सौर ऊर्जा

सूर्य हा पृथ्वीचा जीवनदाता आहे असे म्हटले जाते पृथ्वीवरील जीवसृष्टी सूर्याच्या ऊर्जेमुळे निरामय आहे प्रकाश संश्‍लेषण क्रिया द्वार वनस्पती आपले अन्न तयार करतात  यासाठी सूर्यकिरण अत्यावश्यक असतात अन्नसाखळीचा प्रारंभ सूर्यापासून होतो अनंत ऊर्जेचा साठा असणारा हा तारा पृथ्वीपासून 1.496*10 8 Km

इतक्या अंतरावर आहे सूर्यकिरण पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचण्यासाठी 8 मिनिटे व 19 सेकंद इतका कालावधी लागतो. 4.6 अब्ज वर्षे वय असणाऱ्या सूर्याच्या पृष्ठभागावर खालील तक्त्यानुसार घटकांचे वास्तव्य असते

हायड्रोजन 73. 46%

हीलियम 24.85%

ऑक्सिजन 0.77%

कार्बन 0.29%

लोह 0.16%

neon 0.12%

नायट्रोजन 0.09%

सिलिकॉन 0.07%

मॅग्नेशिअम 0.05%

सल्फर  0.04%

साधारणतः पृथ्वीचे वातावरण सुर्यापासून 174 status इतक्याच प्रमाणात प्रारणे स्वीकारते त्यापैकी तीस टक्के प्रारणे परावर्तित होतात उर्वरित प्रारणे ढोक समुद्र व जमिनीकडून शोषले जातात समुद्र आणि जमीन यांनी सूर्यापासून घेतलेल्या उष्णतेमुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाची सरासरी तापमान 14 डीग्री सेल्सियस इतके राहते

पृथ्वीचे वातावरण समुद्र व जमीन या तिन्ही घटकां द्वारा 38,50,000 Exajoules per year इतक्या प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा ग्रहण केली जाते सोबतच्या आकृतीमध्ये पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेचे वर्गीकरण दिलेली आहे

सौर ऊर्जेचे पारंपारिक उपयोग

1 अनादी काळापासून सूर्याच्या उष्णतेपासून कपडे वाळविले जातात

2 समुद्रकाठी मिठागरांमध्ये समुद्राचे पाणी साठवण सूर्याच्या उष्णतेने द्वारे बाष्पीभवन होऊन मीठ तयार केले जाते

3 अन्नधान्य कडधान्य तेलबिया इत्यादी पदार्थ वाढविण्यासाठी सूर्याच्या उष्णतेचा उपयोग होतो

4 फळे सुका मेवा मासे इत्यादी वाळवून साठवणूक करण्यासाठी सौर ऊर्जेचा उपयोग करतात

सौर ऊर्जा उपयोगाचे फायदे

1 सौर ऊर्जा वापरामुळे कोणत्याही प्रकारचे प्रदूषण होत नाही त्यामुळे पर्यावरणाचा र्हास होत नाही

2 भारतासारख्या उष्ण प्रदेशामध्ये सौर ऊर्जेची उपलब्धता मोठ्या प्रमाणात आहे

3 कोणत्याही मोबदल्याशिवाय सौर ऊर्जा उपलब्ध होते

सौर ऊर्जा वापराच्या मर्यादा

1 पृथ्वीच्या परिवलन व परिभ्रमण यामुळे पृथ्वीवर ऋतुचक्र दिवस-रात्र असमान दिवस-रात्र असे परिणाम दिसून येतात त्यामुळे दिवसा सौर ऊर्जा उपलब्ध असतील परंतु रात्री ती उपलब्ध नसते

2 उन्हाळ्यात सौर ऊर्जा मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध होते परंतु हिवाळा व पावसाळ्यात तिच्या प्रमाणात लक्षणीय घट होत असते

3 पावसाळ्यात ढगाळ वातावरणामुळे सौर ऊर्जा कमी प्रमाणात मिळते

4 पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर सर्वत्र सूर्यकिरणांची तीव्रता एकसारखी नसल्यामुळे उष्णतेचे असमान वितरण होते

सुर्यापासून दर सेकंदाला 1.8 * 10 17 ज्यूल इतकी उर्जा प्राप्त होते परंतु तितक्या प्रमाणात साठवण होण्यासाठी संकलकाचा अभाव आहे

सौर उपकरणे

मित्रानो आपण वर बघितल्याप्रमाणे सौर ऊर्जा वापरात बऱ्याच अडचणी आहेत त्यामुळे आकाशात सूर्य असताना मिळणारी ऊर्जा साठवून ठेवणे गरजेचे असते साठवून ठेवलेली ऊर्जा सूर्य नसतानाही वापरता येते साठवणुकीच्या सामग्रीवर होणाऱ्या खर्चामुळे सौर ऊर्जेचे मूल्य वाढते संकलन आणि साठवण्याची पुरेशी व्यवस्था करून सौर ऊर्जा वापर शक्य आहे

सौर जलतापक

पृथ्वीवर घरगुती तसेच औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये उष्ण व पाण्याची विविध कामांसाठी गरज पडते इलेक्ट्रिक वॉटर हिटर शेगडी यादी द्वारा पाणी तापविण्याच्या सौर चालता पकाने तापविणे परवडणारे व अतिशय सहज सोपे असते

सोबतच्या आकृतीप्रमाणे सौर जलतापक याचे दोन मुख्य प्रकार आहेत

1 सपाट पृष्ठाचा संकलक

2 उष्णता विरोधात साठवण टाकी

टाकी संकलकापेक्षा नेहमी वरच्या पातळीवर ठेवलेली असते कारण सूर्याच्या उष्णतेमुळे संकलकामधील पाणी

सौर ऊर्जेने तापते त्यामुळे ते प्रसरण पावते म्हणून त्याची घनता कमी होते संकलन कमी घनतेचे पाणी टाकी तिल पाण्याच्या पृष्ठभागाकडे जाते

त्याची जागा टाकीच्या तळाकडील थंड पाण्यातून घेतली जाते आणि टाकीचा वरील भागातील पाणी वापरासाठी उपलब्ध होते गरम पाणी काढून घेतले की थंड पाणी टाकीच्या तळाशी प्रवेश करते

सौरकुकर

सौर ऊर्जा क्षेत्रातील प्रगतीमुळे आज विविध प्रकारचे विविध आकारांचे सौरकुकर उपलब्ध आहेत या उपकरणांमध्ये सौर ऊर्जेच्या सहाय्याने अन्न शिजवले जाते सौर कुकर ची रचना सोबतच्या आकृतीमध्ये असते या धातूचे दुहेरी आवरण असलेली आयाताकार पेटी असते धातूच्या 2 आवरणांमध्ये उष्णतेचे दुर्वाहक असणाऱ्या एखाद्या पदार्थ भरलेला असतो पेटी च्या आतील बाजूला पूर्ण काळा रंग दिलेला असतो त्यावर एका पेटीला तंतोतंत झाकेल असे त्याचे झाकण असते

पेटीच्या वरच्या दिशेने सपाट आरसा बसविलेला असतो या आरशाच्या सहाय्याने पेटी च्या आतल्या भागात सूर्यप्रकाशाचे परावर्तन केले जाते या आरशाच्या सहाय्याने पेटी च्या आतल्या भागात सूर्यप्रकाशाचे परावर्तन केले जाते सौर कुकर मध्ये वापरावयाची भांडी उथळ असतात या भांडण बाहेरच्या बाजूने सुद्धा काळा रंग दिलेला असतो या काळ या भागावर पडणाऱ्या प्रारणांपैकी 98% भागाचे शोषण केले जाते

सौर शुष्कक

शेतीतील उत्पादन वाढविण्यासाठी सौर ऊर्जेचा वापर परंपरेने केला जातो यामुळे अन्नपदार्थांतील आर्द्रता निघून जाते व पदार्थ सुरक्षित राहतात उघड्यावर पसरून अन्नपदार्थ वाळविण्याची ही प्रक्रिया सदोष मंद आहे

या प्रक्रियेत पदार्थात धूळ कीटक मिसळण्याची शक्यता दाट असत यापेक्षा सोयीस्कर  परवडणारे वेगवान साधन म्हणजे सौर शुष्कक होय. सौर शुष्ककाचा उपयोग करून सुकामेवा तयार केला जातो

प्रकाश विद्युत् घट सौरघट

सौर ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेत रूपांतर करणाऱ्या घटांना प्रकाश विद्युत् घट किंवा सौरघट असे म्हणतात सौर घट विरळ प्रारणामध्ये सुद्धा समाधान कारक कार्यरत असतात तसेच हे घट महाग असतात अति दुर्गम भागांमध्ये वीजपुरवठा करणे अवघड असते अशा ठिकाणी सौर घटांच्या सहाय्याने विज पुरवठा होतो दुर्गम भागांमध्ये पंप चालविणे टीव्ही बल्ब रस्ते प्रकाशित करणे यासाठी सौर घटांचा उपयोग होतो

सौरघट बनविण्यासाठी अर्ध वाहकांचा उपयोग केला जातो जसे की सिलिकॉन गॅलियम जर्मेनियम इत्यादी या पदार्थांपासून बनविलेल्या सौर घटांची क्षमता दहा ते पंधरा टक्के असते आधुनिक काळातील सौरघट  सेलेनिअमपासून बनविले जातात.

त्यांची क्षमता 25 टक्के असते सौरघट वापरायचे फायदे म्हणजे सौरघट स्थिर असतो खर्च कमी असतो दुर्गम भागांमध्ये वापरता येतात

सामान्य सौर घटामध्ये 2 * 2 semi आकाराचा शुद्ध सिलिकॉनचा एक तुकडा असतो.

त्याद्वारे 0.7w इतकी वीज तयार होते.

सिलिकॉन मोठ्या प्रमाणात सापडत असल्यामुळे सौरघटात त्याचा उपयोग करतात. तसेच सिलिकॉन चा उपयोग पर्यावरणासाठी घातक नसतो

सौर घटाचे उपयोग

कृत्रिम उपग्रहांना अवकाशात भ्रमणासाठी ऊर्जेचा पुरवठा करण्यासाठी तसेच स्पेस स्टेशनला उर्जा पुरविण्यासाठी

रस्त्यांवरचे दिवे प्रकाशित करण्यासाठी traffic signal पाण्याचे पंप इत्यादींसाठी

समुद्रातील दीपस्तंभ व परिसराला वीज पुरवण्यासाठी जहाजांना वीज पुरवण्यासाठी

इलेक्ट्रॉनिक घड्याळे गणकयंत्र इत्यादीमध्ये सौर घट याचा वापर होतो

दुर्गम भागात टीव्ही रेडिओ लाईट पंप इत्यादी वापरासाठी

भारतातील सौर ऊर्जा

1) भारतात सौर उर्जेचा पुरेपूर वापर केल्यास वार्षिक 5000 ट्रिलियन kwh (युनिट) वीजनिर्मिती होऊ शकते. 31 मार्च 2017 अखेर देशात सौर ऊर्जेपासून 12,504 मेगावॅट वीजनिर्मिती क्षमता प्राप्त करण्यात आलेली आहे.

2) 2016 – 17 या वर्षात तामिळनाडू राज्य सौर ऊर्जा निर्मितीत आघाडीवर आहे. त्याखालोखाल राजस्थान, गुजरात, तेलंगाना, आंध्र प्रदेशाचा क्रमांक लागतो. 2016 – 17 मध्ये महाराष्ट्र 430.46mw क्षमतेसह आठव्या स्थानावर आहे.

3) सौर ऊर्जा विकासासाठी 19 नोव्हेंबर 2009 रोजी जवाहरलाल नेहरू राष्ट्रीय सौर अभियान जाहीर करण्यात येऊन 11जानेवारी 2010 पासून सुरू करण्यात आले 2022 पर्यंत 20 हजार मेगावॉट सौर वीज निर्मितीचे लक्ष्य ठेवण्यात आले आहे 2013 पर्यंत पहिल्या टप्प्यात 200 मेगावॉट सौर वीज निर्मिती केली गेली 2017 पर्यंत च्या दुसऱ्या टप्प्यात तीन हजार मेगावॉट तर 2022 पर्यंत च्या तिसऱ्या टप्प्यात 20 हजार मेगावॉट वीज निर्मिती केली जाईल

4) 1000 मेगावॉट क्षमतेचे 25 सौर पार्क उभारण्याचे लक्ष्य ठेवण्यात आले आह पैकी 14 राज्यांमधील  एकूण 17 सौर पार्कना मान्यता देण्यात आली आहे. NTPC

ने 2170 मेगावॉट क्षमतेचा सौर प्रकल्प उभारण्याचा करार केला आहे

5 इंटरनॅशनल सोलर अलायन्स ने भारताला सौर ऊर्जेचे jagadguru अशी पदवी दिली आहे

6 मार्च 2014 पर्यंत 11600 सौर पंप होते आता 1.1 लाख सौर पंप आहेत