சோலார் மின்சாரம்: விண்வெளியில் திட்டமிடப்படும் சூரியவிசை மின் நிலையங்கள் - மின்சாரம் எப்படி பூமிக்கு வரும்? அறிவியல் அதிசயம்

விண்வெளியில் சூரியவிசை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்து அதை மைக்ரோவேவ் எனப்படும் நுண்ணலைகள் மூலம் பூமிக்கு அனுப்பும் திட்டம் நம்ப முடியாததாகத் தோன்றலாம்.

ஆனால், 2035 ஆண்டு வாக்கிலேயே நடக்க சாத்தியமுள்ள ஒன்றுதான் என்கிறார் ஸ்பேஸ் எனர்ஜி இனிஷியேட்டிவ்(எஸ்.இ.ஐ.) என்ற தொழில்துறை கல்வியாளர் கூட்டமைப்பின் இணைத் தலைவர் மார்ட்டின் சோல்டாவ்.

உயர் புவி வட்டப்பாதையில் மிக பிரம்மாண்டமான செயற்கோள்களின் தொகுதி ஒன்றை உருவாக்கும் Cassiopeia என்ற திட்டத்தை செயல்படுத்தப் பாடுபடுகிறது இந்த எஸ்.இ.ஐ. அமைப்பு. இந்த செயற்கைக் கோள்கள் ஏவப்பட்டுவிட்டால், அவை சூரிய விசை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்து, அதனை புவிக்கு அனுப்பும். இதனால், கிடைக்கக்கூடிய வாய்ப்புள்ள மின்சாரத்தின் அளவு அளவற்றது என்கிறார் மார்ட்டின் சோல்டோவ்.

"2050ம் ஆண்டில் உலகின் மின் தேவை முழுவதையும் இந்த முறையில் தீர்க்க முடியும் என்று கோட்பாட்டு அளவில் சொல்ல முடியும்," என்கிறார் அவர்.

"இந்த வட்டப்பாதையில் சூரிய விசை மின்சார செயற்கைக்கோள்களை நிலைநிறுத்த போதிய வாய்ப்பு இருக்கிறது அத்துடன், சூரியன் தரும் ஆற்றலின் அளவு உண்மையில் மிக அதிகம். புவிநிலை சுற்றுப்பாதையில் ஒரு சிறிய பகுதி பெறுகிற சூரிய ஆற்றலின் அளவு, 2050ல் மனித குலம் முழுவதும் பயன்படுத்தும் என்று கணிக்கத்தக்க வருடாந்திர மின்சார அளவைப்போல 100 மடங்கு அதிகம்," என்கிறார் சோல்டாவ்.

விண்வெளி சார்ந்த மின் உற்பத்தித் திட்டங்களுக்கு 3 மில்லியன் பவுண்டுகளை ஒதுக்கி இந்த ஆண்டு தொடக்கத்தில் பிரிட்டன் அரசு ஓர் அறிவிப்பு வெளியிட்டது. ஃப்ரேசர் நாஷ் என்ற நிறுவனம் பொறியியல் ஆராய்ச்சி ஒன்றை செய்து முடித்து, இந்த தொழில்நுட்பம் நடைமுறை சாத்தியம் உள்ளதுதான் என்று அறிவித்ததை தொடர்ந்துதான் பிரிட்டன் அரசாங்கம் இந்த நிதி ஒதுக்கீட்டை மேற்கொண்டது. இந்த ஒதுக்கீட்டில் கணிசமான பகுதி எஸ்.இ.ஐ. திட்டத்துக்குச் செல்லும்.

இந்த திட்டத்தின் கீழ் ஏவப்படும் செயற்கைக்கோள்கள், நூற்றுக்கணக்கான, ஆயிரக்கணக்கான ஒன்று போல உருவாக்கப்பட்ட துண்டுகளால் உருவாக்கப்பட்டிருக்கும். இந்த துண்டுகள் புவியில் தயாரிக்கப்பட்டு விண்வெளிக்கு அனுப்பப்படும். அங்கே ரோபோட்டுகள் இந்த துண்டுகளை இணைத்து செயற்கைக்கோள்களுக்கு முழுவடிவம் தரும். இந்த செயற்கைக் கோள்களில் உருவாகும் கோளாறுகளையும் இந்த ரோபோட்டுகளே சரி செய்யும்.

இந்த செயற்கைக் கோள்களால் தயாரிக்கப்படும் சூரிய விசை மின்சாரம், உயர் அலையென் கொண்ட ரேடியோ அலைகளாக மாற்றப்பட்டு புவியில் நிறுவப்படும் ரெக்டிஃபையிங் ஆண்டெனாக்களுக்கு அனுப்பப்படும். அவை ரேடியோ அலைகளை மின்சாரமாக மாற்றும்.

ஒவ்வொரு செயற்கைக்கோளும் 2 கிகாவாட் அளவுக்கான மின்சாரத்தை மின் தொகுப்புக்கு அளிக்கக்கூடியதாக இருக்கும். இந்த அடிப்படையில் பார்த்தால் ஒவ்வொரு செயற்கைக்கோளும், ஒரு அணு மின்நிலையத்துடன் ஒப்பிடத்தக்கதாக இருக்கும்.

சரி ஏன், புவியிலேயே சூரியவிசை மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியாதா? அதற்கு ஏன் விண்வெளிக்குப் போகவேண்டும் என்று தோன்றுகிறதா? அதற்குக் காரணம் இருக்கிறது.

புவியில், வளி மண்டலத்தால் சூரிய ஒளி சிதறலுக்கு உள்ளாகிறது. ஆனால், விண்வெளியில் நிலை நிறுத்தப்படும் சூரிய விசை மின்சார உற்பத்தி செயற்கைக் கோளுக்கு, குறுக்கீடு ஏதுமில்லாமல் சூரிய ஒளி நேராக வரும்.

இதனால், விண்வெளி சூரிய விசை மின்நிலையத்தில் வைக்கப்படும் சோலார் பேனல்கள் புவியில் வைக்கப்படும் அதே அளவிலான பேனல்களைவிட மிக அதிக அளவிலான மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும்.

பல இடங்களில் இத்தகைய திட்டங்கள் உருவாக்கப்பட்டுவருகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக அமெரிக்காவில், இத்தகைய மின் உற்பத்தி அமைப்புக்குத் தேவையான முக்கியமான தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்கும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளது அந்நாட்டின் வான்படை ஆராய்ச்சிக்கூடமான ஏர்ஃபோர்ஸ் ரிசர்ச் லேபரட்டரி. இந்த திட்டத்துக்கு ஸ்பேஸ் சோலார் பவர் இன்கிரிமென்டல் டெமான்ஸ்ட்ரேஷன் அன்ட் ரிசர்ச் (SSPIDR) என்று பெயர்.

சோலார் செல்லின் செயல்திறனை அதிகரிப்பது, சூரியவிசை மின்சாரத்தை ரேடியோ அலைகளாக மாற்றுவது, விண்கலனில் ஏற்படும் பெரிய தட்பவெட்ப மாறுபாடுகளை குறைப்பது, இதற்கு தேவையான செயல்படுத்தத்தக்க வடிவமைப்பை உருவாக்குவது ஆகியவை இந்த அமெரிக்க நிறுவனம் உருவாக்கப் பாடுபடும் தொழில்நுட்பங்களில் சில.

சூரியவிசை மின்சாரத்தை ரேடியோ அலைகளாக மாற்றும் சேண்ட்விச் டைல்ஸ் எனப்படும் பலகைகளுக்கான புதிய பாகங்களை வெற்றிகரமாக பரிசோதித்துப் பார்த்தது இந்த திட்டத்தில் பாடுபடும் குழு.

புவியை நோக்கி அனுப்பப்படும் நுண்ணலைக் கற்றைகள் அச்சத்தை ஏற்படுத்தலாம். ஆனால், இந்த அலைக்கற்றைகள் பூமியிலேயே உருவாக்கப்பட்டு பரிசோதிக்கப்பட்டு மனிதர்களுக்கும், விலங்குகளுக்கும் இவை பாதுகாப்பானவை என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

"இந்தக் கற்றைகள் நுண்ணலைகள். நம்மைச் சுற்றி எல்லா நேரமும் இருக்கும் வைஃபை அலைகளைப் போல மிகவும் குறைந்த அழுத்தம் கொண்டவை இவை. பகல் நேர வெயிலைப் போல கால் மடங்கு அடர்த்தி கொண்டவை இவை," என்கிறார் சோல்டாவ்.

"நிலநடுக்கோட்டில், பாலைவனத்தில் நீங்கள் நின்றால், ஒரு சதுர மீட்டரில் பெறுகிற அலைகளைப் போல கால்வாசி அலைகள்தான் இவை. எனவே இயல்பிலேயே பாதுகாப்பானவை," என்கிறார் அவர்.

"ஆனால், இங்கே இதற்கான தொழில்நுட்பம் இருக்கிறது என்று நாம் நம்ப விரும்புகிறோம். ஆனால், இதுபோன்ற ஒரு சிக்கலான திட்டத்தில் இறங்கும் அளவுக்கு அது தயாராக இல்லை என்பது என் தனிப்பட்ட கருத்து," என்கிறார் டாக்டர் ஜோவானா ரேடுலோவிக். போர்ட்ஸ்மவுத் பல்கலைக்கழகத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் பேராசிரியரான இவர் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அமைப்புகள் சார்ந்த வல்லுநர்.

மிகப்பெரிய அளவிலான சூரியவிசை பலகைகளை விண்வெளியில் நிறுவுவது செலவுபிடிக்கக்கூடியது, இத்தகைய திட்டங்களை செயல்படுத்த நூற்றுக்கான முறை விண்வெளிக்கு பொருள்களை ஏவவேண்டி வரும். இது ஏராளமான கரியமிலவாயுவை புவியில் உமிழும்.

ஆனால், மிக நிதானமான நம்பிக்கை உணர்வுகளும் வெளிப்படாமல் இல்லை. கேசியோபியா திட்டத்தின் சுற்றுச்சூழல் தாக்க ஆய்வினை ஸ்டாரத்க்லைடி பல்கலைக்கழகம் மேற்கொண்டது. இந்த திட்டத்தால் ஏற்பட சாத்தியமுள்ள கரியமிலவாயு உமிழ்வையும் இந்த ஆய்வு கணக்கில் கொண்டது. இந்த ஆய்வில் ஒரு மணி நேரத்துக்கு ஒரு கிலோவாட் மின்சாரத்துக்கு 24 கிராம் கரியமிலவாயுவே உற்பத்தியாகும் என்றும், இது மிகக்குறைவு என்றும் இந்த ஆய்வு கணித்துள்ளது.

விண்வெளிக்கு பொருள்களை ஏவுவதற்கான செலவு காலந்தோறும் குறைந்தே வருகிறது. இந்த செலவு 90 சதவீதம் குறைந்துள்ளது. இது மேலும் குறையும். இதனால், பொருள்களை விண்வெளிக்கு ஏவும் செலவு குறைவது இதன் பொருளாதார சாத்தியக்கூற்றினை மேம்படுத்துகிறது அத்துடன், சூரியவிசை செயற்கைக் கோள்களின் வடிவமைப்பிலும், ரோபோட்டிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்திலும் நல்ல முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது என்கிறார் சோல்டாவ்.

பிரிட்டன் அரசாங்கத்திடம் இருந்து குறைந்த அளவிலான நிதியாதாரமே கிடைத்துள்ள நிலையில், இந்த எஸ்.இ.ஐ. திட்டம் இது தொடர்பான தொழில்நுட்பத்துக்கு தனியார் மூலதனத்தை பெறமுடியும் என்றும் நம்புகிறது.

சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ்: