by सौर ऊर्जा, सूर्य से निकलने वाला विकिरण गर्मी पैदा करने में सक्षम है(Solar Energy Hindi), जिससे रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, या बिजली पैदा होती है। पृथ्वी पर सौर ऊर्जा की घटना की कुल मात्रा दुनिया की वर्तमान और प्रत्याशित ऊर्जा आवश्यकताओं से काफी अधिक है। यदि उपयुक्त रूप से उपयोग किया जाता है, तो इस अत्यधिक विसरित स्रोत में भविष्य की सभी ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने की क्षमता है। २१वीं सदी में सौर ऊर्जा अक्षय ऊर्जा स्रोत के रूप में तेजी से आकर्षक बनने की उम्मीद है क्योंकि इसकी अटूट आपूर्ति और इसके गैर-प्रदूषणकारी चरित्र, सीमित जीवाश्म ईंधन कोयले, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के विपरीत है।
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सोलर एनर्जी क्या है
सूर्य एक अत्यंत शक्तिशाली ऊर्जा स्रोत है, और सूर्य का प्रकाश पृथ्वी द्वारा प्राप्त ऊर्जा का अब तक का सबसे बड़ा स्रोत है, लेकिन पृथ्वी की सतह पर इसकी तीव्रता वास्तव में काफी कम है। यह अनिवार्य रूप से दूर के सूर्य से विकिरण के विशाल रेडियल प्रसार के कारण है। अपेक्षाकृत मामूली अतिरिक्त नुकसान पृथ्वी के वायुमंडल और बादलों के कारण होता है, जो आने वाले सूरज की रोशनी का 54 प्रतिशत तक अवशोषित या बिखराते हैं। जमीन पर पहुंचने वाले सूर्य के प्रकाश में लगभग 50 प्रतिशत दृश्य प्रकाश, 45 प्रतिशत अवरक्त विकिरण और कम मात्रा में पराबैंगनी और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अन्य रूप होते हैं।
सौर ऊर्जा की संभावना बहुत अधिक है, क्योंकि दुनिया की कुल दैनिक विद्युत उत्पादन क्षमता का लगभग 200,000 गुना पृथ्वी को प्रतिदिन सौर ऊर्जा के रूप में प्राप्त होता है। दुर्भाग्य से, हालांकि सौर ऊर्जा स्वयं मुक्त है, इसके संग्रह, रूपांतरण और भंडारण की उच्च लागत अभी भी कई जगहों पर इसके दोहन को सीमित करती है। सौर विकिरण को या तो तापीय ऊर्जा (ऊष्मा) या विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, हालांकि पूर्व को पूरा करना आसान है।
तापीय ऊर्जा
सौर ऊर्जा को पकड़ने और इसे तापीय ऊर्जा में बदलने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे आम उपकरणों में फ्लैट-प्लेट संग्राहक हैं, जिनका उपयोग सौर ताप अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। चूँकि पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण की तीव्रता इतनी कम है, इसलिए इन संग्राहकों का क्षेत्रफल बड़ा होना चाहिए। उदाहरण के लिए, दुनिया के समशीतोष्ण क्षेत्रों के धूप वाले हिस्सों में भी, एक व्यक्ति की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा इकट्ठा करने के लिए एक कलेक्टर के पास लगभग 40 वर्ग मीटर (430 वर्ग फुट) का सतह क्षेत्र होना चाहिए।
सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले फ्लैट-प्लेट कलेक्टरों में एक काले रंग की धातु की प्लेट होती है, जो कांच की एक या दो शीट से ढकी होती है, जो उस पर पड़ने वाली धूप से गर्म होती है। इस गर्मी को फिर हवा या पानी में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिसे वाहक तरल पदार्थ कहा जाता है, जो प्लेट के पिछले हिस्से में प्रवाहित होता है। गर्मी का सीधे उपयोग किया जा सकता है, या इसे भंडारण के लिए दूसरे माध्यम में स्थानांतरित किया जा सकता है। फ्लैट-प्लेट कलेक्टर आमतौर पर सौर वॉटर हीटर और घर के हीटिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं। रात में या बादल के दिनों में उपयोग के लिए गर्मी का भंडारण आमतौर पर धूप की अवधि के दौरान गर्म पानी को स्टोर करने के लिए इन्सुलेटेड टैंकों का उपयोग करके पूरा किया जाता है। ऐसी प्रणाली भंडारण टैंक से खींचे गए गर्म पानी के साथ एक घर की आपूर्ति कर सकती है, या, फर्श और छत में ट्यूबों के माध्यम से बहने वाले गर्म पानी के साथ, यह अंतरिक्ष हीटिंग प्रदान कर सकता है। फ्लैट-प्लेट संग्राहक आमतौर पर वाहक तरल पदार्थ को 66 से 93 डिग्री सेल्सियस (150 से 200 डिग्री फारेनहाइट) के तापमान तक गर्म करते हैं। ऐसे संग्राहकों की दक्षता (अर्थात, प्राप्त ऊर्जा का अनुपात जो वे प्रयोग करने योग्य ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं) कलेक्टर के डिजाइन के आधार पर 20 से 80 प्रतिशत तक होती है।
सौर ऊर्जा पर टिप्पणी
थर्मल ऊर्जा रूपांतरण की एक अन्य विधि सौर तालाबों में पाई जाती है, जो सौर ऊर्जा को इकट्ठा करने और संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किए गए खारे पानी के निकाय हैं। ऐसे तालाबों से निकाली गई गर्मी रसायनों, भोजन, वस्त्र और अन्य औद्योगिक उत्पादों के उत्पादन को सक्षम बनाती है और इसका उपयोग ग्रीनहाउस, स्विमिंग पूल और पशुधन भवनों को गर्म करने के लिए भी किया जा सकता है। सौर तालाबों का उपयोग कभी-कभी कार्बनिक रैंकिन चक्र इंजन के उपयोग के माध्यम से बिजली का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जो सौर ऊर्जा रूपांतरण का एक अपेक्षाकृत कुशल और किफायती साधन है, जो विशेष रूप से दूरस्थ स्थानों में उपयोगी है। सौर तालाब स्थापित करने और बनाए रखने के लिए काफी महंगे हैं और आमतौर पर गर्म ग्रामीण क्षेत्रों तक ही सीमित हैं।
छोटे पैमाने पर, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए सौर ओवन में खाना पकाने के लिए भी किया जा सकता है। सौर ओवन आमतौर पर एक विस्तृत क्षेत्र से एक केंद्रीय बिंदु पर सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करते हैं, जहां एक काला सतह वाला बर्तन सूर्य के प्रकाश को गर्मी में परिवर्तित करता है। ओवन आमतौर पर पोर्टेबल होते हैं और किसी अन्य ईंधन इनपुट की आवश्यकता नहीं होती है।
विद्युत उत्पादन
सौर कोशिकाओं (फोटोवोल्टिक कोशिकाओं) द्वारा सौर विकिरण को सीधे बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। ऐसी कोशिकाओं में, एक छोटा विद्युत वोल्टेज तब उत्पन्न होता है जब प्रकाश धातु और अर्धचालक (जैसे सिलिकॉन) या दो अलग-अलग अर्धचालकों के बीच के जंक्शन से टकराता है। (फोटोवोल्टिक प्रभाव देखें।) एकल फोटोवोल्टिक सेल द्वारा उत्पन्न शक्ति आमतौर पर केवल दो वाट होती है।
बड़ी संख्या में अलग-अलग कोशिकाओं को एक साथ जोड़कर, हालांकि, सौर-पैनल सरणी में, सौर विद्युत संयंत्र में या बड़े घरेलू सरणी में सैकड़ों या हजारों किलोवाट विद्युत शक्ति उत्पन्न की जा सकती है। अधिकांश वर्तमान फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की ऊर्जा दक्षता केवल लगभग 15 से 20 प्रतिशत है, और चूंकि सौर विकिरण की तीव्रता शुरू में कम है, ऐसे कोशिकाओं की बड़ी और महंगी असेंबली को भी मध्यम मात्रा में बिजली का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, छोटे फोटोवोल्टिक सेल जो सूर्य के प्रकाश या कृत्रिम प्रकाश पर काम करते हैं, उन्हें कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों में प्रमुख उपयोग मिला है – उदाहरण के लिए कैलकुलेटर और घड़ियों के लिए बिजली के स्रोत के रूप में। दूरदराज के क्षेत्रों में पानी के पंपों और संचार प्रणालियों और मौसम और संचार उपग्रहों के लिए बिजली प्रदान करने के लिए बड़ी इकाइयों का उपयोग किया गया है। पारंपरिक विद्युत आपूर्ति को बदलने या बढ़ाने के लिए घर के मालिकों और व्यवसायों द्वारा अपनी छतों पर भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक सहित पतली-फिल्म सौर कोशिकाओं का उपयोग करते हुए क्लासिक क्रिस्टलीय सिलिकॉन पैनल और उभरती हुई प्रौद्योगिकियां स्थापित की जा सकती हैं।
सौर ऊर्जा का प्रयोग हिंदी में
संकेंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्र संग्राहकों को एक विस्तृत क्षेत्र से प्राप्त सूर्य के प्रकाश को एक छोटे काले रंग के रिसीवर पर केंद्रित करने के लिए संग्राहकों को केंद्रित करते हैं, जिससे उच्च तापमान का उत्पादन करने के लिए प्रकाश की तीव्रता में काफी वृद्धि होती है। ध्यान से संरेखित दर्पण या लेंस की सरणियाँ एक लक्ष्य को 2,000 °C (3,600 °F) या उससे अधिक के तापमान पर गर्म करने के लिए पर्याप्त सूर्य के प्रकाश को केंद्रित कर सकती हैं। इस गर्मी का उपयोग बॉयलर को संचालित करने के लिए किया जा सकता है, जो बदले में स्टीम टर्बाइन इलेक्ट्रिक जनरेटर पावर प्लांट के लिए भाप उत्पन्न करता है। सीधे भाप के उत्पादन के लिए, चल दर्पणों को व्यवस्थित किया जा सकता है ताकि बड़ी मात्रा में सौर विकिरण को काले पाइपों पर केंद्रित किया जा सके जिसके माध्यम से पानी परिचालित किया जाता है और इस तरह गर्म किया जाता है।
सौर ऊर्जा का उपयोग ऊपर वर्णित उद्देश्यों के अलावा अन्य उद्देश्यों के लिए भी छोटे पैमाने पर किया जाता है। कुछ देशों में, उदाहरण के लिए, वाष्पीकरण द्वारा समुद्री जल से नमक का उत्पादन करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। इसी तरह, सौर ऊर्जा से चलने वाली विलवणीकरण इकाइयाँ विलवणीकरण प्रक्रिया को चलाने के लिए प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सूर्य की ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करके खारे पानी को पीने के पानी में बदल देती हैं।
वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन के स्वच्छ और नवीकरणीय उत्पादन के लिए सौर प्रौद्योगिकी भी उभरी है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया की नकल करते हुए, कृत्रिम पत्ते सिलिकॉन-आधारित उपकरण हैं जो सौर ऊर्जा का उपयोग करके पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करते हैं, वस्तुतः कोई प्रदूषक नहीं छोड़ते हैं। औद्योगिक उपयोग के लिए इन उपकरणों की दक्षता और लागत-प्रभावशीलता में सुधार के लिए और काम करने की आवश्यकता है।
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