સૌર ઊર્જા

સૌર ઊર્જા, સામાન્ય રીતે સૂર્યપ્રકાશની તેજસ્વી ઉર્જાનો સંદર્ભ આપે છે, સામાન્ય રીતે આધુનિક સમયમાં વીજ ઉત્પાદન માટે વપરાય છે.પૃથ્વીની રચના થઈ ત્યારથી, સજીવો મુખ્યત્વે સૂર્ય દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી ગરમી અને પ્રકાશ પર ટકી રહ્યા છે, અને પ્રાચીન કાળથી, માનવીઓ એ પણ જાણે છે કે કેવી રીતે સૂર્યનો ઉપયોગ વસ્તુઓને સૂકવવા અને ખોરાકને સાચવવાના માર્ગ તરીકે ઉપયોગ કરવો, જેમ કે મીઠું બનાવવું અને મીઠું ચડાવેલું માછલી સૂકવી.જો કે, અશ્મિભૂત ઇંધણના ઘટાડા સાથે, સૌર ઉર્જાનો વધુ વિકાસ કરવાનો ઇરાદો છે.સૌર ઉર્જાના ઉપયોગમાં નિષ્ક્રિય ઉપયોગ (ફોટોથર્મલ કન્વર્ઝન) અને ફોટોઈલેક્ટ્રીક રૂપાંતરણનો સમાવેશ થાય છે.સૌર ઉર્જા એ નવીનીકરણીય ઉર્જાનો ઉભરતો સ્ત્રોત છે.વ્યાપક અર્થમાં સૌર ઊર્જા એ પૃથ્વી પરની ઘણી ઊર્જાનો સ્ત્રોત છે, જેમ કે પવન ઊર્જા, રાસાયણિક ઊર્જા, પાણીની સંભવિત ઊર્જા, વગેરે.અબજો વર્ષોમાં, સૌર ઊર્જા એક અખૂટ અને આદર્શ ઉર્જા સ્ત્રોત હશે.

વિકાસ અભિગમ

ફોટોથર્મલ ઉપયોગ

તેનો મૂળ સિદ્ધાંત એ છે કે સૌર કિરણોત્સર્ગ ઊર્જા એકત્રિત કરવી અને તેને પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા ગરમી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવી.હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સૌર સંગ્રાહકોમાં મુખ્યત્વે ફ્લેટ પ્લેટ કલેક્ટર્સ, ઇવેક્યુટેડ ટ્યુબ કલેક્ટર્સ, સિરામિક સોલાર કલેક્ટર્સ અને ફોકસિંગ કલેક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે.સામાન્ય રીતે, સૌર થર્મલ ઉપયોગને નીચા તાપમાનના ઉપયોગ (<200℃), મધ્યમ તાપમાન ઉપયોગ (200～800℃) અને ઉચ્ચ તાપમાન ઉપયોગ (>800℃) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જે વિવિધ તાપમાન અને પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા ઉપયોગો અનુસાર છે.હાલમાં, નીચા તાપમાનના વપરાશમાં મુખ્યત્વે સૌર વોટર હીટર, સોલાર ડ્રાયર્સ, સોલાર સ્ટિલ્સ, સોલાર હાઉસ, સોલાર ગ્રીનહાઉસ, સોલાર એર કન્ડીશનીંગ રેફ્રિજરેશન સિસ્ટમ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, મધ્યમ તાપમાનના ઉપયોગમાં મુખ્યત્વે સૌર કુકર, સૌર થર્મલ પાવર કેન્દ્રિત ગરમી સંગ્રહનો સમાવેશ થાય છે. ઉપકરણો, વગેરે, ઉચ્ચ-તાપમાન વપરાશમાં મુખ્યત્વે ઉચ્ચ તાપમાનની સૌર ભઠ્ઠી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

સૌર ઊર્જા ઉત્પાદન

કિન્ગલી ન્યુ એનર્જીના ભવિષ્યમાં સૌર ઊર્જાનો મોટા પાયે ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવાનો છે.વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની ઘણી રીતો છે.હાલમાં, મુખ્યત્વે નીચેના બે પ્રકારો છે.

(1) પ્રકાશ-ગરમી-વીજળીનું રૂપાંતરણ.એટલે કે, વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો ઉપયોગ.સામાન્ય રીતે, સોલાર કલેક્ટર્સનો ઉપયોગ શોષિત થર્મલ ઊર્જાને કાર્યકારી માધ્યમની વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે, અને પછી વરાળ ગેસ ટર્બાઇનને જનરેટર ચલાવવા માટે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ચલાવે છે.અગાઉની પ્રક્રિયા પ્રકાશ-થર્મલ રૂપાંતર છે, અને પછીની પ્રક્રિયા થર્મલ-વિદ્યુત રૂપાંતર છે.

(2) ઓપ્ટિકલ-ઇલેક્ટ્રીકલ રૂપાંતરણ.તેનો મૂળ સિદ્ધાંત ફોટોવોલ્ટેઇક અસરનો ઉપયોગ કરીને સૌર કિરણોત્સર્ગ ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં સીધી રીતે રૂપાંતરિત કરવાનો છે, અને તેનું મૂળ ઉપકરણ સૌર કોષ છે.

સૌર પેનલ સામગ્રી

અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ માટે પ્રતિરોધક, ટ્રાન્સમિટન્સ ઘટતું નથી.ટેમ્પર્ડ ગ્લાસથી બનેલા ઘટકો 23 મીટર પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપે 25 મીમી વ્યાસના બરફના ગોળાની અસરનો સામનો કરી શકે છે.

ફોટોકેમિકલ ઉપયોગ

આ ફોટો-રાસાયણિક રૂપાંતર પદ્ધતિ છે જે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીને સીધું વિભાજીત કરવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ કરે છે.તેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ, ફોટોઈલેક્ટ્રોકેમિકલ ક્રિયા, પ્રકાશસંવેદનશીલ રાસાયણિક ક્રિયા અને ફોટોલિસિસ પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.

ફોટોકેમિકલ કન્વર્ઝન એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પરિણામે પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગના શોષણને કારણે રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થવાની પ્રક્રિયા છે.તેના મૂળભૂત સ્વરૂપોમાં છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણ અને ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે જે સૌર ઊર્જા સંગ્રહિત કરવા માટે પદાર્થોમાં રાસાયણિક ફેરફારોનો ઉપયોગ કરે છે.

છોડ તેમની પોતાની વૃદ્ધિ અને પ્રજનન પ્રાપ્ત કરવા માટે પ્રકાશ ઊર્જાને રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે હરિતદ્રવ્ય પર આધાર રાખે છે.જો ફોટોકેમિકલ રૂપાંતરનું રહસ્ય ઉજાગર કરી શકાય તો કૃત્રિમ હરિતદ્રવ્યનો ઉપયોગ વીજળી પેદા કરવા માટે થઈ શકે છે.હાલમાં, સૌર ફોટોકેમિકલ રૂપાંતરનું સક્રિયપણે સંશોધન અને સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે.

ફોટોબાયોટીલાઇઝેશન

સૌર ઊર્જાને બાયોમાસમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પૂર્ણ થાય છે.હાલમાં, ત્યાં મુખ્યત્વે ઝડપથી વિકસતા છોડ (જેમ કે બળતણ જંગલ), તેલ પાક અને વિશાળ સીવીડ છે.

અરજીનો અવકાશ

સૌર ઉર્જા ઉત્પાદનનો વ્યાપક ઉપયોગ સૌર સ્ટ્રીટ લેમ્પ્સ, સૌર જંતુનાશક લેમ્પ્સ, સોલાર પોર્ટેબલ સિસ્ટમ્સ, સોલાર મોબાઈલ પાવર સપ્લાય, સોલાર એપ્લીકેશન પ્રોડક્ટ્સ, કોમ્યુનિકેશન પાવર સપ્લાય, સોલાર લેમ્પ્સ, સોલાર ઈમારતો અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે.