ಸೂರ್ಯಕಾಂತಿ: ವಿದ್ಯುತ್ತು ಮತ್ತು ತಾಪವೆರಡನ್ನೂ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸೌರ ಸಾಧನ

ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಒಂದೆಡೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನೂ, ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ ಬಿಸಿ ಹಬೆಯನ್ನೂ ಉತ್ಪಾದಿಸಿ, ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಅಗ್ಗವಾಗಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ.

ಬದುಕು ಸಂದಿಗ್ಧದ ಸರಮಾಲೆ ಎನ್ನುವುದಕ್ಕೆ ಮೊನ್ನೆ ಮನೆ ಕಟ್ಟುವಾಗ ಆದ ಅನುಭವವೇ ಉದಾಹರಣೆ. ಮನೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಬದಲಿಗೆ ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಆದಷ್ಟೂ ಬಳಸುವ ಉದ್ದೇಶವಿತ್ತು. ಹೀಗಾಗಿ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಛಾವಣಿಯಲ್ಲಿ ಹಾಕಲು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದ್ದೆ. ಆದರೆ ಅನಂತರ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಮಾತನಾಡುವಾಗ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಂದೊಡ್ಡಿದರು. ಒಂದೋ ನೀರು ಕಾಯಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸೌರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ, ಇಲ್ಲವೇ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸೌರ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಲು ನಿಮ್ಮ ಛಾವಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಜಾಗವಿಲ್ಲ ಎಂದುಬಿಟ್ಟರು. ಉದ್ದೇಶ ಉತ್ತಮವಾಗಿದ್ದರೂ ಈ ಸಂದಿಗ್ಧದಿಂದಾಗಿ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಕೈಬಿಡಬೇಕಾಯಿತು. ವಿದ್ಯುತ್ತು ಮತ್ತು ತಾಪವೆರಡನ್ನೂ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸೌರ ಸಾಧನವೊಂದಿದ್ದರೆ ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಿರುತ್ತಿತ್ತು ಎನ್ನಿಸಿತು. ಇದೋ... ಹೀಗೂ ಒಂದು ಸಾಧನ ಸಾಧ್ಯವಂತೆ.

ಅಮೆರಿಕದ ತುಲೇನ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಮ್ಯಾಥ್ಯೂ ಎಸ್ಕಾರಾ ಮತ್ತು ಸಂಗಡಿಗರು ಹೀಗೊಂದು ಸೌರ ಸಾಧನವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.

ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ತು ಹಾಗೂ ಸೌರ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಮುಖವಾದವು. ವರ್ಷಾದ್ಯಂತ ಪ್ರಪಂಚದ ಬಹುತೇಕ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಯಥೇಚ್ಛವಾಗಿ ದೊರೆಯುವ ಬಿಸಿಲಿನಿಂದ ದಿನೇ, ದಿನೇ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತಲೇ ಇರುವ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು ಎನ್ನುವುದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ. ಆದರೆ ವಾಸ್ತವ ಹಾಗಿಲ್ಲ. ಬಿಸಿಲು ಯಥೇಚ್ಛವಾಗಿದ್ದರೂ ಅದರಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಾವು ಬಳಸಲು ಯೋಗ್ಯವಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ನಮಗಿನ್ನೂ ಕೈಗೆಟುಕಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅತ್ಯಂತ ಕ್ಷಮತೆ ಇರುವ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಫಲಕಗಳೂ ತಮ್ಮ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಇರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಹತ್ತೋ, ಹದಿನೈದು ಶತಾಂಶವನ್ನಷ್ಟೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಲ್ಲುವು. ಇನ್ನು ತಾಪವನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸೌರ ಸಾಧನಗಳೂ ಅಷ್ಟೆ. ಬಿಸಿಲಿನಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಇಪ್ಪತ್ತೋ, ಮೂವತ್ತು ಶತಾಂಶವನ್ನಷ್ಟೆ ಉಷ್ಣವನ್ನಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಲ್ಲವು. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಇವೆರಡೂ ಉಪಾಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿಯೇ ಬಳಸಬೇಕಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಸೂರ್ಯನು ಒದಗಿಸುತ್ತಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಅಂಶವನ್ನಷ್ಟೆ ನಾವು ಉಪಯೋಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಥ್ಯೂ ಎಸ್ಕಾರಾ ತಂಡದ ವಿನ್ಯಾಸ ಸಫಲವಾದಲ್ಲಿ ಬಹುಶಃ ನಾವು ಮನೆಯ ಸೂರಿನ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಡಿಶ್‌ ಆಂಟೆನಾದಂತಹ ಸಾಧನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿ, ಬಿಸಿನೀರು ಹಾಗೂ ವಿದ್ಯುತ್ತು ಎರಡನ್ನೂ ಬಿಸಿಲಿನಿಂದ ಮುಫತ್ತಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಎಸ್ಕಾರಾ ತಂಡ ತಮ್ಮ ಸಾಧನವನ್ನು ‘ಸೂರ್ಯಕಾಂತಿ’ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಡಿಶ್‌ ಆಂಟೆನಾದಂತಹ ಬೋಗುಣಿ ಇದೆ. ಈ ಬೋಗುಣಿಯೊಂದು ಕನ್ನಡಿ. ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದ ಸೂರ್ಯಕಿರಣಗಳು ಎಲ್ಲವೂ ಒಂದೆಡೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗುತ್ತವೆ. ಮಸೂರವೊಂದು ಬಿಸಿಲನ್ನು ಒಟ್ಟಾಗಿಸುವ ಹಾಗೆಯೇ ಎನ್ನಿ. ಈ ಕೇಂದ್ರ ಅಗಾಧ ಬಿಸಿಯೇರುತ್ತದೆ. ಆಂಧ್ರಪ್ರದೇಶದ ಕರ್ನೂಲ್‌ ಜಿಲ್ಲೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಕೇಂದ್ರ ದೇಶದಲ್ಲಿಯೇ ಅತಿ ದೊಡ್ಡದು. ಪಾವಗಡದ ಬಳಿಯೂ ಇಂತಹುದೇ ಒಂದು ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಕೇಂದ್ರವಿದೆ. ಇವೆಲ್ಲವೂ ಕೇವಲ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನಷ್ಟೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲವು. ಪ್ರತಿದಿನವೂ ಸುಮಾರು ಎಂಟು ಮಿಲಿಯನ್‌ ಯೂನಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಕರ್ನೂಲಿನ ಸ್ಥಾವರ ಸುಮಾರು ಎರಡೂವರೆ ಸಾವಿರ ಎಕರೆ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಆವರಿಸಿದೆ. ಇಷ್ಟು ಯೂನಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಫಲಕಗಳು ವಿದ್ಯುತ್‌ ತಯಾರಿಸುತ್ತಿರುವಾಗಲೇ ಬಿಸಿಯೇರುವುದುಂಟು. ಹೀಗಾಗಿ ಅವನ್ನು ತಣಿಸಲು ಮತ್ತು ಶುಚಿಗೊಳಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ನೀರೂ ಬೇಕು.

ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಬಿಸಿಯೇರಿದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್‌ ತಯಾರಿಸುವ ಅವುಗಳ ಕ್ಷಮತೆ ಕಡಿಮೆ ಆಗುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಂತಹ ತಾಪೋತ್ಪಾದಕ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದು ಕಾರಣ. ಈ ದೋಷವನ್ನೇ ಲಾಭದಾಯಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವುದು ಎಸ್ಕಾರಾ ತಯಾರಿಸಿರುವಂತಹ ಹೈಬ್ರಿಡ್‌ ಸಾಧನಗಳ ಯೋಚನೆ. ಎರಡೂ ತಂತ್ರಗಳನ್ನೂ ಒಂದೇ ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಎಸ್ಕಾರಾ ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.

ಕನ್ನಡಿಯು ಬಿಸಿಲನ್ನೆಲ್ಲ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಇವರು ಇಟ್ಟಿರುವ ಸಾಧನ ಒಂದರೊಳಗೊಂದು ಇರುವ ತೊಟ್ಟಿಯಂತೆ ಇದೆ. ಒಳಗಿರುವ ತೊಟ್ಟಿಯ ಸೂರಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಫಲಕವಿದೆ. ಈ ಫಲಕ ವಿಶೇಷವಾದದ್ದು. ಇದು ಸುಮಾರು 85 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್‌ ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚೂ ಕಡಿಮೆ ಕುದಿಯುವ ನೀರಿನ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿಯೂ ವಿದ್ಯುತ್‌ ತಯಾರಿಸಬಲ್ಲುದು. ಇನ್ನೂ ಬಿಸಿಯಾದರಷ್ಟೆ ಇದರ ಕ್ಷಮತೆ ಕಡಿಮೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ತೊಟ್ಟಿಯ ಸುತ್ತಲೂ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದು ತೊಟ್ಟಿ ಇದೆ. ಆ ತೊಟ್ಟಿಯ ಗೋಡೆ ಕ್ವಾರ್ಟ್‌ ಖನಿಜದಿಂದಾದ ಗೋಡೆ. ಬಿಸಿಲಿನಿಂದ ಇದು ಸುಮಾರು ಮುನ್ನೂರು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್ಸಿನಷ್ಟು ಬಿಸಿಯೇರಬಲ್ಲುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಂತೆ ತಣ್ಣೀರನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೊಳವೆಗಳಲ್ಲಿ ಪಂಪು ಮಾಡಿದ ನೀರು ಗೋಡೆಯ ಬಿಸಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು, ಹಬೆಯಾಗಿ ಹೊರಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಬೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್‌ ತಯಾರಿಸುವ ಟರ್ಬೈನುಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲೋ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಕೆಲಸಗಳಿಗೋ ಬಳಸಬಹುದು.

ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದಾಗಿ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ ತಯಾರಿಸುವ ಫಲಕಗಳು ಕೆಲಸ ಮಾಡದಷ್ಟು ಬಿಸಿಯೇರುವುದಿಲ್ಲ. ಜೊತೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸಿಕ್ಕದ ಶಕ್ತಿ ಹಬೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಒಟ್ಟಾರೆ ಬಿಸಿಲಿನ ಶೇಕಡ 65ರಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲಾಭಕರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಇವರು ಅಂದಾಜಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇವರು ರೂಪಿಸಿದ ಒಂದು ಡಿಶ್‌ ಆಂಟೆನಾ ಗಾತ್ರದ ಸಾಧನ ಗಂಟೆಗೆ ಏಳು ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್‌ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿತ್ತಂತೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆ ಆದರೂ, ಹಬೆಯಿಂದ ಬಿಸಿನೀರನ್ನಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನೂ ತಯಾರಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಗೃಹಬಳಕೆಗಿಂತಲೂ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತ ಎನಿಸುತ್ತದೆ. ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅರ್ಧಕ್ಕರ್ಧ ಹಬೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತದೆಯಷ್ಟೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಈ ಹೈಬ್ರಿಡ್‌ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಸಾಧನಗಳು ಸೌರಶಕ್ತಿಯ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಅಗ್ಗವಾಗಿಸಬಹುದೆನ್ನುವ ನಿರೀಕ್ಷೆ ಇದೆ.

ಎಸ್ಕಾರಾ ತಂಡ ನಿರ್ಮಿಸಿರುವ ಈ ಸಾಧನದ ವಿವರಗಳು ಸೆಲ್‌ ರಿಪೋರ್ಟ್ಸ್‌ ಫಿಸಿಕಲ್‌ ಸೈನ್ಸ್‌ ಪತ್ರಿಕೆಯ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿವೆ.