ಬೆಳ್ಮಿಂಚು ಆಗಲಿದೆ ಅಗ್ಗ

– ಜಯತೀರ‍್ತ ನಾಡಗವ್ಡ.

solar-cell

ನೇಸರನ ಕಸುವು (solar power) ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಅಳಿದು ಹೋಗುವ ಮತ್ತು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯುಂಟುಮಾಡುವ ಕಸುವಿನ ಸೆಲೆಗಳಿಗಿಂತ ನೇಸರನ ಕಸುವು ಹೆಚ್ಚು ಒಳಿತಿನದು ಜತೆಗೆ ಪುಕ್ಕಟೆ ಸಿಗುವಂತದ್ದು.

ಈ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸುತ್ತುಗಗಳ (satellite) ಮತ್ತು ಕಾಳಗಪಡೆಗಳ (military) ಕೆಲಸಗಳಿಗೆ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದ ನೇಸರನ ಕಸುವು ಈಗ ಹಲವೆಡೆ ನೆರವಿಗೆ ಬರುತ್ತಿರುವುದು ಇಂದಿನ ದಿನಗಳಿಗೆ ಒಳ್ಳೆಯದೇ ಆಗಿದೆ. ಮುಂಚೆ ಅಂದರೆ 1977 ರಲ್ಲಿ ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ಮಿಂಚು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಅಮೇರಿಕಾದಲ್ಲಿ 77 ಡಾಲರ್‍ (ಸುಮಾರು 4235 ರೂಪಾಯಿಗಳು) ಬೇಕಾಗಿದ್ದರೆ, ಇದೀಗ ಕೇವಲ 80 ಸೆಂಟಗಳು (ಸುಮಾರು 44 ರೂಪಾಯಿಗಳು) ಸಾಕು.

ಹೆಸರುವಾಸಿ ಆಕ್ಸ್ ಪರ‍್ಡ್ ಕಲಿಕೆವೀಡಿನಲ್ಲಿ ಇದರ ಬಗ್ಗೆ ಬಿರುಸಿನಿಂದ ಅರಕೆ ನಡೆಸುತ್ತಿರುವ ಡಾ.ಸ್ನಯ್ತ್ ಮತ್ತು ತಂಡ ಮುಂಬರುವ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ನೇಸರನ ಕಸುವಿನಿಂದ ಮಿಂಚು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಹಣ ತೆರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆಂದು ತಿಳಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ನೇಸರನ ಕಸುವು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗೂಡುಗಳ (solar cells made of silicon) ಬದಲಾಗಿ ಹೊಸದೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಬಳಕೆ ಮಾಡಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದೆಂದು ಡಾ.ಸ್ನಯ್ತ್ ರ ತಂಡ ಹೊಸ ಅರಕೆಯೊಂದನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟಿದೆ. ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪೆರೋವ್-ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ (perovskite) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗಿದ್ದು, ಇದರಿಂದ ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ಮಿಂಚು ತಯಾರಿಸಲು ತಗಲುವ ವೆಚ್ಚವು ಮುಕ್ಕಾಲು ಬಾಗ ಕಡಿತಗೊಳ್ಳಲಿದೆ ಎಂದಿದ್ದಾರೆ.

ಹೊನಲಿನಲ್ಲಿ ಮೂಡಿಬಂದಿದ್ದ ಹಿಂದಿನ ಬರಹವೊಂದರಲ್ಲಿ ತಿಳಿದುಕೊಂಡಂತೆ, ಮಿಂಚು (electricity) ಹುಟ್ಟಲು ಕಳೆವಣಿಗಳನ್ನು (electrons) ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು. ನೇಸರನ ಕಸುವು ಪಡೆಯಲು ಅಣಿಗೊಳಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ ಗೂಡುಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕಿನ ಕದಿರುಗಳು ಬಿದ್ದಾಗ, ಕದಿರುಗಳಲ್ಲಿರುವ ‘ಬೆಳಕಿಗಳು’ (photons) ಎಂಬ ಕಸುವಿನ ಕಣಗಳು ಸಿಲಿಕಾನಲ್ಲಿರುವ ಕಳೆವಣಿಗಳನ್ನು ದೂಡಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಉಂಟಾಗುವುದೇ ‘ಬೆಳ್ಮಿಂಚು’ (photo-voltaic electricity)

Solar Cell

ಸಿಲಿಕಾನ ವಸ್ತುಗಳು ಅರೆಬಿಡುವೆ (semiconductor) ವಸ್ತುಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕಳೆವಣಿಗಳು (electrons) ಹರಿಯಲು ಅನುವಾಗವಂತೆ ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ತೆರವಾದ ತೂತುಗಳು (holes) ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಕಳೆವಣಿಗಳು ಹರಿದಶ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಮಿಂಚು ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಆದರೆ ಕಳೆವಣಿಗಳು ಹರಿದಶ್ಟು ತೂತುಗಳನ್ನು ತುಂಬಿಕೊಂಡು ಅಲ್ಲಿಯೇ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವುದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಿಕೆ (diffusion) ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.ಇದನ್ನು ‘ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ’ (diffusion length) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳವುತನ (efficient) ನೀಡುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ನೀರು ಕಾಯಿಸಲು ಬಳಸುವ ನೇಸರ ಬಿಸಿತೊಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ (solar water heater) ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ’ಹರಿಯುವಿಕೆ ಉದ್ದ’ ಸುಮಾರು ಹತ್ತು ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರಗಳಶ್ಟಾಗಿದ್ದು ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗೂಡುಗಳ ಅಳವುತನ 10% ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಹೊಸದಾಗಿ ಮುಂದಿಟ್ಟಿರುವ ಪೆರೋವ್-ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗೂಡುಗಳ ಹರಿಯುವಿಕೆಯ ಉದ್ದ ಸಾವಿರ ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಅಳವುತನ ಶೇಕಡಾ 15 ಇಲ್ಲವೇ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚೆಂದು ಡಾ.ಸ್ನಯ್ತ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ಎಂಬುದು ಎಂಟುಬದಿಯ ಮೂರೇರ‍್ಮಡಿ ಹರಳುಗಳನ್ನು (cubo-octahedral crystal) (ಮೂರೇರ‍್ಮಡಿಯ ತುದಿಗಳ ಕತ್ತರಿಸಿದಂತೆ-cube with corners cut-off) ಹೊಂದಿದ ವಸ್ತು.ಆರು ಎಂಟು- ಬದಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎಂಟು ಮೂಕ್ಕೋನದ ಮುಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಪೆರೋವ್-ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ಸಹಜವಾದ ಅದಿರು,ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳನ್ನು ಮಿಂಚಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಗುಣ ಹೊಂದಿದೆ.

ಡಾ.ಸ್ನಯ್ತ್ ಹೇಳುವಂತೆ ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ನುರಿತಾದ ವಸ್ತು.ಇದರ ಉಸುರಿಯ (organic) ಬಾಗ ಕಾರ‍್ಬನ್, ಹಯ್ಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ನಯ್ಟ್ರೋಜನ್ ನಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದರೆ ಉಸುರಿಯಲ್ಲದ (in organic) ಬಾಗ ಸೀಸ, ಅಯೋಡಿನ್ ಹಾಗೂ ಕ್ಲೋರಿನ್ ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆ.

ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ತಯಾರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಸಾಕು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಸನುಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಸುಪಿನ ಅಗತ್ಯ ಇರುವುದರಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಸಿ ನೇಸರ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ದುಬಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್, ಅರಕೆಮನೆಯ ಬಿಸುಪಿವಿನಲ್ಲೇ ತಯಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗಿದೆ. ಸ್ನಯ್ತ್ ರವರ ತಂಡ ಅರಕೆಮನೆಯಲ್ಲಿ ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೇವಲ 40 ಸೆಂಟಗಳಲ್ಲಿ ನೇಸರನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಮಿಂಚನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ಕಯ್ಗಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ದಿನದ ಮಂದಿ ಬಳಕೆಯ ಲೆಕ್ಕದಳತೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರೆ ವೆಚ್ಚ ಇದರ ಅರ‍್ದ ಅಂದರೆ 20 ಸೆಂಟ್ ಮಾತ್ರವಂತೆ!

ಇಶ್ಟೊಂದು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಮಿಂಚು ತಯಾರಿಸಲು ನೆರವಾಗುವ ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ಕೆಲವು ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವಸ್ತು ಕೆಲವು ದಿನಗಳ ಹಿಂದೆ ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ ಇದರ ಬಹುಕಾಲದ ಬಾಳಿಕೆ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒರೆಹಚ್ಚುವಿಕೆ ನಡೆದಿಲ್ಲ.

ನೇಸರನ ಗಟ್ಟಿ ಕದಿರುಗಳಿಗೆ ಮಯ್ಯೊಡ್ಡಿ ಹೆಚ್ಚು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವುದು ಹಲವು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕಶ್ಟದ ಕೆಲಸವೇ ಆಗಿರುವಾಗ, ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ಎಶ್ಟು ಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬಂದೀತು ಎಂಬುದು ಹಲವರಿಗೆ ಕೇಳ್ವಿಯಾಗಿದೆ? ಇನ್ನು ಅರಕೆಮನೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ್ದಕ್ಕೂ, ದಿನ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಮೆಗಾ ವ್ಯಾಟ್ ಅಳತೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸುವುದಕ್ಕೂ ಬಾರಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದೂ ಇದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕಡಲೆಯೇ ಸರಿ.

ಈ ಪ್ರಮುಕ ಅಡೆತಡೆ ದಾಟಿ ಬಂದರೆ ಪೆರೋವ್ ಸ್ಕಾಯ್ಟ್ ನ ನೇಸರ ಗೂಡುಗಳ ಮಿಂಚು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮನೆಗಳ ದೀಪ ಉರಿಸುವುದು ಕಂಡಿತ.

(ತಿಳಿವಿನ ಮತ್ತು ತಿಟ್ಟ ಸೆಲೆeconomist.com)

ಇವುಗಳನ್ನೂ ನೋಡಿ

ಅನಿಸಿಕೆ ಬರೆಯಿರಿ: