24 मार्च, 2012

सौर तापीय ऊर्जा

सौर तापीय ऊर्जा

डॉ. चेतनसिंह सोलंकी

वह ऊर्जा जो हम अपनी दैनिक जीवन में उपयोग करते हैं, कई रूपों में हम तक पहुँचती है जैसे विद्युतीय ऊर्जा, तापीय ऊर्जा, यांत्रिक ऊर्जा, सौर ऊर्जा आदि। तापीय ऊर्जा, ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण रूप है। व्यावहारिक रूप से हम तापीय ऊर्जा को तापमान से जोड़ते हैं। विज्ञान में, किसी वस्तु का गर्म व ठंडा होना तापीय ऊर्जा के स्थानांतरण से संबंधित है। हमारे दैनिक जीवन में हम अनेक अनुप्रयोगों में तापीय ऊर्जा का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए हमें पानी गर्म करने के लिए तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, हमारा खाना पकाने के लिए तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है आदि। उद्योगों में विभिन्ना सामग्रियों, रसायनों आदि को गर्म करने हेतु तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। पारंपरिक कोयला एवं नाभिकीय पावर प्लांट्स में हमें भाप उत्पादित करने हेतु तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसका बाद में विद्युत उत्पादन हेतु उपयोग होता है।

सामान्यतः हम विभिन्ना प्रकार के ईंधन जलाकर तापीय ऊर्जा प्राप्त करते हैं। गाँवों में लोग खाना पकाने हेतु तापीय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए लकड़ी जलाते हैं। शहरी क्षेत्रों में खाना पकाने के लिए लोग एलपीजी का उपयोग करते हैं। थर्मल पावर प्लांट्स में तापीय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए हम कोयला जलाते हैं, जिसका बाद में भाप के उत्पादन एवं तत्पश्चात विद्युत के उत्पादन में उपयोग होता है। नाभिकीय पावर प्लांट्स में हम तापीय ऊर्जा प्राप्त करने हेतु नाभिकीय ईंधन का उपयोग करते हैं। तापीय ऊर्जा के लिए ये सभी ईंधन स्रोत प्रकृति में सीमित मात्रा में उपलब्ध हैं एवं, तब जब कि हम विद्युत उत्पादन हेतु वैकल्पिक स्रोत तलाश रहे हैं, हमें तापीय ऊर्जा उत्पादन के लिए भी वैकल्पिक तरीके तलाशने चाहिए।

सौर ऊर्जा प्रचुर मात्रा में है एवं यह कभी न समाप्त होने वाला ऊर्जा का स्रोत है। सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा एवं साथ ही साथ तापीय ऊर्जा में भी रूपांतरित किया जा सकता है। सौर ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में रूपांतरण बहुत सरल है। उदाहरण के लिए हम महसूस करते हैं कि सूर्य प्रकाश में रखी हुई वस्तु गर्म हो जाती है, वस्तु का इस तरह सूर्य प्रकाश में गर्म होना और कुछ नहीं बल्कि सौर ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में रूपांतरण है। हमारे कपड़ों का सूर्य प्रकाश में सूखना सौर ऊर्जा से तापीय ऊर्जा में रूपांतरण का एक अन्य उदाहरण है। सूर्य प्रकाश में गीले कपड़ों का पानी गर्म हो जाता है, वह वाष्पीकृत होता है एवं कपड़े सूख जाते हैं।

तथापि, सौर ऊर्जा से उपयोगी तापीय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विशेषतः उच्च तापमान पर, हमें विशेष रूप से डिजाइन किए हुए सौर तापीय युक्तियों की आवश्यकता होगी। आजकल लोग सौर तापीय ऊर्जा का उपयोग पानी गर्म करने, खाना पकाने, रसायनों को गर्म करने, भाप के उत्पादन आदि में करते हैं। सौर ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में रूपांतरित किया जा सकता है एवं तापमान की एक बड़ी रेंज प्राप्त की जा सकती है। सौर ऊर्जा का उपयोग कर, हम १००० डि.सें. तक का उच्च तापमान प्राप्त कर सकते हैं। सौर वाटर हीटर में, पानी ६० से ८० डि.सें. तक गर्म किया जा सकता है। सौर कुकिंग में, तापमान ७० से ३०० डि.सें. तक प्राप्त किया जा सकता है। बल्कि सौर तापीय ऊर्जा के उपयोग से और अधिक उच्च तापमान भी प्राप्त किया जा सकता है, जिस पर धातु व लवण भी पिघल सकते हैं। सौर तापमान का उपयोग कर उच्च तापमान प्राप्त करने के लिए, प्रकाश का संकेन्द्रण, जैसा कि हम दूरदर्शी काँचों में करते हैं, किया जाता है।

सोलर या सौर वाटर हीटर एवं सौर कुकर बहुत ही साधारण युक्तियाँ हैं जिनमें सौर ऊर्जा सौर तापीय ऊर्जा में रूपांतरित की जाती है। भारत में पानी गर्म करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग बहुत ही सफल है। सौर कुकिंग सरल एवं सस्ता है परंतु आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता, असुविधा की वजह से। भारत में, विद्युत उत्पादन के लिए सोलर थर्मल या सौर तापीय पावर "प्लांट्स स्थापित लिए गए हैं। भारत में तापीय ऊर्जा के अनुप्रयोगों के लिए सौर ऊर्जा के उपयोग में भविष्य बहुत उजला है। सौर तापीय ऊर्जा आर्थिक रूप से व्यावहारिक है एवं पारंपरिक जीवाश्म ईंधनों से होने वाले प्रदूषण से भी बचाता है। यह हमारे अपने ऊर्जा स्रोतों की सुरक्षा में भी हमें स्वतंत्रता प्रदान करता है।

(लेखक आईआईटी, मुंबई में एसोसिएट प्रोफेसर हैं और सौर ऊर्जा पर शोध कर रहे हैं।)sabhar ..naidunia

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