வளர்ந்து வரும் மின்னாற்றல் தேவையை ஈடு கட்டவும், சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்தும் நிலக்கரி போன்ற படிம எரி பொருட்களுக்கும் (Fossil Fuels) கதிர்வீச்சு அபாயம் நிறைந்த அணுவுலைகளுக்கும் மாற்றாகவும் மரபுசாரா புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களை கொண்டு மின்னாற்றல் உற்பத்திக்கு உலகின் பலநாடுகள் மாற முயன்று வருகின்றன.
மின்னாற்றலின் தேவையும் பயன்பாடும், உற்பத்தியும் ஆண்டு முழுவதும் ஒரே அளவாக இருப்பதில்லை. உதாரணமாக தமிழ்நாட்டில் மழை, குளிர் காலத்தில் மின்தேவை குறைவாகவும், கோடைகாலத்தில் மின்தேவை அதிகமாகவும் இருப்பதோடு, உற்பத்தியும் கூட காலநிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும். ஆனால், புதுப்பிக்கதக்க ஆற்றல் மூலங்கள் குறிப்பாக காற்று ஆற்றலும் சூரிய ஆற்றலும் ஒட்டுமொத்த உலகின் மின்தேவையையும் ஈடு செய்யுமளவு கிடைக்கப் பெற்றாலும் அவற்றின் நிலையற்ற தன்மையால் மின்தேவைக்கு முழுவதுமாக அவற்றை மட்டுமே நம்பியிருக்க முடிவதில்லை. அதாவது காற்றாலை, சூரிய ஆற்றல் மின்சாரம் ஆண்டு முழுவதும் ஒரே சீராக கிடைப்பதில்லை என்பதால் அவற்றை மின் விநியோக அமைப்புடன் நேரடியாக இணைக்கமுடிவதில்லை.
புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களை கொண்டு மின்னாற்றல் தேவையை ஈடுகட்டவும், நிலையற்ற தேவை-பயன்பாட்டை சமன் செய்யவும், அதாவது தேவையைவிட அதிகமாக உற்பத்தியாகும் மின்னாற்றலை சேமித்து, பின்னர் தேவைப்படும்போது பயன்படுத்திக்கொள்ள வீடு, அலுவலகங்களில் பயன்படுத்தப்படும் இன்வெர்ட்டர் போன்ற மின்கல (Battery) அமைப்பு தேவைப்படுகிறது.
உதாரணமாக தமிழகத்தில் காற்றாலை மூலம் மின்சாரம் அதிகமாக கிடைக்கும் காலத்தில் மின்வெட்டே இல்லை. ஆனால் உற்பத்தியாகும் மின்சாரத்தை சேமிக்க சிறப்பான தொழில் நுட்பங்கள் இல்லையென்பதால் அதிகமான காற்றாலைகளை நிறுவ முடியவில்லை. உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தை பேட்டரி போன்ற அமைப்பில் சேமித்து வைத்துக் கொண்டு காற்று வீசாத கோடை காலத்தில் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடிந்தால் வருடம் முழுவதும் மின்வெட்டே இருக்காது.
இன்வெர்ட்டரில் மின்வாரியத்திலிருந்து மின்சாரம் கிடைக்கும்போது பேட்டரியினுள் மின்சாரம் பாய்ந்து அதனுள் வேதிவினையை தூண்டி அதன் உட்பொருட்களை வேதி மாற்றமடையச் செய்கிறது. அதாவது மின்னாற்றல் வேதிஆற்றலாக மாற்றி சேமிக்கப்படுகிறது. இது தான் மின்னேற்றம் எனப்படுகிறது. மின்தடையின் போது வேதி மாற்றமடைந்த உட்பொருட்கள் மீண்டும் பழைய நிலைக்கே திரும்பும் போது மின்னாற்றல் வெளியாகிறது. இதே செயல் முறைதான் கைபேசி பேட்டரியிலும் நிகழ்கிறது.
ஒரு சாதாரண கைபேசியின் பேட்டரியில் சராசரியாக 0.003 யூனிட் மின்னாற்றலை மட்டுமே சேமிக்க முடியும். நவீன காற்றாலைகளில் ஒரு சுழலியின் மின்திறன் மட்டுமே சராசரியாக 2 மெகா வாட்டாகும். காற்றாலை, சூரியசக்தி போன்றவற்றின் மின்சாரத்தை சேமிக்கும் பேட்டரியின் செயல்முறை இன்வெர்ட்டர், கைபேசி பேட்டரிகளின் செயல்முறையை ஒத்ததுதான் என்றாலும், இதற்கென பயன்படுத்தப்படும் மின்கலங்கள் சாதாரண மின்கலங்களை விட அதிக செயல்திறனுடையதாகவும், அதிக ஆற்றலுடையதாகவும் இருக்க வேண்டும். இப்போதைய மின்கலன் நுட்பத்தின்படி இத்தகைய அதிக ஆற்றல் மின்கலன்கள் அளவில் மிகப் பெரியவையாகவும், அதிக செலவு பிடிக்கக் கூடியவையாக உள்ளன.
சாதாரண மின்கலத்தின் கொள்ளளவும், மின்முனைகளின் பண்பியல்புகளும் அது சேமிக்கும் மின்னாற்றல் அளவையும், மின்சாரத்தின் அளவையும் தீர்மானிக்கின்றன. இதனால் அதிக மின்னாற்றலை சேமிக்க, அதிக கொள்ளளவு, அளவில் பெரிய மின்முனைகளைக் கொண்ட மின்கலம் தேவைப்படுகிறது. இது நடைமுறையில் சாத்தியமற்றது என்பதுடன் மின்முனைகள் பெரிதாக பெரிதாக அது மின்கலத்தின் செயல்திறனையும் குறைத்து விடும். மேலும் ஒவ்வொரு முறை மின்னேற்றம், மின்னிறக்கம் செய்யும் போதும் நிகழும் வேதிமாற்றங்களால் மின்பகுபொருள், மின்முனைகளின் பண்பியல்புகளும் மாற்றமடைகின்றன. இவற்றால் மின்கலம் குறிப்பிட்ட கால பயன்பாட்டிற்கு பின் காலாவதியாகிவிடுகிறது.
இப்பிரச்சனைக்கு தீர்வாக அமெரிக்காவின் மாசூசிட்ஸ் தொழில்நுட்ப கல்வி நிறுவனத்தின் (எம்.ஐ.டி) ஆய்வாளர்கள் ஹைட்ரஜன்-ப்ரோமைன் மீளாக்கும் திறனுள்ள எரிபொருள் செல்லை (Hydrogen-Bromine Fuel Cell) வடிவமைத்துள்ளனர். இந்த செல்லில் ஒரு சதுர சென்டிமீட்டரிலேயே 0.795 வாட் மின்சாரத்தை சேமிக்க முடியும். இது நடைமுறையில் இருக்கும் மற்ற மின்கலங்களை விட மூன்று மடங்கு அதிகமாகும்.
எரிபொருள் செல் என்பது எரிபொருளும், ஆக்சிஜனேற்றியும் வினைபுரியும், வேதிஆற்றலை மின்னாற்றலாக மாற்றக்கூடிய அமைப்பாகும். இந்த அமைப்பிற்கு எரிபொருளும், ஆக்சிஜனேற்றியும் கிடைக்கப் பெறும் வரை மின்னாற்றலை உற்பத்தி செய்யும். மேலும், இவ்வமைப்பில் நடக்கும் வேதிவினை மின்முனைகளையோ அல்லது மற்ற சாதனங்களின் பண்பியல்புகளையோ பாதிப்பதில்லை. சான்றாக ஹைட்ரஜன்-ஆக்சிஜன் எரிபொருள் செல்லில், ஹைட்ரஜனும் ஆக்சிஜனும் வினையாற்றி, மின்னாற்றலும், வெப்பமும், தண்ணீரும் உண்டாகின்றன. இந்த எரிபொருள் செல்லை மீளாக்க செல்லாக (Regenerative Cell) மாற்றியமைத்தால், அதாவது மின்சாரம் மிகை உற்பத்தியாகும் போது தண்ணீரை ஆக்சிஜனாகவும், ஹைட்ரஜனாகவும் மின்பகுப்பு செய்து சேமித்து, குறைவான உற்பத்தி நாட்களில் அவற்றையே எரிபொருட்களாக பயன்படுத்தி மின்னுற்பத்தி செய்ய முடியும். இவ்வமைப்பில் பிரித்தெடுக்கப்படும் எரிபொருட்கள் தனி கலன்களில் சேமிக்கப்படும்.
ஆனால், இம்மீளாக்க செயல்பாடு ஹைட்ரஜன்-ஆக்சிஜனில் மந்தத் தன்மை கொண்டதாகவும், குறைந்த செயல் திறனுடையதாகவும் உள்ளதால் மாற்று எரிபொருள் கொண்ட மின்கலங்களுக்கான ஆய்வுகள் உலகெங்கும் நடைபெற்று வருகின்றன. இதில் ப்ரோமின் எளிதாக ஹைட்ரஜனுடன் வினையாற்றக் கூடியதென்பதாலும், அதன் உற்பத்திச் செலவு குறைவென்பதாலும், ஹைட்ரஜன்-ப்ரோமின் எரிபொருளை கொண்ட ஆய்வு நம்பிக்கையளிப்பதாக உள்ளது. ஆயினும், இம்மின்கலத்தினுள் ஹைட்ரஜனையும் ப்ரோமினையும் பிரிக்கும் மெல்லிய சவ்வு பயன்படுத்தப்பட்டு வந்தது. இச்சவ்வின் தயாரிப்பு செலவு அதிகமென்பதாலும், மின்கலத்தினுள் நடக்கும் வேதிமாற்றத்தால் உருவாகும் ஹைட்ரோ புரோமிக் அமிலம் இச்சவ்வினை அரித்து விடுவதும் இதன் இடர்ப்பாடுகள், குறைகளாகும்.
இக்குறையினை நிவர்த்தி செய்ய மாசூசிட்ஸ் தொழில்நுட்ப கல்வி நிறுவனம் (எம்.ஐ.டி) புதிய தொழில்நுட்பத்தை கண்டுபிடித்துள்ளது. குறைவேகத்தில், இரு நீர்மங்களை ஒரு குழாயிலுள் செலுத்தும் போது அவை ஒன்றோடொன்று கலக்காமல் அடுக்கடுக்காக பாயும் என்ற திரவ இயக்கவியலின் விதிகளின் துணைகொண்டு சவ்வு இல்லாத ஹைட்ரஜன்-ப்ரோமின் பேட்டரியை வடிவமைத்து செய்முறையில் நிருபித்துள்ளனர்.
மேலும் மற்ற மரபு மின்கலங்களை ஒப்பிடும் போது இவற்றால் சுற்றுச் சூழலுக்கு தீங்கும் இல்லை. தற்போதைய திட்ட மதிப்பீட்டின் படி ஒரு யூனிட் மின்சாரத்தை சேமிக்க 100 டாலர் (ரூ 6,500) வரை செலவாகுமென மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இது மற்ற மின்கல ஆய்வுகளை விட பெருமளவு குறைவு என்பதுடன், இந்த ஹைட்ரஜன் – புரோமின் பேட்டரி காற்றாலை, சூரிய ஆற்றல் மின்னுற்பத்தி திட்டங்கள் மேலதிகமாக வளர உதவுமென்றும், தொழில் நுட்பம் வளர்ந்து நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு வந்தால் செலவு மேலும் குறையுமென்றும் ஆய்வாளர்கள் தெரிவித்துள்ளனர்.
மின்சாரத்தை சேமிக்க பாலிசல்பைடு புரோமைடு, வனேடியம் ரிடாக்ஸ், ஜிங்க்-புரோமின், ஜிங்க்-சீரியம் போன்ற பல்வேறு எரிபொருட்களை கொண்டு சுமார் 500-க்கும் மேற்பட்ட பேட்டரி ஆய்வுத் திட்டங்கள் ஜெர்மனி, அமெரிக்கா, ஜப்பான், சீனா உள்ளிட்ட உலக நாடுகளில் நடந்து வருகின்றன. ஆனால், இந்தியாவில் தொழில்நுட்பங்களுக்கு பிறநாடுகளை சார்ந்திருப்பதாலும், வெற்று தேசிய பெருமிதத்திற்காக மட்டுமே ஆய்வு-ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் பராமரிக்கப்படுவதாலும், எந்த ஆய்வும் மேற்கொள்ளப்படவில்லை. மாறாக இந்த அரசு 30-க்கும் மேற்பட்ட கதிர்வீச்சு அபாயம் நிறைந்த அணு உலைகளை நாடு முழுவதும் நிறுவும் தீவிரத்துடன் உள்ளது.
பிற நாடுகளிடமிருந்து இத்தொழில் நுட்பத்தை பெற்று கொள்வதன் மூலம் நமது மின்வெட்டை சரிசெய்ய முடிமென்று பலரும் நம்பலாம். ஆனால், ஏற்கனவே தனியார் மின்னுற்பத்திக்கு அனுமதியளிக்கப்பட்டு அவர்கள் நிர்ணயிக்கும் அதிக விலையில் கொள்முதல் செய்துவருவதில் மின்கட்டணம் பெருமளவு உயர்ந்துள்ளதோடு அரசுக்கு பெருமிழப்பும் ஏற்பட்டுள்ளது. மேலும் மத்திய அரசு மின்னுற்பத்தி மற்றும் பகிர்மானத்தில் நேரடி அந்நிய முதலீட்டை அனுமதித்துள்ளது. இந்நிலையில், நவீன மின்னுற்பத்தி, சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் இந்தியாவிற்கு வந்தாலும் கூட அவை தனியார் மின்னுற்பத்தி நிறுவனங்கள் சேமிப்பு மின்சாரத்திற்கு மேலதிக விலைவைத்து கொள்ளை லாபமீட்டுவதற்கே பயன்படும்.
லாபத்தை அடிப்படையாக கொண்ட சமூக பொருளாதார அமைப்பில் மிகை மின்னுற்பத்தியை சேமிப்பதற்கான தொழில் நுட்ப சாதனைகள் மட்டும் மக்கள் பிரச்சனைகளை தீர்த்து விடப் போவதில்லை. மக்கள் நலன் சார்ந்ததான சமூக அமைப்பை நிறுவ போராடுவதன் மூலமே எரிசக்தி தேவைகளுக்கு சரியான, நிரந்தர த் தீர்வு காணமுடியும்.
– மார்ட்டின்
மேலும் படிக்க
