நவீன சோலார் தொழில்நுட்பங்கள் தெளிவான விளக்கங்கள்

               வருங்கால மனித வாழ்க்கை முழுக்க முழுக்க எரிசக்தியை நம்பியே இருக்கப்போகிறது என்பது யாராலும் மறுக்க முடியாத உண்மை, தற்போது நடைமுறையில் உலக மக்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்ற பெட்ரோலியம். நிலக்கரி. இயற்கை எரி வாயு முதலியவை இன்னும் சில காலத்திற்கு மட்டுமே கிடைக்கும்.  அதன்பின் அவை காலியாகிவிடும்.  என்றைக்குமே காலியாகாத வற்றாத சக்தியை தேட வேண்டிய கட்டாயத்தில் மனித குலம் இன்றைக்கு உள்ளது.  அந்த தேடலில் மிக முக்கியமான ஆற்றலாக சூரிய ஆற்றல் சற்றே பிரபலமடைந்து வருகிறது.  எனவேதான் சூரிய ஆற்றலைப் பற்றிய அடிப்படை தொழில் நுட்பங்களை விளக்கி, அதை எவ்வாறெல்லாம் நம் பொருளாதார சக்திக்கு உட்பட்டு பயன்படுத்த முடியும் என்பதை சற்று ஆழமான தொழில் நுட்ப விளக்கங்களுடன் அனைவருக்கும் புரியும் வகையில் எளிதாக விளக்கவே இந்த முக்கியமான கட்டுரையை எழுதுகிறேன்,  இதில் ஏதேனும் சந்தேகங்கள் இருப்பின் என்னை தொடர்பு கொண்டு விளக்கங்களை பெற்றுக் கொள்ளுமாறு உங்களை பணிவுடன் கேட்டுக் கொள்கிறேன்.

எதற்க்காக சூரிய சக்தி ?

             முதல் விசயம் இது என்றைக்குமே தீர்ந்து போகாது.  நிரந்தர ஆற்றல் மூலமாக நம்பிக்கையுடன் கையாள முடியும்.  ஒரு முறை அமைப்பதற்கு மட்டுமே செலவாகுமேயன்றி உற்பத்தி செலவு சிறிதும் இல்லை. இலவசமாகவே வெப்பமாகவோ. மின்சாரமாகவோ எடுத்துக் கொள்ள முடியும்.  எந்தவித கழிவுகளையும் உருவாக்காத பசுமை ஆற்றல்.  எனவே சுற்றுச் சூழலுக்கு மிகவும் பாதுகாப்பானது,  இதையெல்லாம் விட முக்கியமான விசயம் சூரிய சக்தி மின்சக்தி தகடுகளின் (Photovoltaic Cells) ஆயுட்காலம் 25 வருடங்களுக்கும் மேல். எனவே இதையெல்லாம் கணக்கில் எடுக்கும் போது உலகின் அடுத்த மிக முக்கியமான ஆற்றல் மூலம் சூரியன்தான் என்பதை யாராலும் மறுக்க முடியாது.  சிலருக்கு வரும் முக்கியமான சந்தேகம் பகலில் மட்டுமே சூரிய ஒளி கிடைக்கிறது,  இரவில் என்ன செய்வதுடூ  கவலையே வேண்டாம்,  சூரிய ஆற்றலை வேறு ஆற்றலாக மாற்றி சேமித்து வைக்க முடியும்,  வேண்டும்போது மிக எளிதாக பயன்படுத்திக் கொள்ளவும் முடியும், சூரிய ஆற்றலை சேமிக்க ஹைட்ரஜன் செல் (Hydrogen Cell Technologies) தொழில் நுட்பம் வரும் காலங்களில் பெரும் பங்காற்றப் போகிறது,  இதைப் பற்றி பின்னர் விவரிக்கிறேன். அதே நேரம் பெருமளவில் கிடைக்கும் சூரிய சக்தியை நிலை ஆற்றலாக (Kinetic Energy) சேமித்து பின் பயன்படுத்த முடியும்.  புரியும்படி சொல்வதானால் பகலில் உற்பத்தியாகும் மின்சக்தியை வைத்து பம்புகளை இயக்கி உயரமான இடங்களுக்கு நீரை மேலேற்றி சேமித்து இரவில் அதே நீரை கீழிறக்கி டர்பன்களை இயக்கி மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும்,  எனவேதான் எந்த சூழ்நிலையிலும் சூரிய ஆற்றலை வெற்றிகரமாக பயன்படுத்திக் கொள்ள முடியும், 

சூரியனிடமிருந்து கிடைக்கும் ஆற்றலை இரண்டு வழிகளில் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தலாம், ஒன்று மின் ஆற்றலாக மாற்றி இயந்திரங்கள மற்றும் மின் விளக்குகளை இயக்குவது,  இரண்டாவது வெப்ப ஆற்றலாக ஹீட்டர். குக்கர் முதலிய உபகரணங்களில் நீரை சூடாக்கி உணவை வேகவைக்க பயன்படுத்துவது,  இதில் மின் ஆற்றலாக மாற்றுவதே மிகச் சிறந்த வழி,  இதுதான் வரும் காலங்களில் மிகப்பிரபலமடையும் என்பதை உறுதியாக கூறுகிறேன்,  இதற்குத்தான் சூரிய சக்தி தகடுகள் பொரிதும் உதவுகின்றன,

சூரியசக்தி தகடுகள் (Solar Photovoltaic Cells)

                  இவை சூரிய ஒளி ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றக் கூடியவை.  ஜெர்மன் அறிவியல் அறிஞர் ஐன்ஸ்டினின் ஒளிமின் விளைவு (Photo electric effect) கூற்றுப்படி வெற்றிடத்திலுள்ள தூய்மையான உலோக பரப்பின் மீது ஒளிக்கற்றை விழும்போது அதன் புறப் பரப்பிலிருந்து எலெக்ட்ரான்கள் உமிழப்படும் என்று கண்டுபிடித்தார்.  இதுவே சூரிய ஒளியிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் அடிப்படை விதி, அதன்படியே இந்த சூரிய ஒளி தகடுகள் செயல்பட்டு மின் உற்பத்தி நடக்கிறது,  இதிலும் சில உயர் தொழில் நுட்பங்கள் தற்போது புகுத்தப்பட்டு பல வகைகளில் சூரிய ஒளி தகடுகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை மோனோ கிரிஸ்டலின். பாலி கிரிஸ்டலின் மற்றும் சென்ற வருடம் 2012-ல் பிரபலமான   CIGS என்று சொல்லப்படுகின்ற உயர் தொழில்நுட்ப தகடுகள் மிகவும்  முக்கியமானவை.

மொனோ க்ரிஸ்டலின் தகடுகள் (Mono Crystalline Panels)

                       சூரிய ஒளியிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் ஆரம்ப காலங்களில் மிக பிரபலமானதும். ஓரளவு இயக்குதிறன் கொண்டதும். ஓரளவு எளிய உற்பத்தி முறையாலும் இந்த வகையான சோலார் பேனல்கள் ஒரு காலத்தில் சிறந்து விளங்கின, செமி கண்டக்டர் (Semi Conductor Ex-Silicon)  என்று சொல்லப்படும் சிலிகனை அடிப்படையாக கொண்டு தயாரிக்கப்படுகிறது.  உருவாக்கப்படும் பேனலில் உள்ள செல்களின் எண்ணிக்கையைப் பொருத்து அதன் திறன் மற்றும் வோல்டேஜ்  தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இவை நேர் (DC) மின்சாரத்தை மட்டுமே வழங்குபவை.

பாலி க்ரிஸ்டலின் தகடுகள் ( Poly Crystalline Panels) 

         இதுதான் இன்று எல்லா இடங்களிலும் பெரும்பாலும்  பயன்படுத்தப்படுகின்ற சோலார்      பேனல்கள்.இதுவும் சிலிகனை அடிப்படையாகக் கொண்டுதான்   தயாரிக்கப்படுகிறது.  இவை 3 வாட் முதல் இன்று 245 வாட் வரை ஒரே பேனல்களாக தயாரிக்கப்படுகிறது.  இதை ஒரு கிரிட்(GRIT) கொண்டு இணைத்து மிக அதிக பட்ச மின் உற்பத்தியாக 600 மெகாவாட் வரை குஜராத்தில் சாதித்து காட்டி விட்டனர். எனவே சூரிய சக்தியிலிருந்து மின் உற்பத்தி எவ்வளவு வேண்டுமானாலும் இத்தகைய சோலார் பேனல்களைக் கொண்டு உற்பத்தி செய்ய முடியும்.  இதன் ஆயுட்காலம் 25 ஆண்டுகளுக்கு மேல் இருப்பதால் தைரியமாக முதலீடு செய்து மின் உற்பத்தி செய்ய முடியும்.  இதை சரியான மின் பகிர்மான வசதிகளை அமைத்து அனைவருக்கும் விநியோகிக்கவும் முடியும்,  ஒவ்வொரு வீடுகளிலும் தேவைக்கேற்ப சூரிய மின்உற்பத்தி தகடுகளை நிறுவி அவரவர்களே உற்பத்தி செய்து கொண்டால் மின் ஆற்றல் தட்டுப்பாடு என்றுமே வராது.

CIGS சோலார் தகடுகள் ( CIGS Solar Panels)

                    சூரிய ஒளி மின் உற்பத்தியில் மிக முக்கியமான லேட்டஸ்ட் (2012) தகவல்  இந்த CIGS பேணல் கண்டுபிடிப்பே. இவை  சாதாரண பாலி கிரிஸ்டலின் தகடுகளை விட 17 % வரை அதிக மின் உற்பத்தியை அதே ஒளியில் தர கூடியது. எனவே காலை 7 மணியிலிருந்தே மின் உற்பத்தி தொடங்கி மாலை 5 மணி வரை தொடர்ந்து குறைந்த சூரிய ஒளி செறிவிலும் மின்சாரம் உற்பத்தி ஆவது இதன் சிறப்பு. இவை காப்பர், இன்டியம், கேலிய்ம், (டை) செலனைடு தனிமங்களை கொண்டு தகுந்த உற்பத்தி முறைகளால் உருவாக்கபடுகிறது. இவை பாலி கிறிஸ்டலின் பேனல்களை விட 20% விலை அதிகம் என்றாலும் 25 வருடம் மின் உற்பத்தி திறனில் வெற்றிகரமான பேனலாக இருக்க போகிறது. இன்றைய நிலையில் அனைத்து வீடுகளுக்கும் குறைந்த திறனுள்ள, அதாவது  60 வாட் முதல் 1000 வாட் வரை இந்த வகை  பேனல்களே மிகவும் சிறந்தவை என்பது எனது கருத்து.  இதை தயாரிப்பது சற்று சிரமமான விஷயம். ஏனென்றால் இதிலுள்ள அணைத்து தனிமங்களும் அதிக கடின தன்மை கொண்டவை. இதிலுள்ள செலினியம் வெளிச்சத்தை கிரகிக்கும் தன்மை கொண்டதால் குறைந்த ஒளியிலும் சிறப்பாக செயல்படுகிறது. 

என்னுடைய சொந்த கருத்துப்படி ஒரே இடத்தில பெரிய அளவில் சூரிய ஒளி மின் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்து தூரங்களில் உள்ள இடங்களுக்கு அனுப்பி பயன்படுத்துவதை விட. எங்கெல்லாம் மின்சாரம் தேவையோ அங்கேயே உற்பத்தி செய்து கொள்வது தேவை இல்லாத மின் விரயத்தை தவிர்பதோடு உற்பத்தி செலவும் பல மடங்கு குறைகிறது. எனவே வீடுகள், அலுவலகங்களுக்கு, தேவையான மின் ஆற்றலை அங்கேயே உற்பத்தி செய்து கொள்வதே,மின்சார விரயமாவதை தவிர்க்க, ஒரே வழி. இந்தியா போன்ற வெப்ப மண்டல ரேகைக்கு அருகில் உள்ள நாடுகளில் மிகவும் வெற்றிகரமாக இருக்கும். 

வீட்டு உபயோகத்திற்கான  சோலார் அமைப்புகள் 

(HOUSE HOLD SOLAR SYSTEMS) 

             இன்றைய சூழ்நிலையில் மிக முக்கியமான பிரச்சனையாக உருவெடுத்திருப்பது மின்சார பற்றாக்குறை,  என்னதான் பெரிய பெரிய மின் உற்பத்தி திட்டங்களை அரசு செயல்படுத்தினாலும் அது யானைப் பசிக்கு சோளப் பொறி் போன்ற கதையாகத்தான் இருக்கும்.  இதனை சமாளிக்க ஒவ்வொரு இந்தியனும் முழுக்க முழுக்க அரசையே மின்சாரத்திற்கு நம்பியிராமல் தனக்கு தேவையான மின்சாரத்தை தானே உற்பத்தி செய்யும் மனப்பக்குவத்தையும் அதற்கான தொழில் நுட்பத்தையும் வளர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.  அந்த வரிசையில் நிரந்தரமான மின் உற்பத்திக்கு பேருதவியாக இருக்கப் போவது சூரிய ஒளி மின்சாரமே என்று உறுதியாக கூறுவேன்.  தற்போதைய சூழ்நிலையில் அதை அமைப்பதற்கு சரியான வல்லுனர்கள் இல்லை.  அல்லது  இருக்கும் ஒரு சிலரோ யாருமே வாங்க முடியாத விலையைச் சொல்லி அனைவரையும் பயமுறுத்தி வருகின்றனர். உண்மையில் சூரிய ஒளி மின்சாதன அமைப்புகள் அனைவரும் வாங்கும் எளிய விலையில் என்னால் கொடுக்க முடியும் என்று உறுதியாக கூறுகிறேன்.  வெறும் 5 ஆயிரத்தில் தொடங்கி (10 Watt). 1.50,000- ரூபாய் (600 Watt) வரை அனைத்து தேவைகளுக்கும் அவரவர் வசதிக்கேற்ப அமைத்துக் கொள்ள முடியும்.

                  அடுத்து மிக மிக முக்கியமான விசயத்தை தெளிவாக தெரிந்து கொள்ளுங்கள்.  வீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுவது மாறும் மின்சாரம் (Alternative Current), இதிலுள்ள மிக முக்கிய சிறப்பம்சம் இதை நீண்ட தூரங்களுக்கு எளிமையாக அனுப்ப முடியும்.  ஆனால் இதை உபயோகிப்பதில்  ஆற்றல் இழப்பு மிக அதிகம்.  ஆனால் இன்னொரு வகையான நேர்மின்சாரம் (Direct Current) நீண்ட தூரங்களுக்கு அனுப்ப முடியாவிட்டாலும் மிக குறைந்த ஆற்றலில் சக்தி விரயமின்றி வீட்டு உபயோக டிவி. கிரைண்டர். மின் விளக்ககள். கம்ப்யூட்டர் போன்றவற்றை மூன்று மடங்கு அதிக நேரம் இயக்க முடியும்.

                          அந்தந்த வீடுகளில் கிடைக்கும் DC சூரிய ஒளி மின்சக்தியை அங்கேயே பயன்படுத்துவதால் ஆற்றல் இழப்பு மிக மிக குறைவே.  ஆகவே சூரிய ஒளி மின் அமைப்புகளில் DC மின்சாரத்தில் இயங்கும் மின் விளக்குகள் (LED Bulbs) . மின் விசிறிகள் (DC FAN) மற்றும DC  ஏர் கூலர்கள் (AIR COOLER WITH DC MOTOR) முதலியவறறை பயன்படுத்துவதே புத்திசாலித்தனமேயன்றி ஏற்கனவே உங்களிடம் இருக்கும் AC மின்சாரத்தில் இயங்கும் விளக்குகள். மின் விசிறிகளை பயன்படுத்தினால் தேவையற்ற ஆற்றல் வீணடிக்கப்படுவதோடு. அதற்கான மின் உற்பத்தி சாதனங்களுக்கு அதிகமான முதலீடும் தேவைப்படும்.  வணிக ரீதியாக DC யில் இயங்கும் மின் விசிறிகள் பல மாடல்களில் இந்தியாவிலேயே தயாரிக்கப்படுகின்றன, மிக உயர்ந்த தரத்தில் LED விளக்குகளும் வெளிநாடுகளிலிருந்து இறக்குமதி செய்யப்பட்டு இந்தியாவில் முழு உருவம் கொடுக்கப்பட்டு விற்பனைக்கு வந்துள்ளன. முக்கியமான விசயம் இவை அனைத்தும் என்னால் முழுமையாக தர சோதனை செய்யப்பட்டு முழு உத்திர-வாதத்துடன் நானே வெளியிட்டுள்ளேன்.   உதாரணமாக ஒர டேபின் பேன் AC மின்சாரத்தில் இயங்குவது 45 வாட் செலவழித்து வெளியிடும் காற்றை என்னுடைய DC 12 வாட் மின்விசிறி கொடுத்துவிடும்.  அதேபோல் சாதாரண 60 வாட் குண்டு பல்பின் வெளிச்சத்தை 5 வாட் LED பல்பு மிக எளிதாக கொடுத்துவிடும்.  ஒரே விசயம் தற்போது LED சாதனங்களின் விலை சற்று அதிகம்.  இதுவும் வரும் காலங்களில் குறைந்துவிட நிறைய சாத்தியங்கள் உள்ளன.  அடுத்த பதிவில் சூரிய ஆற்றல் சாதனங்களைப் பற்றி இன்னும் விரிவாக எழுதுகிறேன்.