சூரிய ஆற்றல்

சூரிய ஒளி மற்றும் வெப்பத்திலிருந்து நேரடியாக பெறப்படும் ஆற்றல் சூரிய ஆற்றல் (solar energy) எனப்படுகிறது. சூரிய ஆற்றல் நேரடியாக மட்டுமின்றி மறைமுகமாகவும் மற்ற மீள உருவாக்கக்கூடிய ஆற்றல்களான, காற்றாற்றல், நீர்மின்னியல், மற்றும் உயிரியல் தொகுதி (biomass) ஆகியவற்றின் உருவாக்கத்திற்கு பெருமளவில் துணை புரிகிறது. பூமியில் விழும் சூரிய ஆற்றலில் மிகவும் சிறிய பகுதியே ஆக்கப்பூர்வமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சூரிய ஆற்றலில் இருந்து மின்சாரம் இரண்டு வகைகளில் தயாரிக்கப்படுகிறது.

  1. சூரிய ஒளியில் இருந்து தயாரிக்கப்படும் மின்சாரம் (Photovoltaic).
  2. சூரிய வெப்பத்தில் இருந்து தயாரிக்கப்படும் மின்சாரம் (Solar Thermal).

சூரிய ஒளி ஆற்றல்
வரக்கூடிய சூரிய ஆற்றலில் பாதி புவியின் பரப்பை அடைகிறது
வருடாந்திர சூரிய ஆற்றல் கிடைப்பும் மனிதன் பயன்படுத்துதலும்
சூரிய ஆற்றல் 3,850,000 EJ[1]
காற்று 2,250 EJ[2]
உயிர்த்திரள் ஆற்றல் 100–300 EJ[3]
அடிப்படை ஆற்றல் பயன்பாடு (2010) 539 EJ[4]
மின்சாரம் (2010) 66.5 EJ[5]

காற்று மண்டலத்தையடையக்கூடிய சூரிய ஆற்றலில் 174 x 1015 வாட் அளவுள்ள ஆற்றல் புவியை அடைகிறது.[6] அவற்றுள் 30 சதவீதம் விண்வெளிக்கே திருப்பிச் செலுத்தப்படுகிறது. சில வாட் ஆற்றல் கடல், நிலம், மேகங்கள் போன்றவற்றால் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது. சூரிய ஒளியின் மின்காந்த நிழற்பட்டையில் புவியை அடைவது பெரும்பாலும் ஒளி அலையாகவும் அகச்சிவப்புக் கதிராகவும் மிகச்சிறு பகுதி புற ஊதாக் கதிராகவும் உள்ளது.[7]

ஒரு வருடத்திற்கு புவியின் காற்று மண்டலம், கடல், நிலப்பரப்பு ஆகியவை உள்ளெடுத்துக்கொள்ளும் மொத்தச் சூரிய ஆற்றலின் அளவு 3,850,000 x 1018 ஜூல்கள் ஆகும். [1] ஒரு வருடத்திற்கு ஒளிச்சேர்க்கைக்கு மட்டும் 3,000 x 1018 ஜூல்கள் சூரிய ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.[8] உயிர்ப்பொருட்களிலிருந்து கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றலும் மறைமுகமாக சூரிய சக்தி மூலமே கிடைக்கிறது. இதன் அளவு, ஒரு வருடத்திற்கு 100–300 x 1018 ஜூல்கள் ஆகும்.[3] நிலக்கரி, எண்ணெய், இயற்கை எரிவாயு, யுரேனியம் போன்ற புதுப்பிக்கவியலா வளங்களிலிருந்து ஒரு வருடத்தில் பெறப்படும் மொத்த ஆற்றலின் அளவைவிட புவியின் பரப்பை ஒரு வருடத்தில் வந்தடையும் சூரிய ஆற்றலின் அளவு இருமடங்கு அதிகமாகும்.[9]

பூமத்திய ரேகையிலிருந்து உள்ள தூரத்தினைப் பொருத்து, சூரிய ஆற்றலை பூமியின் பல்வேறு பகுதிகளிலிருந்து பல்வேறு அளவுநிலைகளில் கவரவியலும்.[10]

சூரிய ஆற்றல் மின்சாரம்
சுற்றிலும் கண்ணாடிகளால்(sun tracking mirrors) சூழப்பட்ட 10 மெகாவாட் சூரிய ஆற்றல் கோபுரம்(solar power tower)
ஐக்கிய அமெரிக்காவில் அமைந்துள்ள ஒரு சூரிய மின்னாற்றல் உற்பத்தி நிலையம்

சூரியனிலிருந்து பெறப்படும் ஒளி சூரியக்கலங்கள் (solar cell) மூலம் நேர் மின்சார ஆற்றலாக மாற்றம் பெறுகின்றன. இந்த மின்சாரத்தை மின்கலங்களில் சேமித்து தேவையான போது உபயோகிக்கலாம். இன்று, உலகின் பல பகுதிகளில் இரவு நேரங்களில் தெருக்களில் வெளிச்சத்துக்காகவும், கிராமங்களில் நீர்ப்பாசன மோட்டார்களை இயக்குவதற்கும் சூரியக் கலங்கள் வெற்றிகரமாக உபயோகப்படுத்தப்படுகின்றன.

சூரிய ஆற்றலை பெற்று, மின்சாரமாக மாற்றி, சேமித்து பயன்படுத்த ஏதுவாக்கும் கருவி ஒருங்கமைப்பை சூரிய ஆற்றல் ஒருங்கியம் எனலாம். அது பின்வரும் நான்கு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது.

  1. பல சூரியக்கலங்கள் (solar cells) சேர்ந்த சோலார் தகடுகள்(solar panels)
  2. ஒருங்கிய கட்டுப்படுத்தி (Controller)
  3. மின்கலம் (battery) (மின்னாற்றலைத் தேக்கிவைக்க வேண்டியிருந்தால்)
  4. நேர்மாற்றி (Inverter) (தகடுகள் உற்பத்தி செய்யும் நேர் மின்சாரத்தை மாறுதிசை மின்சாரமாக மாற்ற வேண்டியிருந்தால்)

சோலார் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள்

சூரிய ஒளிக்கதிர்களை நேரடியாகக் கவருதலே பொதுவாக சோலார் தொழில்நுட்பம் எனப்பட்டாலும் (புவிவெப்ப ஆற்றல் மற்றும் ஓத ஆற்றல் தவிர) அனைத்து புதுப்பிக்கக்கூடிய ஆற்றல்களும் மறைமுகமாக சூரிசக்தியின் மூலமே கிடைக்கப்பெறுகின்றன.

சூரிய ஒளி நேரடியாகவும் மறைமுகமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. போட்டோவோல்டயிக் செல்களைக் கொண்டு மின்சாரம் தயாரித்தல், சோலார் தொழினுட்பத்தில் இயங்கும் விசையியக்கக் குழாய்கள், மின்விசிறிகள் போன்றவை இதன் நேரடிப் பயன்பாடுகள் எனக் கூறலாம்.

சூரிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பத்தில் இயங்கும் நூனா 3 மகிழுந்து(solar car)
சோலார் இம்பல்ஸ்-2 (HB-SIB) விமானம்

சூரிய ஒளியை கண்ணாடிகள் மூலம் ஒருமுகப்படுத்தி கிடைக்கும் வெப்பத்தைக் கொண்டு நீராவி எஞ்சின் தத்துவத்தின் முறையிலும் மின்சாரம் தயாரிக்கப்படுகிறது.

தேவையான வெப்பப் பண்புகள் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்வு செய்தல், இடங்களை இயற்கைக் காற்றோட்டத்துடனும் கட்டிடங்களைச் சூரியனின் நிலையைப் பொருத்தும் அமைத்தல் ஆகியவை மறைமுகப் பயன்பாடுகள் எனக் கூறமுடியும்.

இந்தோனேசியாவில் குடிநீர்த் தொற்று நீக்கம் சோலார் தொழிநுட்பத்தில் செய்யப்படுகிறது
சூரியனை நோக்கி இருக்கும் சோலார் தண்ணீர் சூடாக்கிகள்.

தண்ணீரைச் சூடாக்குவதற்கும், நிரப்பிடம் சூடாக்குவதற்கும், நிரப்பிடம் குளிருட்டவும் மற்றும் செயல்முறை வெப்ப உற்பத்திக்கும் சூரிய வெப்ப ஆற்றலை பயன்படுத்தலாம். நீரைச் சூடாக்குதலில் (water heating) சூரிய ஆற்றல் மிகவும் பயன்படுகிறது. 40 டிகிரிக்குக் குறைவான நிலநேர்க்கோடு உள்ள பகுதிகளில் வீடுகளில் தண்ணீரை சூடாக்க (60 °C வரை) 60 - 70 சதவீதம் சூரிய ஆற்றலே பயன்படுகிறது.[11]

சூடாக்குதல், குளிரூட்டுதல் மற்றும் காற்றோட்ட முறையில் (heating,cooling,ventilation) சூரிய ஆற்றல் மிகவும் பயன்படுகிறது. அமெரிக்காவில் 30 சதவீதம் (4.65 EJ) வணிகக் கட்டிடங்களிலும் 50 சதவீதம்(10.1 EJ) குடியிருப்புக் கட்டிடங்களிலும் சூரிய ஆற்றல் மூலம் சூடாக்குதல், குளிரூட்டுதல், காற்றோட்ட முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது.[12][13]

சமைத்தலிலும் (cooking) சூரிய ஆற்றல் உபையோகப்படுகிறது.

சோலார் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி சமைக்கக்கூடிய பாத்திரம். இடம்: ஆரோவில், புதுச்சேரி, இந்தியா

செயல்முறை வெப்ப உற்பத்தியில் (process heat generation) பல நாடுகள் சூரிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன.

மேலும் காண்க

மேற்கோள்கள்
  1. Smil (2006), p. 12
  2. Archer, Cristina; Jacobson, Mark. "Evaluation of Global Wind Power". Stanford. பார்த்த நாள் 2008-06-03.
  3. "Renewable Energy Sources". Renewable and Appropriate Energy Laboratory. பார்த்த நாள் 2012-12-06.
  4. "Total Primary Energy Consumption". Energy Information Administration. பார்த்த நாள் 2013-06-30.
  5. "Total Electricity Net Consumption". Energy Information Administration. பார்த்த நாள் 2013-06-30.
  6. Smil (1991), p. 240
  7. "Natural Forcing of the Climate System". Intergovernmental Panel on Climate Change. பார்த்த நாள் 2007-09-29.
  8. "Energy conversion by photosynthetic organisms". Food and Agriculture Organization of the United Nations. பார்த்த நாள் 2008-05-25.
  9. Exergy (available energy) Flow Charts 2.7 YJ solar energy each year for two billion years vs. 1.4 YJ non-renewable resources available once.
  10. PVWatts Viewer
  11. "Renewables for Heating and Cooling" (PDF). International Energy Agency. பார்த்த நாள் 2008-05-26.
  12. Apte, J. et al.. "Future Advanced Windows for Zero-Energy Homes" (PDF). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. பார்த்த நாள் 2008-04-09.
  13. "Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems Volume III: Energy Savings Potential" (PDF) 2–2. United States Department of Energy. பார்த்த நாள் 2008-06-24.

வெளி இணைப்புகள்
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.