चरण परिवर्तन सामग्री ऊर्जा भंडारण ऊर्जा दक्षता में सुधार और नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हाल के वर्षों में, उपकरण और इमारतों में ऊर्जा भंडारण और थर्मल विनियमन के लिए चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। हालाँकि, पीसीएम का एक बड़ा हिस्सा जीवाश्म ईंधन आधारित औद्योगिक उत्पादों जैसे पैराफिन वैक्स से प्राप्त होता है, और कच्चे पीसीएम को रिसाव और सीमित कार्यक्षमता सहित मुद्दों का सामना करना पड़ता है। विस्तारित ग्रेफाइट, ग्राफीन और माइक्रोकैप्सूल जैसी एनकैप्सुलेशन सामग्री का उपयोग आमतौर पर पीसीएम पैकेजिंग के लिए किया जाता है। इनमें से अधिकांश एनकैप्सुलेशन सामग्रियां पेट्रोलियम डेरिवेटिव से उत्पन्न होती हैं, जो जटिल तैयारी प्रक्रियाओं, उच्च लागत और महत्वपूर्ण प्रदूषण की विशेषता होती हैं।
इस बीच, बायोमास ऊर्जा वैश्विक ऊर्जा खपत का 10%-14% हिस्सा है, जो एक प्रमुख वैश्विक ऊर्जा स्रोत और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त शून्य कार्बन नवीकरणीय ऊर्जा के रूप में कार्य करती है। बायोमास सामग्री मजबूत सोखने की क्षमता, प्रचुर उपलब्धता, कम लागत और पर्यावरण मित्रता सहित लाभ प्रदर्शित करती है। आकृति विज्ञान का लाभ उठाते हुए {{5}बायोमास के स्थिरीकरण लाभ{{6}व्युत्पन्न सक्रिय कार्बन, निर्मित पीसीएम चरण संक्रमण के दौरान अधिक तापीय ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं, ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी लाने के लिए परिवेश के तापमान को एक आरामदायक सीमा के भीतर बनाए रख सकते हैं। नतीजतन, नवीकरणीय बायोमास आधारित सामग्रियों की खोज और जैव स्रोतित पीसीएम विकसित करना उद्योग में भविष्य के रुझानों का प्रतिनिधित्व करता है।
सामग्री चयन के संबंध में, जैव {{0} आधारित झरझरा सामग्री {{1} अपनी कम लागत, पर्यावरणीय अनुकूलता और व्यापक प्रयोज्यता के साथ {{2} प्रभावी रूप से आकार {{3} स्थिर जैव {{4} आधारित मिश्रित पीसीएम तैयार करने के लिए सहायक सामग्री के रूप में काम कर सकती है। मिश्रित पीसीएम के लिए अधिकांश सहायक सामग्रियां पेट्रोलियम डेरिवेटिव से प्राप्त होती हैं, जो जटिल तैयारी प्रक्रियाओं, उच्च लागत और भारी प्रदूषण जैसी चुनौतियों का सामना करती हैं। जीवाश्म ईंधन की कमी और पर्यावरणीय चिंताओं को देखते हुए, जैव-आधारित सहायक सामग्री, उनकी बायोडिग्रेडेबिलिटी और नवीकरणीयता के कारण, एक व्यवहार्य समाधान और एक अपरिहार्य प्रवृत्ति प्रस्तुत करती है। प्रचुर मात्रा में नवीकरणीय जैव आधारित सामग्री पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों से प्राप्त की जा सकती है। प्राकृतिक जैव झरझरा संरचनाओं पर आधारित सामग्री पीसीएम सोखने की सुविधा प्रदान करती है और आकार स्थिर समग्र पीसीएम की तैयारी को सरल बनाती है। जैव आधारित संसाधनों का पूर्ण उपयोग हरित और सतत विकास रणनीतियों के अनुरूप है।
जैव आधारित सामग्री में आम तौर पर समृद्ध कार्बन स्रोत होते हैं; कार्बोनाइजेशन और आगे की प्रक्रिया के माध्यम से, उनकी छिद्रपूर्ण संरचनाओं को पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। परस्पर जुड़े हुए झरझरा आर्किटेक्चर के साथ जैव आधारित सामग्री में, क्रॉस-लिंक्ड कार्बन नेटवर्क थर्मल प्रवाहकीय मार्ग प्रदान करते हैं, जबकि झरझरा संरचनाएं पीसीएम के लिए स्थानिक भंडारण प्रदान करती हैं। जैव आधारित सामग्रियों के उपयोग से पेट्रोलियम पर निर्भरता कुछ हद तक कम हो जाती है।
बायोमास सहायक सामग्रियों को उनकी प्रचुर उपलब्धता, कम लागत, पर्यावरण मित्रता और नवीकरणीयता के कारण झरझरा कार्यात्मक सामग्री तैयार करने में व्यापक रूप से लागू किया जाता है। बायोमास पीसीएम गैर-विषाक्तता, गैर-संक्षारकता और उत्कृष्ट जैव-अनुकूलता जैसे लाभ प्रदर्शित करते हैं। समग्र बायोमास पीसीएम सरल तैयारी प्रक्रियाओं, बेहतर प्रदर्शन और नियंत्रणीय तापमान विनियमन को प्रदर्शित करते हैं। हालाँकि, बायोमास सामग्रियों का वर्तमान अनुसंधान और विकास अपर्याप्त है। झरझरा बायोमास पीसीएम तैयार करने के नए तरीकों के साथ-साथ बायोमास और इसकी व्युत्पन्न सामग्रियों की निरंतर खोज जरूरी है।
भविष्य की संभावनाओं:
समग्र चरण परिवर्तन ऊर्जा भंडारण सामग्री में उपलब्धियों के बावजूद बायोमास कच्चे माल की प्रचुर उपलब्धता, बायोमास व्युत्पन्न समग्र पीसीएम के बेहतर प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोग क्षमता के बावजूद कई चुनौतियां बनी हुई हैं।
(1) ठोस तरल चरण संक्रमण के दौरान रिसाव: इष्टतम संरचना अनुपात की पहचान करने और बायोमास पीसीएम के चरण संक्रमण व्यवहार को विनियमित करने के लिए बायोमास और उसके डेरिवेटिव के अव्यक्त गुणों की सक्रिय खोज आवश्यक है।
(2) जटिल तैयारी प्रक्रियाएं और उच्च लागत: प्रक्रियाओं को सुव्यवस्थित करने और लागत कम करने के लिए जैव आधारित समग्र पीसीएम के लिए नवीन तैयारी विधियों को विकसित किया जाना चाहिए।
(3) सीमित कार्यक्षमता और प्रदर्शन: अनुसंधान को विविध अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए बायोमास पीसीएम को तैयार करने, व्यापक व्यावहारिकता बढ़ाने के लिए बहुक्रियाशील वेरिएंट विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।
