సౌర విద్యుత్ చరిత్ర: 3000 ఏళ్ల క్రితమే చైనాలో సౌరశక్తి వినియోగం

ఒక మెరుగైన ఇల్లు అంటే చలికాలంలో వెచ్చగా, వేసవిలో చల్లగా ఉండాలని ప్రముఖ గ్రీకు తత్వవేత్త సోక్రటీస్ అనేవారు. ఆయన అంతటి ఖ్యాతిని ఎలా పొందారో చెప్పడానికి ఆ స్పష్టమైన ఆలోచనలే నిదర్శనం.

ఆ కాలంలో, అలాంటి మాటలు చెప్పడం సులువే, కానీ చేసి చూపించడం సులువైన పనికాదు. అయినప్పటికీ, ఆధునిక నాగరికతకు ముందు భవనాలను చలికాలంలో సూర్యరశ్మిని గ్రహించేలా, వేసవిలో నీడ ఎక్కువగా ఉండేలా నిర్మించేవారు. అప్పట్లో అవే చాలా అద్భుతం.

సూర్యుడితో మానవుడికి ఉన్న అనుబంధానికి సంబంధించిన చరిత్ర (ఎ గోల్డెన్ థ్రెడ్)ను 1980లో ప్రచురించారు. శతాబ్దాలుగా సౌర శక్తిని వినియోగించేందుకు నిర్మాణాలలో ఎలాంటి మార్పులు వచ్చాయి? సాంకేతికత ఎలా మారుతూ వచ్చింది? ఆధునిక ప్రపంచంలో నూతన సాంకేతికతల అభివృద్ధికి అవి ఎలా దోహదపడ్డాయి? వంటి విషయాలను అందులో వివరించారు.

వేల ఏళ్ల క్రితమే సౌర శక్తి వినియోగం

పరావలయం (పారాబోలా) ఆకారంలో ఉండే అద్దాలను 3,000 ఏళ్ల క్రితమే చైనాలో వాడేవారు. సూర్యకిరణాలను కేంద్రీకరించి మాంసాన్ని కాల్చేందుకు ఆ అద్దాలను వినియోగించేవారు.

సూర్యరశ్మితో చలికాలంలో గాలిని, నీటిని వేడి చేసేందుకు సౌర ఉష్ణ వ్యవస్థలను ఉపయోగించేవారు.

అలాంటి వ్యవస్థలు ప్రస్తుతం ప్రపంచంలో ఒక శాతం విద్యుత్ డిమాండును తీరుస్తున్నాయి. ఇది చాలా తక్కువే అనిపిస్తుంది. కానీ, ఆ వ్యవస్థలే సౌర విద్యుత్ రంగంలో విప్లవానికి దారిచూపాయి.

1980లో వచ్చిన గోల్డెన్ థ్రెడ్‌లో, సూర్యరశ్మి నుంచి విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేసే ఫొటో వోల్టాయిక్ (కాంతివిపీడన) ఘటాల సాంకేతికత గురించి చాలా తక్కువగానే ప్రస్తావించారు.

ఫొటో వోల్టాయిక్ ఎఫెక్ట్ (కాంతివిపీడన ప్రభావం) కొత్తగా కనుగొన్నదేమీ కాదు. దీనిని 1839లో ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త ఎడ్మండ్ బెక్వెరెల్ కనుగొన్నారు. అప్పుడు ఆయన వయసు 19 ఏళ్లే.

1883లో అమెరికన్ ఇంజినీర్ చార్లెస్ ఫ్రిట్స్ తొలి ఘనరూప కాంతివిపీడన ఘటాన్ని తయారు చేశారు. ఆ తర్వాత న్యూయార్క్‌ నగరంలో తొలిసారిగా సౌర ఫలకాలను ఓ ఇంటిపై ఏర్పాటు చేశారు.

అయితే, మొదట్లో ఆ ఫలకాలను చాలా ఖరీదైన సెలీనియంతో తయారు చేసేవారు. దాంతో, వాటిని కొనడం అత్యంత ఖర్చుతో కూడుకున్న వ్యవహారంగా ఉండేది. పైగా అవి అంత బాగా పనిచేసేవి కూడా కాదు. అవి ఎలా పనిచేసేవో ప్రస్తుత భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు చాలావరకు తెలియదు.

అయితే, సౌర ఫలకాల తయారీలో అమెరికాలోని బెల్ ల్యాబ్స్ శాస్త్రవేత్తలు 1954లో అద్భుతమైన పురోగతి సాధించారు.

సిలికాన్‌తో తయారు చేసిన ఫలకాలకు సూర్యరశ్మి తాకినప్పుడు విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి అవుతున్నట్లు వారు గుర్తించారు. సెలీనియం మాదిరిగా కాకుండా, చాలా చౌకగా దొరికే పదార్థం సిలికాన్.

అంతేకాదు, సెలీనియం ఫలకాలతో పోలిస్తే, సిలికాన్‌ ఫలకాలు 15 రెట్లు ఎక్కువ సమర్థవంతమైనవని బెల్ ల్యాబ్స్ శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేశారు.

ఈ కొత్త సిలికాన్ సౌర ఘటాలు ఉపగ్రహాలకు కూడా బాగా ఉపయోగపడ్డాయి. ఆ ఘటాలను ఉపయోగించిన మొట్టమొదటి ఉపగ్రహం అమెరికాకు చెందిన వాన్‌గార్డ్- 1 ఉపగ్రహం. అది 1958లో ఆరు సౌర ఫలకాలను కక్ష్యలోకి తీసుకువెళ్ళింది.

అయితే, ఆ సమయంలో కూడా మన్నికైన సోలార్ ప్యానెళ్ల తయారీకి చాలా ఖర్చు అయ్యేది. వాన్‌గార్డ్ 1 ఉపగ్రహం కోసం 0.5 వాట్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం ఉన్న సౌర ఫలకాల తయారీకి వేలాది డాలర్లు ఖర్చు చేశారు.

ఆ తర్వాత క్రమంగా తయారీ ఖర్చులను తగ్గించగలిగారు.

1970 మధ్య నాటికి ఒక వాట్ సామర్థ్యమున్న సౌర ఫలకాల ధర 100 డాలర్లకు తగ్గించారు. అయితే, అది కూడా మరీ తక్కువేమీ కాదు. 100 వాట్ల బల్బుకు సరిపడా విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేసే ప్యానెళ్లకు 10,000 డాలర్లు ఖర్చు అయ్యేది. అంత ఖర్చు సామాన్యులు భరించడం సాధ్యం కాదు.

ఆ తర్వాత రానురాను ఆ ఖర్చు ఇంకా తగ్గుతూనే వచ్చింది. 2016 నాటికి అది ఒక వాట్‌కు అర్ధ డాలర్‌కు వచ్చింది.

సోలార్ ప్యానెళ్ల ఉత్పత్తి రెట్టింపు అయితే, వాటి ఖర్చు 20 శాతానికి పైగా తగ్గుతోందని కొన్ని దశాబ్దాల గణాంకాలను పరిశీలిస్తే తెలుస్తోంది. దానికి కారణం... ఉత్పత్తి గణనీయంగా పెరగడమే.

ఉదాహరణకు, 2010కి ముందు ఉత్పత్తి అయిన మొత్తం సోలార్ ఫలకాల సంఖ్య కంటే, 2010 నుంచి 2016 వరకు 100 రెట్లకు పైగా ఎక్కువ ఉత్పత్తి అయ్యాయి.

సౌర ఫలకాలకు అత్యంత కీలకమైన బ్యాటరీల సాంకేతికత కూడా అదే స్థాయిలో వృద్ధి చెందుతోంది. బ్యాటరీలు చాలా చౌకగా లభ్యమవుతున్నాయి.

మార్కెట్‌లోకి కొత్తగా వచ్చే సంస్థలు మరింత మెరుగైన సాంకేతికత, అందుబాటు ధరలో దొరికే ఉత్పత్తులను తయారు చేయాల్సి ఉంటుంది. అలా, డిమాండ్ పెరగడం, మార్కెట్‌లో పోటీ పెరగడం వల్ల ధరలు అందుబాటులోకి వచ్చాయి.

అంతేకాదు, పర్యావరణ పరిరక్షణ కోసం సౌర విద్యుత్ ఉత్పత్తిని ప్రోత్సహించేందుకు ప్రభుత్వాలు ప్రోత్సాహకాలు, రాయితీలు కల్పించడం ప్రారంభించాయి.

సౌర పరికరాల తయారీని భారీగా పెంచేందుకు చైనా కసరత్తులు చేస్తోంది.

సూర్యరశ్మి పుష్కలంగా ఉండే అనేక వెనుకబడిన దేశాలలో సౌర విద్యుత్తు వెలుగులు నింపుతుందన్న ఆశలు చిగురిస్తున్నాయి.

భారత ప్రధాని నరేంద్ర మోదీ 2014లో బాధ్యతలు స్వీకరించినప్పుడు, భారీ ఎత్తున సోలార్ ఫామ్‌లను నిర్మించాలనే ప్రణాళికలను ప్రకటించారు. గ్రిడ్‌తో అనుసంధానం లేని ప్రతి గ్రామంలోనూ వెలుగులు నింపడమే తమ లక్ష్యమని అన్నారు.

ఇలా పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల వినియోగాన్ని ప్రభుత్వాలు ప్రోత్సహిస్తుండటం, కార్పొరేట్ సంస్థలు ఈ రంగంలో పెట్టుబడులు పెట్టేందుకు ఆసక్తి చూపుతుండటంతో ప్రపంచవ్యాప్తంగా అనేక దేశాలలో సౌర విద్యుత్ ఉత్పత్తి గణనీయంగా పెరుగుతోంది.

దాంతో, విద్యుత్ ధరలు కూడా తగ్గుతున్నాయి. కొన్ని ప్రాంతాల్లో హైడ్రో, థర్మల్ విద్యుత్ కంటే సౌర విద్యుత్ తక్కువకు లభిస్తుండటం గమనార్హం.

ప్రస్తుత శిలాజ ఇంధన పరిశ్రమకు సౌర విద్యుత్తు పెద్ద సవాల్‌గా మారుతుందనడానికి ఇదో సంకేతమే.

ఉదాహరణకు, అమెరికాలోని నెవాడాలో 2016 ఆఖరులో, కొన్ని పెద్ద హోటళ్లు ప్రభుత్వం సరఫరా చేసే విద్యుత్‌ వాడకాన్ని ఆపేశాయి. ఇకనుంచి పునరుత్పాదక విద్యుత్‌నే ఎక్కువగా వినియోగిస్తామని ప్రకటించాయి.

సౌర విద్యుత్‌ వల్ల ఖర్చు తగ్గడంతో పాటు, పర్యావరణాన్ని కూడా కాపాడినవాళ్లం అవుతామన్న అభిప్రాయం పెరుగుతోంది.

అయితే, రాత్రిళ్లు, చలికాలంలో సూర్యరశ్మి తక్కువగా ఉండే ప్రాంతాలలో పూర్తిగా సౌరశక్తి వైపు మళ్లడం సవాల్‌తో కూడిన విషయమే.

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)