సౌరశక్తి మచ్చికకు మానవ యుక్తి!

సైన్స్‌ సంగతులు

ఇంటిపై సౌర ఫలకాల్ని ఏర్పాటు చేసుకుని.. భానుడి భగభగల్ని విద్యుత్‌గా మార్చుకుంటున్నాం.. ఇంట్లో అవసరాలకు వాడేస్తున్నాం.. అదే భూమికి కొన్ని వేల మైళ్లు దూరంగా అంతరిక్షంలో సోలార్‌ ప్యానల్స్‌ని ఏర్పాటు చేస్తే.. భూమికి చేరకముందే సూర్యకాంతిని విద్యుత్‌గా అక్కడే ఒడిసి పట్టేస్తే!! కావాల్సినంత విద్యుత్‌ శక్తిని భూమిపై ఎక్కడికైనా పంపగలిగితే!! అద్భుతమే కదా! ఇలాంటి ప్రయత్నాలు ఇప్పటికే మొదలయ్యాయి. ఆ విశేషాలేంటో తెలుసుకుందాం!

సౌరశక్తి అనంతమైంది. కాలుష్యరహితమైంది కూడా. ఇప్పటికే సౌరశక్తిని పలు రకాలుగా వినియోగించుకుంటున్నాం. పెద్ద మొత్తంలో ఉత్పత్తి చేయడానికీ ఎన్నో పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. వీటిల్లో సౌరశక్తిని విద్యుత్‌ శక్తిగా మార్చే విధానాలు అతి ముఖ్యమైనవి. తక్కువ స్థలంలోనే చవకగా సౌరశక్తిని విద్యుత్‌ శక్తిగా మార్చాలన్నది పరిశోధకుల ప్రధాన లక్ష్యం. పెంటగాన్‌ శాస్త్రవేత్తలు మరో అడుగు ముందుకేసి అంతరిక్షంలోనే సౌరశక్తిని విద్యుత్‌ శక్తిగా మార్చేందుకు ప్రయోగాలు మొదలుపెట్టారు. అక్కడే సౌరశక్తిని విద్యుత్‌ శక్తిగా మలిచి భూమికి పంపడంలో విజయం సాధించారు. ఇందులో భాగంగా పిజ్జా పెట్టె పరిమాణంలో ఒక సోలార్‌ ప్యానెల్‌ని తయారు చేశారు. దాంట్లో ఫొటో వోల్టాయిక్‌ రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ యాంటెనా మాడ్యూల్‌ని అమర్చారు. గత ఏడాదిలో బాక్స్‌ని అంతరిక్షంలోకి ప్రయోగించారు. పెంటగాన్స్‌ ఎక్స్‌-37బీ అనే మానవరహిత డ్రోన్‌కి అమర్చిన ఈ బాక్స్‌ అంతరిక్షంలో లభించే సౌరశక్తిని వినియోగించుకుంటుంది. దాంట్లోని ప్యానెల్‌ సౌరశక్తిని విద్యుత్‌ శక్తిగా మారుస్తుంది. ప్యానల్‌ వాతావరణ ఉపరి భాగాన ఉండటం వల్ల భూ వాతావరణంలో ప్రవేశించలేని సౌరశక్తి సైతం దీనికి అందుతుందన్నమాట. అంటే.. సౌరశక్తిలోని నీలి తరంగాలు కూడా ప్యానల్‌కి చిక్కుతాయన్నమాట. సౌరశక్తి భూ వాతావరణంలో ప్రవేశించినప్పుడు వాతావరణం దాంట్లోని నీలికిరణాలను విస్తరింపజేస్తుంది. దీని మూలంగానే మనకి ఆకాశం నీలంగా కనిపిస్తుంది.
ఉత్పత్తి సామర్థ్యం..
అంతరిక్షంలో చక్కర్లు కొట్టే 12్ల12 అంగుళాల పరిమాణం ఉన్న ప్యానల్‌ ఎంత విద్యుత్‌ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుందో తెలుసా? 10 వాట్‌లు. దీంతో ఒక ట్యాబ్లెట్‌ కంప్యూటర్‌ పని చేస్తుంది. ఒక్క ప్యానల్‌తోనే అంత శక్తి ఉత్పత్తి అయితే.. చాలా వరుసల ప్యానళ్లను అంతరిక్షంలో ఏర్పాటు చేసుకోగలిగితే? భూమిపై మారుమూల ప్రాంతాలకైనా విద్యుత్‌ని ప్రసారం చేయటం సాధ్యమవుతుందని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు. అంతరిక్షం నుంచి భూమికి విద్యుత్‌ని ప్రసారం చేయడం సాధ్యమేనని తమ ప్రయోగంలో తేలిందని తెలిపారు. అక్కడ ఎక్కువ మొత్తంలో ప్యానల్స్‌ని ఏర్పాటు చేయగలిగితే సేకరించిన విద్యుత్‌ని క్షణాల్లో భూమిపై ఏ కేంద్రానికైనా పంపేందుకు వీలవుతుందని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. అయితే, ఆర్థికంగా అది ఎంత వరకూ లాభదాయకం అనే విషయాన్ని తేల్చేందుకు శాస్త్రవేత్తలు ప్రయత్నిస్తున్నారు. ఈ ప్రయోగానికి సంబంధించిన పూర్తి వివరాలు రహస్యంగా ఉన్నాయి. విశ్లేషకుల అభిప్రాయం మేరకు.. ప్రకృతి విపత్తులు సంభవించినప్పుడు ఇది ఒక పరిష్కార మార్గంగా ఉపయోగపడుతుంది.

ఎదురయ్యే ఇబ్బందులు..
అంతరిక్షంలో హార్డ్‌వేర్‌ నిర్మాణం చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్న పని. అయితే వచ్చే పదేళ్లలో నిర్మాణ వ్యయం బాగా తగ్గుతుందని భావిస్తున్నారు. మరో క్లిష్టమైన సమస్య స్థిరత్వం. భూమిపై నెలకొల్పే విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి కేంద్రం భూమ్యాకర్షణతో నిర్దేశిత ప్రదేశంలో అక్కడే ఉంటుంది. అదే అంతరిక్షంలో విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి కేంద్రం స్థిరంగా ఉండాలంటే? కదలకుండా చేసే ఆధారాలు తప్పనిసరి. అంతరిక్షంలోని ఉష్ణోగ్రతా  కీలకమే. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాలు పూర్తి సామర్థ్యంతో పని చేస్తాయి. వేడి పెరిగే కొద్దీ వాటి పనితీరు మందగిస్తుంది. శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగించిన ఎక్స్‌-37బీ భూమి చుట్టూ ఒకసారి తిరిగి రావడానికి 90 నిమిషాలు పడుతుంది. ఎందుకంటే.. అది భూమికి తక్కువ ఎత్తులో ఉన్న కక్ష్యలోనే తిరుగుతుంది. ఈ 90 నిమిషాల్లో 45 నిమిషాలు చీకట్లో.. అంటే చల్లదనంలోనే ఉంటుంది. ఒకవేళ ఈ పరికరాన్ని భూ స్థిర కక్ష్యలో ప్రవేశపెడితే రోజులో ఎక్కువ సేపు ఎండ వేడిలో ఉంటుంది. ఈ కక్ష్య భూమికి 36,000 కిలోమీటర్ల ఎత్తులో ఉంటుంది మరి. ఇలా రెండు రకాల వాతావరణ పరిస్థితుల్ని తట్టుకునేలా పరికరం సామర్థ్యాన్ని పెంచేందుకూ శాస్త్రవేత్తలు పరిశోధనలు చేస్తున్నారు.

పారదర్శక సోలార్‌ ప్యానల్స్‌
పర్యావరణ పరిరక్షణపై అన్ని దేశాలూ దృష్టి సారిస్తున్నాయి. శిలాజ ఇంధనాలకు ప్రత్యామ్నాయంగా సౌరశక్తి, వాయుశక్తి.. లాంటి కర్బన రహిత ఇంధనాల వినియోగంపై పరిశోధనలు ముమ్మరం చేశాయి. ఇప్పుడు అందరి ఆశలూ సౌరశక్తి మీదనే. ఎందుకంటే.. ఇది మన భూగోళంపై సమృద్ధిగా లభిస్తోంది. ఈ నేపథ్యంలో కొరియాలోని శాస్త్రవేత్తల బృందం పారదర్శక సోలార్‌ ప్యానల్స్‌ని నిర్మించడంలో విజయం సాధించింది. ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న సౌర ఘటాల్లో కాంతి నిరోధకాలైన సెమీ కండక్టర్‌ పొరలుంటాయి. ఇవి సౌరశక్తిని పట్టుకుని విద్యుత్‌ శక్తిగా మారుస్తాయి. వినూత్నమైన పారదర్శక సోలార్‌ ప్యానల్స్‌ దీనికి భిన్నంగా పని చేస్తాయి. వీటిల్లో టైటానియం డైఆక్సైడ్‌ సెమీ కండక్టర్‌ను పొరలుగా వాడారు. దీంతో ప్యానల్స్‌ సౌరశక్తిలోని అతి నీలలోహిత కిరణాలను గ్రహించుకొని దృశా కాంతిని మాత్రమే తమ గుండా వెళ్లనిస్తాయి. అంటే.. ఇవి పర్యావరణహితమైనవే కాదు, విష రహితమైనవి కూడా. ఇంకా చెప్పాలంటే.. నికెల్‌ ఆక్సైడ్‌ని కూడా సెమీ కండక్టర్‌గా వాడొచ్చు. ఇది కూడా దృశా పారదర్శకత కలిగి ఉంటుంది. అంతేకాదు.. ఇది భూమిపై సమృద్ధిగా లభిస్తుంది. ఈ ఘటాల పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటున్నట్టు ప్రయోగాల్లోనూ తేలింది. తక్కువ సూర్యకాంతి ఉన్న సమయాల్లోనూ సమర్థంగా పని చేస్తుంది. దృశాకాంతిలో 57 శాతం తమగుండానే పోనివ్వడం వీటి ప్రత్యేకత అని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు.