सौर ऊर्जा स्रोत (Solar Energy Sources ) क्या है
सूर्य ऊर्जा का एक विशाल स्रोत है । इसमें हमेशा ऊर्जा का विकिरण ( radiation of energy ) सभी दिशाओं में होता रहता है परन्तु पृथ्वों व अन्य ग्रह इस उत्सर्जित ऊर्जा का कुछ भाग ही प्राप्त करते हैं । सूर्य से उत्सर्जित होने वाली ऊर्जा को सौर ऊर्जा ( solar energy ) कहते हैं ।
सूर्य की अनुमानित आयु 4.6 × 10⁹साल है और यह लगभग अगले 5×10⁹ सालों तक ऊर्जा विकसित करता रहेगा । सौर ऊर्जा आधारित उपकरण , सोलर कुकर , सोलर वाटर हॉटर , सौर ऊर्जा संग्राहक , सोलर फोटोवोल्टॉइक सैल आदि हैं । पृथ्वी के सम्पूर्ण क्षेत्रफल पर सौर किरणों ( Solar radiations ) का मान एक समान नहीं होता क्योंकि समय के साथ पृथ्वी अपना स्थान बदलावी रहती हैं । पृथ्वी पर सूर्य की ऊर्जा उत्सर्जन दर लगभग 63.11 मेगावाट प्रति वर्ग मीटर होती है ।
हम जानते हैं कि सूर्य बहुत समय से ऊर्जा का उत्पादन कर रहा है । इसका कारण है सूर्य पर चलने वाली नाभिकीय संलयन की अभिक्रिया । ” दो हल्के नाभिको ( nucleus ) के परस्पर संयुक्त होकर भारी नाभिक बनाने की प्रक्रिया को नाभिकीय सलायन कहते हैं । इस प्रक्रिया में द्रव्यमान में होने वाली क्षति ऊर्जा के रूप में प्राप्त होती है ।
चूँकि सूर्य के बाहरी पृष्ठ का ताप लगभग 6.9 × 10³ K ( केल्विन ) व भीतरी तापलगभग 2×10⁷ K है । सूर्य के कुल वजन का लगभग 90 % हाइड्रोजन ( H. ) व होलियम ( He ) है तथा शेष 10 % अन्य हल्के तत्त्व है । सूर्य का ताप इतना अधिक है कि सभी तत्व नाभिकीय अवस्था में होते हैं । तथा इनका वेग इतना अधिक होता है कि परस्पर टकराकर स्वत : हो इनका संलयन हो जाता है और अपार ऊर्जा प्राप्त होती है । जब चार H2 , नाभिको का सलयन होकर एक He नाभिक बनला है तो उत्पन्न अपार ऊर्जा हो और ऊर्जा का स्रोत होती है
महत्वपूर्ण बात
1 ) सूर्य 4.5 x 10²³ किलो जुल सेकण्ड को दर से ऊर्जा का उत्सर्जन करता है ।
( ii ) सौर ऊर्जा मुख्यतः पृथ्वी पर ऊष्मा ( heat ) व दृश्य प्रकाश के रूप में आती है ।
( iii ) पृथ्वी पर उपस्थित पेड़ – पौधे पृथ्वी पर पहुंचने वाली सौर ऊर्जा का लगभग 1.0 % प्रकाश संश्लेषण की क्रिया में प्रयोग करते हैं ।
( iv ) नक्षत्रों ( stars ) की ऊर्जा का स्रोत भी नाभिकीय संलयन है ।
( v ) सामान्य ताप पर कोई भी तत्त्व नाभिकीय अवस्था में नहीं रह सकता है । और कोई नाभिकीय अभिक्रिया संभव नहीं होती ।
सोलर नियतांक Solar Constant
पृथ्वी के वातावरण की सबसे ऊपरी सतह से टकराने वाली सौर ऊर्जा को मात्रा को नियत माना जाता है जिसे सोल्लर नियतांक कहते हैं । चूंकि सोलर नियतांक का बिल्कुल सही मान ज्ञात करने में कठिनाई होती है । अत : व्यावहारिक उद्देश्य ( practical purpense ) से सोलर निपलांक को इस प्रकार परिभाषित करते हैं
” पृथ्वी व सूर्य के मध्य ओसत दूरी होने की स्थिति में प्रति वर्ग मीटर क्षेत्रफलकाली सतह पर प्रति सेकण्ड लम्बवत् रूप होने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा को सोलर नियतांक कहते हैं । ”
सोलर नियतांक = आपतित सौर ऊर्जा/(क्षेत्रफ़ल × समय )
सोलर नियतांक का मात्रक जून/ मीटर सेकंड²
सौर ऊर्जा कैसे काम करती है?
सौर ऊर्जा का प्राथमिक रूपांतरण विद्युत ऊर्जा के रूप में किया जाता है क्योंकि संपूर्ण जीव जंतु आज विद्युत ऊर्जा पर ही आश्रित है सौर ऊर्जा को विद्युत अथवा ऊष्मा ऊर्जा में बदलने के लिए सर्वप्रथम एक संग्राहक युक्ति की आवश्यकता पड़ती है जो सौर विकिरण को संग्रहित करती है सौर उर्जा संग्रहित युक्ति के प्रयोग द्वारा सौर ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण करता है
सौर ऊर्जा को प्रयोग करने की विधि Using Method of Solar Energy
सौर ऊर्जा को प्रयोग करने की कुछ विधियाँ निम्नलिखित है
1. प्रकाश वोल्टता तकनीक विधि
2. प्रकाश रसायन विधि
3. तापीय प्रभाव विधि
प्रकाश वोल्टता तकनीक विधि Photo Voltaic Technique Method
इस विधि के अन्तर्गत सौर किरणों ( solar radiations ) को सीधे ही विद्युत में परिवर्तित किया जा सकता है । उक्त कार्य सोलर सेल ( solar cell ) की सहायता से सम्पन्न होता है तथा उत्पन्न विद्युत को आवश्यकतानुसार प्रयोग किया जाता है ।
प्रकाश रसायन विधि Photo Chemical Method
यह विधि सौर ऊर्जा को रसायन ऊर्जा में परिवर्तित करने में सहायक है । पेड़ पौधे अपना भोजन प्रकाश संश्लेषण ( Photo synthesis ) विधि द्वारा क्लोरोफिल ( chlorophyll ) की उपस्थिति में कार्बन – डाइ ऑक्साइड तथा जल के मिश्रण से शर्करा व कार्बोहाइड्रेट के रूप में बनाते हैं ।
तापीय प्रभाव विधि Thermal Effect Method
यह प्रभाव सूर्य की गर्मी से उत्पन्न ऊर्जा को संग्रहित करके उपयोग में लाता है । इस प्रभाव के उपयोग से हम खाना बना सकते हैं तथा इससे विद्युत भी उत्पन्न की जा सकती है ।
देश द्वारा सबसे ज्यादा सौर ऊर्जा की क्षमता 2021-2022
देश सौर क्षमता
1.China – 240 GW
2.United State – 97.2 GW
3.Japan – 71.7 GW
4.Germany – 53.8 GW
5.India – 39 GW
लाभ Advantages
● सौर ऊर्जा का भण्डार सीमित नहीं है । .
● सौर ऊर्जा , ऊर्जा का मितव्ययी स्रोत है । .
● वायु प्रदूषण नहीं फैलता है ।
हानियाँ Disadvantages
● जब बादल होते हैं तो सौर ऊर्जा पृथ्वी तक पर्याप्त मात्रा में नहीं पहुँच पाती है ।
● सौर ऊर्जा पर आधारित यन्त्र महँगे होते हैं ।