आर्किमिडीजचा स्क्रू!

आर्किमिडीजचं नाव घेतलं की बहुतेकांना त्याचा शोध नक्की काय होता ते भले सांगता येणार नाही पण तो नग्नावस्थेत युरेका! युरेका! (खरा उच्चार युरिका आहे म्हणे) ओरडत रस्त्यातून पळाला होता हे डोळ्यासमोर नक्की येईल! पाठ्यपुस्तकं रंजक करण्यासाठी ज्या गोष्टी घालतात नेमक्या त्याच जन्मभर लक्षात रहातात. असो! आर्किमिडीजने बरीच उपयुक्त यंत्रं बनविली त्यातलंच एक आर्किमिडीजचा स्क्रू आहे!

आर्किमिडीजचा स्क्रूचा वापर करून पाणी वर खेचता येतं! आर्किमिडीजचा स्क्रू हा एक मोठ्या आकाराचा स्क्रूच आहे. त्याचं एक टोक पाण्यात बुडवून तो फिरविला की पाणी त्या स्क्रुच्या आट्यातून वर वर येतं. चित्र-१ मधे पाणी वर चढविण्यासाठी एक मुलगा पायाने तो स्क्रू फिरवतो आहे.

चित्र-१: आर्किमिडीजचा स्क्रू कसा चालतो ते समजण्यासाठी केलेलं फॉलकर्क या स्कॉटलंड मधील गावातल्या एका बागेतलं खेळणं.

या उलट पाणी स्क्रू मधून सोडलं की स्क्रू फिरायला लागतो. या तत्वाचा वापर केला आहे वीजनिर्मितीसाठी! अशा पद्धतीच्या उलट सुलट क्रिया प्रक्रिया तंत्रज्ञानात इतरत्र पण वापरल्या गेल्या आहेत. उदा. तारेच्या भेंडोळ्याने चुंबकीय क्षेत्र छेदलं की तारेत वीजप्रवाह निर्माण होतो. याचा उपयोग जनित्राने वीजनिर्मिती करण्यासाठी केला जातो. तसंच तारेतून वीजप्रवाह सोडला तर तिच्या भोवती चुंबकीय क्षेत्र निर्माण झाल्यामुळे जवळचा चुंबक खेचला किंवा ढकलला जातो. इलेक्ट्रिक मोटर या तत्वावर चालते.

चित्र-२: आर्किमिडीजचा स्क्रू नदीतल्या बांधावर बसवून वीज निर्मिती कशी करता येते त्याची आकृती!

आर्किमिडीजचा स्क्रू पद्धतीच्या वीजनिर्मितीचे अ‍ॅनिमेशन

वीजनिर्मिती साठी स्क्रू फिरवायला पाण्याला फक्त पुरेसा दाब हवा! बांधाची उंची सुमारे १ मीटर ते १० मीटर या मधे आणि पाण्याच्या प्रवाहाचा वेग सेकंदाला सुमारे ०.०१ मीटर क्युब ते सेकंदाला १० मीटर क्युब या मधे असला की झालं. इंग्लंड मधील बर्‍याच नद्यांमधे जागोजागी बांध आधीपासून आहेत. पूर्वी बांधात अडविलेल्या पाण्याच्या जोरावर गिरण्या चालवीत असत. आता त्या बंद पडल्या असल्या तरी बांध तसेच आहेत.

ऑक्सफर्ड मधे गेल्या तीन वर्षात थेम्स नदीवरील दोन बांधांवर या तत्वावर वीजनिर्मिती सुरू झाली आहे. त्यातला पहिला प्रकल्प ऑक्सफर्ड मधील ऑस्नी गावात २०१५ मे मधे सुरू झाला. त्या प्रकल्पाचं अजून एक वैशिष्ट्य म्हणजे त्याचे बहुतांश भागिदार हे ऑस्नी गावातले रहिवासीच आहेत. दुसरा प्रकल्प ऑक्सफर्ड मधील सॅन्डफर्ड गावात २०१७ मधे सुरू झाला. तो ही रहिवाशांच्या भागिदारीतून उभारलेला आहे. सॅन्डफर्ड येथील बांधाची उंची ७ मीटर इतकी आहे. यातून प्रति वर्षी १.६ मेगावॉट इतकी वीजनिर्मिती होऊ शकते. सॅन्डफर्ड मधे एका शेजारी एक असे तीन स्क्रू बसविलेले आहेत. चित्र-३ पहा. 

चित्र-३: सॅन्डफर्ड मधे बसविलेले तीन आर्किमिडीजचे स्क्रू

प्रत्येक स्क्रू महाकाय आहे. एकेका स्क्रूचं वजन २२ टन आहे. चित्र-४ पहा.

चित्र-४: सॅन्डफर्ड मधील एका आर्किमिडीजचा स्क्रू चा आकार

आर्किमिडीजचा स्क्रूचा अजून एक महत्वाचा फायदा म्हणजे तो प्रवाहाच्या दिशेने जाणार्‍या माशांना कुठल्याही प्रकारचा अडथळा करीत नाही. वरील व्हिडिओत दाखविल्याप्रमाणे मासे स्क्रू मधील पाण्या बरोबर सहजपणे वहात वहात जाऊ शकतात. प्रवाहाच्या उलट दिशेने जाणार्‍या माशांसाठी सर्व धरणांच्या बाजूला एक खास पाण्याचा प्रवाह ठेवलेला असतो त्याला फिश लॅडर म्हणतात. दर वर्षी उन्हाळ्यामधे सालमन मासे समुद्रातून नद्यांमधे प्रजननासाठी येतात. त्यांना काय खुजली असते काय माहिती! पण ते बारक्या सारक्या अडथळ्यांना न जुमानता प्रवाहाच्या विरुद्ध जातात. खालील व्हिडिओत ते छोट्या छोट्या धबधब्यांवरून सरळ उड्या मारत जाताना दिसतील.

तसंच अतिवृष्टी मुळे नदी जवळच्या रस्त्यावरून पाणी वहात असेल तर ते रस्ता ओलांडायलाही कचरत नाहीत.

माशांना धरणाच्या बाजूने वर जायला रस्ता आहे हे कसं समजतं ते देवाला ठाऊक! पण त्यांना तो सापडतो हे मात्र खरं आहे. हे सर्व उपाय एका विशिष्ट आकारापर्यंतच्या माशांसाठी ठीक आहेत म्हणा! अगदी मोठ्या आकाराचे मासे नदीच्या खाडीत फार फार तर येतात पुढे जात नाहीत. सप्टेंबर २०१८च्या शेवटी एक बेलुगा जातीचा देवमासा लंडन मधे थेम्स नदीत ४/५ दिवस घुटमळत होता. अर्थातच तो चुकला होता.

-- समाप्त --