16 July 2019

News Flash

ऊर्जा साठवणीतले पुढचे पाऊल

डॉ. लोहार यांच्या संशोधनाचा मुख्य विषय म्हणजे सोलार सेल आणि सुपरकपॅसिटर यांची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी नॅनोमटेरियलचा वापर.

डॉ. गौरव लोहार

यंग टॅलेण्ट
विशाखा कुलकर्णी – response.lokprabha@expressindia.com

सध्याच्या तंत्रज्ञानाच्या युगात नवनवीन ऊर्जेचे स्रोत जसे येत आहेत तसेच त्यांना साठवण्याची अधिकाधिक क्षमता असलेल्या उपकरणांची गरजही वाढते आहे. डॉ. लोहार यांच्या संशोधनाचा मुख्य विषय म्हणजे सोलार सेल आणि सुपरकपॅसिटर यांची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी नॅनोमटेरियलचा वापर.

विज्ञान संशोधनात मिळणारे यश जितके मोठे आणि महत्त्वपूर्ण असते, तितक्याच त्या यशामागे अपयशाच्या देखील गोष्टी असतात, असंख्य अडचणी देखील असतात. पण या अडचणींवर मात करणारे खरे बुद्धिमान असतात.

अशीच यशस्वी गोष्ट आहे सातारा येथील प्राध्यापक डॉ. गौरव लोहार यांची. त्यांना विज्ञानाच्या माध्यमातून निसर्गाला समजून घेण्याची आवड शालेय जीवनापासून होती. पुढे वाचनातून तीच आवड

वृिद्धगत झाली आणि डॉ. लोहार यांनी आपले उच्च शिक्षण भौतिकशास्त्रात घेतले. नुकताच त्यांना भारतीय विज्ञान संस्थेचा युवासंशोधक पुरस्कारदेखील मिळाला आहे.

डॉ. लोहार यांच्या संशोधनाचा मुख्य विषय म्हणजे सोलार सेल व सुपरकपॅसिटर यांची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी नॅनोमटेरियलचा वापर. हे नॅनोमटेरियल मुख्यत: मेटल व ग्राफिनच्या ऑक्साइडपासून तयार केलेले असते. कपॅसिटरचा वापर ऊर्जेची साठवण करण्यासाठी केला जातो हे आपल्याला माहितीच आहे. सुपरकपॅसिटर हे नावाप्रमाणेच अधिक क्षमतेचे कपॅसिटर असतात. बस, कार, क्रेन्स अशा उपकरणांमध्ये सुपरकपॅसिटरचा वापर केला जातो. सध्याच्या तंत्रज्ञानाच्या युगात नवनवीन ऊर्जेचे स्रोत जसे येत आहेत तसेच त्यांना साठवण्याची

अधिकाधिक क्षमता असलेल्या उपकरणांची गरजही वाढत आहे. यासाठीच सौर व पवन ऊर्जा अशा प्रकारच्या ऊर्जेचा इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंमध्ये साठा करू शकेल अशा जास्त क्षमतेच्या सुपरकपॅसिटरची गरज आहे.

डॉ. लोहार यांचा पीएच.डी.चा प्रोजेक्ट सोलर सेलवर आधारित होता. या प्रोजेक्टमध्ये योग्य ते रिझल्ट मिळवण्याचे प्रयत्न सुरू असतानाच त्यांच्या सहकारी, डॉ. स्वाती जाधव यांनी ग्राफीनचे ऑक्साइड तयार केल्याचे सांगितले आणि त्यासंबंधी माहितीही दिली. ग्राफिन या टू डी नॅनोमटेरियलवर सखोल संशोधन सुरू आहे. १०० नॅनोमीटर्सपेक्षाही लहान कण असणाऱ्या नॅनो पार्टकिलचे गुणधर्म अलीकडे शास्त्रज्ञांच्या लक्षात येत आहेत. एवढा लहान आकार असल्याने या मटेरियलचे गुणधर्म अतिशय वेगळे असतात. यात ग्राफिनचे गुणधर्म अगदी अद्भुत आहेत, ते स्टीलपेक्षा जास्त दणकट असून त्याचे इतर गुणधर्मसुद्धा अतिशय उपयुक्त आहेत. ग्राफिनच्या या उपयुक्ततेचा शोध लागल्यानंतर सर्वच क्षेत्रात ग्राफिनमुळे उपकरणांची कार्यक्षमता वाढली आहे. ते इतके उपयुक्त आहे की सिलिकॉन युग संपून आता ग्राफिनमुळे कार्बन युग सुरू झाले आहे, असे म्हटले जाते.

ग्राफिन असं उपयुक्त असलं तरी कोल्हापुरात शिवाजी विद्यापीठात ग्राफिन तयार होणे अवघड होते, याचे कारण म्हणजे आपल्याकडील वातावरण, योग्य त्या उपकरणांचा अभाव आणि केमिकल्सची कमतरता. पण अशा अडचणीतसुद्धा ग्राफिन ऑक्साइड तयार झाले यावर डॉ. लोहार यांचा विश्वासच बसला नाही. स्वत: खात्री करून घेतल्यावर त्यांना हे पटले. आता नॅनो मटेरियल तर तयार झाले होते, पण नुसत्या ग्राफिन ऑक्साइडचा काहीही फायदा नाही. त्याचा सुपरकपॅसिटरमध्ये वापर व्हायला हवा. यासाठी डॉ. लोहार यांनी इलेक्ट्रोडीपोझिशन या पद्धतीने मेटल ऑक्साइड व ग्राफिन ऑक्साइड संयुक्तपणे तयार केले. ते सुपरकपॅसिटरमध्ये वापरता येणार होते. त्यासाठी वेगवेगळ्या मेटल्सचा वापरही त्यांनी करून पाहिला. विद्यापीठात नुकत्याच आलेल्या इलेक्ट्रोन मायक्रोस्कोपचा खूप चांगला वापर यासाठी झाला. याच वेळी डॉ. लोहार यांच्या वरिष्ठांनी स्पेन व जर्मनी येथे याच विषयात संशोधन करून नावलौकिक मिळवलेल्या एका शास्त्रज्ञाशी चर्चा केली आणि त्यांच्या सल्ल्यानुसार इलेक्ट्रोडीपोझिशन या पद्धतीऐवजी दुसऱ्या, कमी वेळात होणाऱ्या पद्धतीचा वापर केला. हे मार्गदर्शन डॉ. लोहार यांच्यासाठी खूप महत्त्वाचे ठरले. अशा प्रकारे अनेकदा प्रयत्न करून हा सुपरकपॅसिटर तयार झाला. लेखाच्या सुरुवातीला म्हटल्याप्रमाणे एका यशाच्या गोष्टीमागे अपयशाच्या असंख्य गोष्टी होत्या. डॉ. लोहार यांना हे संशोधन करताना खूप मर्यादित सुविधा उपलब्ध होत्या, त्यांनी तयार केलेला रिसर्च पेपर अनेकदा नाकारण्यात आला, अकरा पानांच्या रिसर्च पेपरमध्ये आठ पाने चुका काढणाऱ्या कमेंट्सच आल्या. एवढे करून जेव्हा ग्राफिन तयार करून सुपरकपॅसिटर तयार केले तेव्हा त्याच्या टेिस्टगला खूप जास्त वेळ लागला. पण यावरही डॉ. लोहार, ‘संशोधन करणाऱ्यांना या मानसिकतेला सामोरे जावेच लागते. खूप कष्ट केल्यानंतर छोटेसे यश पदरी पडते,’ असे मत व्यक्त करतात.

डॉ. लोहार यांच्या या संशोधनामुळे भारतात सुपरकपॅसिटरच्या संशोधनाला व त्याच्या विकासाला खूप वाव मिळणार आहे. हे वाढीव क्षमतेचे सुपरकपॅसिटर इलेक्ट्रिक ऊर्जा साठवून ठेवण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. तसेच हे मोबाइल, कार्स, टू व्हीलर यात वापरले जाऊ शकतात. सध्या त्यांच्या कार्यक्षमतेवर आणि स्टेबलिटीवर प्रयोग सुरू आहेत. हे संशोधन योग्य पद्धतीने यशस्वी झाल्यास पेट्रोल व डिझेलमुक्त वाहनांचे स्वप्न सत्यात उतरणे शक्य होईल.

सध्या डॉ. लोहार यांचे संशोधन ग्राफिनपासून सुपरकपॅसीटर आणि त्याचा इंडस्ट्रीमधील वापर यावर संशोधन सुरू आहे. या कामासाठी भारत सरकारकडून २२ लाख रुपयांचा निधी देखील डॉ. लोहार यांना प्राप्त झाला आहे. याबरोबरच इलेक्ट्रोकेमिकल बायोसेन्सर व गॅस सेन्सरवरदेखील त्यांचे संशोधन सुरू आहे. यापुढेही भौतिकशास्त्रात एनर्जी व क्वांटम थियरी ऑफ मटेरियल सायन्स, या विषयावर संशोधन करण्याचा त्यांचा मानस आहे.

त्यांच्या या संशोधनाची दखल घेत अनेक पुरस्कारांनी त्यांना गौरवण्यात आले आहे. इंडियन सायन्स काँग्रेसचा अतिशय मोजक्या तरुण संशोधकांना देण्यात येणारा यंग सायंटिस्ट पुरस्कार त्यांना मिळाला आहे. तसेच अर्ली करियर रिसर्च अ‍ॅवॉर्ड, यंग अचिव्हर्स अ‍ॅवॉर्ड असे अनेक पुरस्कार डॉ. गौरव लोहार यांना प्राप्त झाले आहेत.

कोणत्याही संशोधनामध्ये केवळ एकटय़ाची मेहनत नसते तर मदत करणारे असंख्य हात त्यामागे असतात. डॉ. स्वाती जाधव यांच्या ग्राफिन संशोधनाच्या मदतीमुळे हे संशोधन शक्य झाले त्याबद्दल डॉ. गौरव लोहार त्यांचे आभार मानतात. ते आपल्या यशाचे श्रेय सातत्याने मार्गदर्शन करणाऱ्या त्यांच्या शिक्षक व मार्गदर्शकांना, प्रा. व्ही. जे. फुलारी यांना देतात.

पुण्या-मुंबईपेक्षा कितीतरी दूर राहून संशोधन करणारे, त्याचे पेटंट मिळवणारे डॉ. लोहार महाराष्ट्रातील तरुणांसाठी आदर्श आहेत यात शंका नाही.
सौजन्य – लोकप्रभा

First Published on July 8, 2019 3:41 pm

Web Title: research in energy storage dr gaurav lohar