائی کی ترقی کا رجحان، وغیرہ۔

اور نئی توانائی سائنس اور انجینئرنگ میں بڑا فرق

دونوں میجرز کا تعلق انجینئرنگ کے زمرے سے ہے، لیکن نئے توانائی کے مواد اور آلات کا تعلق مادی زمرہ سے ہے، اور نئی توانائی سائنس اور انجینئرنگ کا تعلق توانائی کی طاقت کے زمرے سے ہے۔ نئی توانائی سائنس اور انجینئرنگ نئی توانائی کی صنعت پر مبنی ہے، جس میں مضبوط بین الضابطہ اور بڑے پیشہ ورانہ وقفے ہیں۔ ڈسپلن فاؤنڈیشن متعدد سائنسز اور انجینئرنگ سے آتی ہے، اور اس کا تعلق فزکس، کیمسٹری، میٹریل، مشینری، الیکٹرانکس، انفارمیشن، سوفٹ ویئر، اکانومی اور بہت سی دوسری میجرز سے ہے۔ سماجی ضروریات اور ان کے اپنے پیشہ ورانہ جمع کے مطابق، کالجوں اور یونیورسٹیوں نے نئی انرجی سائنس اور انجینئرنگ میجر کی اپنی خصوصیات قائم کی ہیں، تربیتی مقاصد، نصاب کی ترتیبات، اہم سمت وغیرہ بالکل مختلف ہیں۔