சூரிய ஆற்றல் (Solar Energy) எவ்வாறு மின்சாரமாக மாறுகிறது?

இன்று உலகம் முழுவதும் மின்சாரத் தட்டுப்பாடு மிகப்பெரிய பிரச்சினையாக உருவெடுத்துள்ளது. நிலக்கரியை எரித்து மின்சாரம் தயாரிப்பதால் காற்று அதிக அளவில் மாசுபடுகிறது. இதற்கு ஒரு சிறந்த மாற்று வழியாகவும், இயற்கைக்கு எந்தத் தீங்கும் விளைவிக்காத ஒன்றாகவும் இருப்பது சூரிய ஆற்றல் (Solar Energy) ஆகும். பல வீடுகளின் மேற்கூரைகளில் பொருத்தப்பட்டுள்ள சோலார் பேனல்கள், வெயிலை எப்படி மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன என்பதைப் பார்ப்போம்.

சோலார் பேனல் (Solar Panel) என்றால் என்ன?

வீடுகளின் மாடியில் வைக்கப்படும் கறுப்பு அல்லது நீல நிறச் சதுர வடிவிலான கண்ணாடிக் தட்டுகளையே சோலார் பேனல் என்று அழைக்கிறோம். ஒவ்வொரு பேனலுக்குள்ளும் பல சிறிய ‘சோலார் செல்கள்’ (Solar cells) இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இந்த செல்கள் மணலிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படும் சிலிக்கான் (Silicon) என்ற வேதியியல் பொருளால் ஆனவை.

மின்சாரம் எவ்வாறு உருவாகிறது?

சூரிய ஒளியில் வெறும் வெளிச்சம் மற்றும் வெப்பம் மட்டும் இல்லை; அதில் ‘ஃபோட்டான்’ (Photon) எனப்படும் கண்ணுக்குத் தெரியாத ஆற்றல் துகள்கள் உள்ளன. இந்த முழுச் செயல்முறையையும் மூன்று எளிமையான படிகளில் புரிந்துகொள்ளலாம்:

1. ஒளியை ஈர்த்தல்: சூரிய ஒளி சோலார் பேனலின் மீது விழும்போது, பேனலில் உள்ள சிலிக்கான் செல்கள் ஒளியில் உள்ள ஃபோட்டான் துகள்களை ஈர்க்கின்றன.
2. எலக்ட்ரான்கள் இயக்கம்: ஃபோட்டான்கள் சிலிக்கான் மீது மோதியவுடன், சிலிக்கானில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் (Electrons) தங்களது இடத்திலிருந்து பெயர்ந்து வேகமாக நகரத் தொடங்குகின்றன. அறிவியல்படி, இப்படி எலக்ட்ரான்கள் ஒரே திசையில் ஓடுவதைத்தான் நாம் ‘மின்சாரம்’ என்று அழைக்கிறோம். இந்த நிகழ்விற்கு “போட்டோவோல்டாயிக் விளைவு” (Photovoltaic effect) என்று பெயர்.
3. பயன்பாட்டிற்கு மாற்றுதல்: இப்படி உருவாகும் மின்சாரம், பேட்டரிகளில் சேமிக்கப்படும் ‘நேர்திசை மின்சாரம்’ (DC – Direct Current) வகையைச் சேர்ந்தது. ஆனால், நமது வீடுகளில் உள்ள டிவி, ஃபேன், டியூப் லைட் போன்றவை ‘மாறுதிசை மின்சாரம்’ (AC – Alternating Current) மூலம் இயங்குபவை. எனவே, ஒரு ‘இன்வெர்ட்டர்’ (Inverter) கருவியைப் பயன்படுத்தி, DC மின்சாரத்தை AC மின்சாரமாக மாற்றி வீட்டு உபயோகத்திற்குப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.

சூரிய ஆற்றலின் நன்மைகள்

• சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு: இதில் எவ்விதப் புகையோ, சாம்பலோ, கழிவுகளோ உருவாவதில்லை. இது 100% பசுமையான ஆற்றலாகும்.
• குறையும் மின்கட்டணம்: ஆரம்பத்தில் பேனல்களை வாங்கும் செலவு மட்டுமே. அதன் பிறகு பல ஆண்டுகளுக்குப் பகல் நேரங்களில் இலவசமாக மின்சாரத்தைப் பெற்றுக்கொள்ளலாம். இதனால் மின்கட்டணம் கணிசமாகக் குறையும்.
• நிரந்தரமானது: நிலக்கரி மற்றும் பெட்ரோல் போல சூரிய ஒளி இன்னும் சில ஆண்டுகளில் தீர்ந்துபோய்விடாது. அடுத்த 500 கோடி ஆண்டுகளுக்குச் சூரியன் நமக்கு இலவசமாக ஆற்றலைக் கொடுத்துக்கொண்டே இருக்கும்.

இந்தியா போன்ற வெப்பமண்டல நாடுகளில், வருடத்தில் 300 நாட்களுக்கும் மேல் நல்ல வெயில் கிடைக்கிறது. இந்த இயற்கையின் கொடையை நாம் முழுமையாகப் பயன்படுத்தி சூரிய ஆற்றலுக்கு மாறினால், மின்தடையற்ற மற்றும் மாசற்ற ஒரு எதிர்காலத்தை உருவாக்க முடியும்.