பேராசிரியர் கெ.நாகராஜன் எழுதும் விஞ்ஞானமும், மெய்ஞானமும் - பகுதி 39

விஞ்ஞானமும் மெய்ஞானமும் -பகுதி-39

அன்புச் சொந்தங்களே வணக்கம்!

சென்ற வாரம்  சூரிய ஒளியில் இருந்து எப்படி மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்பதை அறிந்தோம். இந்த வாரம் காற்றிலிருந்து மின்சாரம் எப்படி தயாரிக்க முடியும் என்பதை அறிந்து கொள்வோம்.

காற்றாலை (windmill) என்பது, காற்றால் உந்தப்படும், ஆற்றல் உற்பத்தி செய்யும் பொறி ஆகும். காற்று வீச்சினால் ஏற்படக்கூடிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்ற வகையில் பொறி அமைக்கப்பட்டு, காற்று விசைச் சுற்றுக் கலன்களில் இருந்து பெறப்படும் இயந்திர ஆற்றல், மின் ஆற்றலாக மாற்றப்பட்டுப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதில் இருக்கும் நீளமான தகடுகள்/இறக்கைகள் (Blades) காற்றின் வேகத்தால் சுற்றுவதால், அதனுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் மின்னாக்கி (Generator) இயங்குவதன் மூலம் மின்சாரம் தயாரிக்கப்படுகிறது. புதுப்பிக்கக்கூடிய ஆற்றலான காற்றாலை மின்சாரம், சுற்றுச்சூழலை சீரழிக்காத பசுமை ஆற்றலாகக் கருதப்படுகிறது. இந்த வகையில் செய்யப்படும் ஆற்றல் உற்பத்தி சுற்றுச்சூழலைப் பாதிக்காத தூய ஆற்றல் ஆகும். உதாரணமாக, அனல்மின் நிலையங்களின் மூலம் வெளியேற்றப்படும் காற்று மாசுபாடு போன்ற பாதிப்புகள் எதுவும் காற்றாலைகளால் ஏற்படுவதில்லை. பொதுவாக, இது கம்பங்கள் முதலிய பெரிய, உயர்ந்த கட்டிடங்களில் இருக்கும். பழங்காலத்தில், காற்றாலைகளின் ஆற்றல் தானியங்களை அரைக்கவும், நீர் இறைக்கவும், மர அறுவைக்கும் பயன்பட்டது. தற்காலத்தில், இவை மின் உற்பத்திக்கே அதிகம் பயன்படுவதால் காற்றுச் சுழலிகள் (wind turbines) என்றும் அழைக்கப்டுகின்றன.

 காற்றாலை மின் உற்பத்தியில் சீனா முதல் இடத்திலும், அமெரிக்கா இரண்டாம் இடத்திலும் இருக்கின்றன. இந்தியாவின் காற்று வழி மின் உற்பத்தியில் தமிழ்நாடு 55% பங்கு வகிக்கித்து முதல் இடத்தில் உள்ளது. இது தமிழ்நாட்டின் மின் தேவைகளில் 20% அளவை (2000 மெகா வாட்)  செய்கிறது.   மகராஷ்டிரா இரண்டாம் இடத்திலும், குசராத்து மூன்றாம் இடத்திலும் உள்ளன.

பரவலாக காற்றாலை மின்சாரம் பசுமை மின்சாரம் என்று வர்ணிக்கப்பட்டாலும், காற்றாலை மின்சாரம் சுற்றுச்சூழலை குறிப்பிடத்தக்க அளவு பாதிக்கிறது. காற்றாலைகளால் ஒலி மாசுபாடு, உயிரினங்களின் வாழ்விடச் சிதைவு, பறவைகளின் வலசைப் பாதையில் இடர் போன்ற பாதிப்புகள் ஏற்படுகின்றன. ஒரு காற்றாலைச் சுழலியின் மூலம் ஒரு ஆண்டில் ஒன்றிலிருந்து 64 பறவைகள்வரை இறப்பதாக ஆய்வுகள் கூறுகின்றன. உதாரணமாக ஸ்பெயின் நாட்டில் எல் பெர்டோன் (El perdon) என்ற இடத்தில் அமைந்துள்ள காற்றாலையில் ஆண்டுக்கு 64 பறவைகள் ஒரு காற்றாலையால் இறக்கின்றன. அதேநேரம் தங்கள் ஆய்வுக் காலத்தில் பறவைகளின் மரணங்களே நிகழாத காற்றாலைகளும் உள்ளதாக சில ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.

வளர்ந்துவரும் மின் பற்றாக்குறையை எதிர்கொள்ளும் வகையிலும் மாற்று ஆற்றல் மூலங்களை வளர்க்கும் வகையிலும் வரையறுக்கப்படுகிறது. குறிப்பாக அணு ஆற்றல், சூரிய ஆற்றல் மற்றும் காற்று ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் உற்பத்தி செய்வதற்கான முனைவுகள் ஊக்குவிக்கப்படுகின்றன. 

1. காற்றுத்திறனால் 11800 மெகாவாட் மின்சார உற்பத்தித் திறன் கொண்ட இந்தியா உலகளவில் ஐந்தாவது இடத்தில் உள்ளது . 

2. நிலக்கரி இருப்பில் இந்தியா உலகின் மூன்றாவது இடத்தில் உள்ளது.  இந்தியாவின் மின்சார உற்பத்தியில் ஏறத்தாழ 70% புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து பெறப்படுகிறது. இதில் நிலக்கரி 40% ஆக முன்னிலையிலும் அடுத்ததாக பாறை எண்ணெய் 24% ஆகவும் இயற்கை எரிவளி 6% ஆகவும் உள்ளன. பெரும்பாலும் புதைபடிவ எரிபொருள் இறக்குமதியையே நம்பியுள்ளது. 2030 ஆம் ஆண்டில் இந்தியாவின் மொத்த ஆற்றல் நுகர்வில் 53%க்கும் கூடுதலாக இறக்குமதியை நாடியிருக்க வேண்டி இருக்குமென மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது 2009-10இல் 159.26 மில்லியன் டன் பாறை எண்ணெயை இறக்குமதி செய்தது.  இது உள்நாட்டு பாறை எண்ணெய்ப் பயன்பாட்டில் 80% ஆகும். மேலும் நாட்டின் மொத்த இறக்குமதிகளில் 31% எண்ணெய் இறக்குமதியாகும். இந்தியாவின் மின்சார உற்பத்தியின் வளர்ச்சி உள்நாட்டு நிலக்கரித் தட்டுப்பாட்டால் தடைபட்டுள்ளது இதனால் 2010 இல் மின் உற்பத்திக்கான இந்தியாவின் நிலக்கரி இறக்குமதி 18%ஆக உயர்ந்துள்ளது. 

3. விரைவாக வளர்ந்துவரும் இந்தியப் பொருளாதாரத்தின் மின்தேவையை சந்திக்க ஆற்றல் துறையில் பெரும் முதலீடுகளை மேற்கொள்ள வேண்டியுள்ளதால் உலகளாவிய ஆற்றல் தேவையில் இரண்டாம் பெரும் சந்தையாக உள்ளது. உலகளாவிய மின் உற்பத்தி வளர்ச்சியில் இந்தியாவின் பங்கு 18% ஆக உள்ளது வளர்கின்ற மின்தேவையையும் புதைபடிவ எரிமங்களின் பற்றாக்குறையையும் கருத்தில் கொண்டு புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் அணு மின் நிலையங்களில் தனது குவியத்தை செலுத்தி உள்ளது. காற்றுத் திறன் சந்தையில் உலகின் ஐந்தாமிடத்தில் உள்ளது. 2022 இல் 20 கிலோவாட் சூரிய மின் உற்பத்தித் திறனை நிறுவ திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. இந்தியாவின் மின் உற்பத்தியில் அணு மின்நிலையங்களின் பங்கை அடுத்த 25 ஆண்டுகளுக்குள் தற்போதைய 4.2% இலிருந்து 9%ஆக உயர்த்தவும் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. நாட்டில் ஐந்து அணு மின் நிலையங்கள் கட்டமைக்கப்பட்டு வருகின்றன. 2025க்குள் மேலும் 18 அணு மின் நிலையங்கள் கட்டப்பட உள்ளன. 

மீண்டும் அடுத்த வாரம் சிந்திப்போம். வாழ்க வளமோடு!

என்றும் அன்புடன் உங்கள்
முனைவர் கெ.நாகராஜன்,
இயற்பியல் பேராசிரியர்,
பூ.ச.கோ. கலை மற்றும் அறிவியல் கல்லூரி,
கோயம்புத்தூர் -14.