విద్యుత్తు గాలి!

కదలాడకపోతే గాలి ఉన్నట్టయినా తెలియదు గానీ దీని శక్తి అపారం. కొన్నిసార్లు మంద్రంగా వీయొచ్చు. ఇంకొన్నిసార్లు హోరు పెట్టొచ్చు. దీన్ని మనం నియంత్రించలేం. మరి మీటను నొక్కితే ఎప్పుడంటే అప్పుడు గాలి వచ్చేలా, పోయేలా చేస్తే? కిందికి, పైకి కదిలేలా చేస్తే? ఇది ఫ్యాన్‌ గాలి గురించి కాదు. విద్యుత్‌ గాలి సంగతి. అంటే విద్యుత్‌ క్షేత్రాలతో పుట్టుకొచ్చే గాలి ప్రవాహం అన్నమాట. దీని వినియోగంపై ఇప్పుడిప్పుడే సరికొత్త అడుగులు పడుతున్నాయి.

విద్యుత్‌ గాలి. ఎలక్ట్రికల్‌ విండ్‌. పేరేదైనా శాస్త్రవేత్తల దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్న సరికొత్త ఇంధనమిది. దీన్ని సృష్టించటానికి ఫ్యాన్‌ రెక్కల మాదిరిగా కదిలే పరికరాల అవసరమేమీ లేదు. ఇది కేవలం విద్యుత్‌ క్షేత్రాల బలంతోనే పుట్టుకొస్తుంది. విద్యుత్‌ గాలి గురించి శతాబ్దాల నుంచే తెలిసినా దీన్ని కావలసినట్టుగా నియంత్రించొచ్చని ఇటీవలే అవగతమైంది. దీన్ని ఎలా వినియోగించుకోవాలన్నదే ఇప్పుడు సవాల్‌. అలాగని శాస్త్రవేత్తలు నిరాశ పడలేదు. దీని సాయంతో ఇప్పటికే చిన్న విమానాన్ని నడిపించటంలో సఫలీకృతమయ్యారు. విద్యుత్‌ గాలిని నెమ్మదిగా, కచ్చితమైన దిశలో ప్రవహించేలా చేయటం ద్వారా ఉక్కు తయారీ వంటి పారిశ్రామిక ప్రక్రియల సామర్థ్యాన్ని మెరుగు పరచుకునే అవకాశముందనీ భావిస్తున్నారు. స్వచ్ఛ ఇంధనం దిశగా తేలికగా మారటానికీ, ఉద్ధృతమైన సహజ గాలుల నుంచి మనల్ని కాపాడుకోవటానికీ ఉపయోగపడగలదని భావిస్తున్నారు.

300 ఏళ్ల క్రితమే
విద్యుత్‌ గాలిని అయానిక్‌ గాలి అనీ పిలుచుకుంటుంటారు. రాయల్‌ సొసైటీలో పనిచేసే ప్రాన్సిస్‌ హాక్స్‌బీ 1709లోనే దీన్ని కనుగొన్నారు. ఆయన గాజు గొట్టాన్ని రుద్ది, దానికి స్థిర విద్యుదావేశాన్ని కలిగించే ప్రయత్నం చేస్తుండగా అనూహ్యంగా ఇది బయటపడింది. ఆ గాజు గొట్టాన్ని బుగ్గ దగ్గరకి తీసుకొచ్చినప్పుడు ఆయనకు ఏదో మృదువైన బలం తాకుతున్న అనుభూతి కలిగింది. ప్రముఖ శాస్త్రవేత్త ఐజాక్‌ న్యూటన్‌ తిరిగి ఈ ప్రయోగాన్ని చేసి, అది నిజమేనని నిర్ధారించారు. దీన్నే ఆయన ‘ఎలక్ట్రానిక్‌ ఆవిరి’గా భావించారు. అయితే ఆయన దీన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోలేకపోయారు. చివరికి 1899లో భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆర్థర్‌ ప్రిన్స్‌ చాటోక్‌ దీని గుట్టును ఛేదించారు. దూరంగా ఉన్న రెండు ఎలక్ట్రోడ్లను అధిక వోల్టేజీకి గురిచేస్తే.. అవి గాలిలోని అణువుల నుంచి ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తాయని, విద్యుదావేశిత రేణువులను సృష్టిస్తాయని గుర్తించారు. ఇవి వ్యతిరేక విద్యుదావేశిత ఎలక్ట్రోడ్ల వైపు ఆకర్షితమయ్యే క్రమంలో ఇతర అణువులతో ఢీకొంటాయి. వాటిల్లో కొంత వేగాన్ని పుట్టిస్తాయి. గాలి లాంటి ప్రవాహం పుట్టుకొస్తుంది. అదే విద్యుత్‌ గాలి.

సరికొత్త విమానం
సైన్స్‌ ఫెయిర్‌లలో విద్యార్థులు ఫాయిల్‌తో చేసిన పరికరాలతో చిన్న చిన్న వస్తువులను గాల్లో ఎగిరేలా చేయటం చూస్తూనే ఉంటాం. దీనికి కారణం అయానిక్‌ గాలి ప్రవాహమే. దీని స్ఫూర్తితోనే మసాచుసెట్స్‌ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ ఆఫ్‌ టెక్నాలజీ (ఎంఐటీ) శాస్త్రవేత్త స్టీవెన్‌ బ్యారెట్‌ కొత్తరకం విమానాన్ని సృష్టించారు. విమానాల్లో చాలావరకు భారీ, అతి సంక్లిష్టమైన యంత్రాలు ఉంటాయి. శిలాజ ఇంధనాలతోనే పనిచేస్తుంటాయి. ఇక్కడే బ్యారెట్‌ వినూత్నంగా ఆలోచించారు. కదిలే భాగాలేవీ లేకుండా విద్యుత్‌ గాలి చోదకంగా ప్రయాణించే విమానాన్ని తయారు చేయాలనేది ఆయన కల. సుమారు తొమ్మిదేళ్లు కృషి చేసి ఏఈడీ ఎయిర్‌ఫ్రేమ్‌ వీ2 విమానాన్ని రూపొందించారు. దీన్ని 2018లో ప్రయోగాత్మకంగా విద్యుత్‌ గాలితో ఎగిరించటంలో విజయం సాధించారు. 5 మీటర్ల పొడవైన రెక్కలు, 2.5 కిలోల బరువున్న అది 60 మీటర్లు ప్రయాణించింది. పెద్ద, బరువైన విమానాలకు అవసరమైన విద్యుత్‌ గాలిని సృష్టించే యంత్రాల తయారీపై ఇప్పుడు దృష్టి సారించారు. త్వరలోనే కొత్తరకం ప్రయోగాత్మక విమానాన్ని పరీక్షించనున్నారు కూడా.  

ఎన్నెన్నో లాభాలు
వాహనాలకు చోదక శక్తిని అందించటమే కాదు, వాటి సామర్థ్యం గణనీయంగా మెరుగుపడటానికీ విద్యుత్‌ గాలి తోడ్పడుతుంది. లారీలు, బస్సుల చుట్టూ నిర్ణీత పద్ధతిలో విద్యుత్‌ గాలి జనరేటర్లను అంటించొచ్చు. దీంతో వాహనాలు ఎదురుగాలిని తట్టుకునే క్రమంలో ఇంధనం ఎక్కువగా ఖర్చుకాకుండా చూసుకోవచ్చు. పరిశ్రమల్లో బర్నర్లు సమర్థంగా పనిచేసేలా ఆక్సిజన్‌ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించటానికి, ఆయా మంటలను కావాల్సిన విధంగా మార్చుకోవటానికీ విద్యుత్‌ గాలి వీలు కల్పిస్తుంది. దీంతో ఇంధన వినియోగం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. స్టీలును తయారు చేసేటప్పుడు దాని ఉపరితలం మీద విద్యుత్‌ గాలిని ప్రసరింపజేసి, నాణ్యతను మెరుగు పరచుకోవచ్చు. విద్యుత్‌గాలి జనరేటర్లను అమర్చటం ద్వారా హోరుగాలికి వంతెనల వంటివి కూలిపోకుండా చూసుకోవచ్చు. ఇవి వ్యతిరేక దిశలో బలాన్ని సృష్టించటం వల్ల హోరుగాలి ప్రభావం తగ్గుతుంది. ఏదో ఒకరోజు మీటను నొక్కటం ద్వారా ఇలాంటి ప్రకృతి విధ్వంసాలను ఎదుర్కొనే అవకాశం లేకపోలేదని శాస్త్రవేత్తలు గట్టిగా విశ్వసిస్తున్నారు.

విద్యుత్‌గాలి ఎలా పనిచేస్తుంది?

విద్యుదావేశిత రేణువులు ఒక ఎలక్ట్రోడ్‌ నుంచి మరో ఎలక్ట్రోడ్‌కు కదిలే క్రమంలో విద్యుత్‌ గాలి పుట్టుకొస్తుంది. ఇవి కొంత వేగాన్ని మార్పిడి చేస్తూ ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తాయి. గాలిలో ఎన్నో రేణువులు ఉంటాయి కదా. వాటన్నింటినీ దాటి కొన్ని విద్యుదావేశిత రేణువులు నిర్ణీత వేగంతో ఎలా ప్రయాణిస్తాయి? విద్యుత్‌ క్షేత్రంలో ప్రవహించే విద్యుత్‌ వీటికి ఒక మార్గం వేస్తుంది. వీటి నుంచే విద్యుదావేశిత రేణువులు చెదిరిపోకుండా, తేలికగా కదులుతూ ప్రవాహం వంటి బలాన్ని సృష్టిస్తాయి.