மின்னாற்றல் பற்றாக்குறையும் சில தீர்வுகளும் – சுதாகர் கஸ்தூரி

மின்னாற்றல் பற்றாக்குறையும் சில தீர்வுகளும்

– சுதாகர் கஸ்தூரி

உலகின் பெரும் கவலைகளில் ஒன்று வருங்காலத்தின் மின்சாரத் தேவையை எப்படி சமாளிக்கப்போகிறோம் என்பது. புதையுண்ட முன்னோர்கள் அளித்த கொடையாக, நிலக்கரியும், பெட்ரோலியமும் இரு நூற்றாண்டுகளாக நம் தேவையை நிறைவேற்றி வந்தன. இன்றைய தேவையின் முக்கால் பகுதியை இவையே நிறைவு செய்கின்றன. இன்னும் எத்தனை நாட்களுக்கு இவற்றை நம்பி இருக்க முடியும்?

இந்திய அரசின் புள்ளியியல் மற்றும் செயல்திட்டங்களை நிறைவேற்றும் அமைச்சகத்தின்(Ministry of Statistics and Project
Implementation) 2016ம் ஆண்டின் ஆற்றல் தொடர்பான புள்ளியியல் அறிக்கையின்படி, நிலக்கரியின் இருப்பு 306 பில்லியன் மெட்ரிக் டன் ஆகவும், கச்சா எண்ணெய் 763 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் ஆகவும் இருக்கின்றன. இது நமது தேவையை 50% கூட நிறைவு செய்ய முடியாது. நமது தேவை வருடாவருடம் 4.9% அதிகரித்துக்கொண்டே வருகிறது. 2040ல் நமது தேவை 3,300 ட்ரில்லியன் வாட் மணி என்ற அளவில் இருக்கும், மோடி அரசின் மின்னாற்றல் அதிகரிப்புத் திட்டம் முழுதும் நிறைவேற்றப்படுமானால் 2040ல் நமது மின் உற்பத்தி 1,100 கிகா வாட் என்றிருக்கும். இது, ஒட்டுமொத்த ஐரோப்பாவின் மொத்த மின் தேவைக்குச் சமம்.

தேவைக்கு எதிரான உற்பத்தியின்
இடைவெளியினை நிறைவு செய்யவேண்டுமானால், நாம் பல புதிய உத்திகளை
நாடவேண்டியிருக்கும். நிலக்கரியும், கச்சா எண்ணெயும் மட்டும் போதாது என்பது மேற்சொன்ன புள்ளிவிவரங்களிலிருந்து எளிதில் விளங்கும். உலகளவில் மாற்று ஆற்றல் மூலங்களை ஆராயும் வேகத்தைப் பார்த்தால், எத்தைத் தின்றால் பித்தம் தெளியும் என்பதான ஒரு பதற்றமும் தெரிகிறது. சூரிய ஒளி, காற்று, கடல் அலை, புவிவெப்ப ஆற்றல் (Geothermal energy) எனப் பொதுவாக நான்கு பெரிய மூலங்களை உலகம் நம்பியிருக்கிறது. சூரிய ஒளி தவிர, ஏனைய மூன்றும், டர்பைன்களைச் சுழற்றி, அதிலிருந்து மின்சாரம் எடுக்கும் தொழில்நுட்பத்தைச் சார்ந்திருக்கின்றன.

இந்திய நிலப்பரப்பில் ஆறுமாதக் காலம் சூரிய ஒளியை அனுபவிக்கிறோம். மரங்களற்ற பெரும் நிலப்பரப்பில் சூரிய ஒளி சேகரிக்கும் தகடுகளைப் பொருத்த முடியும். இது ராஜஸ்தான், குஜராத்தின் கட்ச், மத்தியப் பிரதேசத்தின் மேற்குப்பகுதி எனச் சில இடங்களில் சாதகமாக முடியும். மீதி மாநிலங்களில் நிலம் கையகப்படுத்தும் வேலை பெரும் சிக்கலாக வளரும்.

எனவே, இருக்குமிடத்தில் எப்படிச் சூரிய ஒளியைச் சேமிப்பது என்பது ஒரு புது சிந்தனையாக வளர்கிறது. கோடையில் பெரும்பாலும் மொட்டைமாடிகளில் எரிக்கும் வெயிலில் கூழ் வடாம் இட்டு, ஊறுகாய்க்குக் காய வைத்து, இலை, பழங்களை உலர்த்தி எடுக்கும் வழக்கம் அற்றுப் போய்விட்டது. மொட்டைமாடிகளில், கார் நிறுத்துமிடங்களின் கூரைகள் எனப் பயனற்றிருக்கும் பகுதிகளில் சோலார்ப் பட்டைகளைப் பொருத்தி, அதில் வரும் மின்சாரத்தை வீடுகளில் பயன்படுத்தலாம். மிச்சமிருக்கும் மின்னாற்றலை, மாநில, தேசிய மின்கம்பிச் சட்டகங்களில் (grid) செலுத்தி, அதன்மூலம் வருவாய் பெறும் திட்டங்களை மத்திய, மாநில அரசுகள் உருவாக்கி ஊக்கமளிக்கின்றன.

வெகு குறைவாகவே மக்கள் இதனைப் பயன்படுத்துகிறார்கள் என்பதற்கு, இத்திட்டங்கள் பற்றிய தகவல் இன்னும் பெருமளவில் மக்கள் மத்தியில் போய்ச் சேரவில்லை என்பதும், முதலீடு ஒரு சவால் என்பதும் முக்கியக் காரணங்கள். ஏரி மற்றும் குளங்களின் மேற்பரப்பில், மெல்லிய பாலிமர் சோலார்ப் பட்டைகளை மிதக்கவிட்டு, அதில் மின்சாரம் எடுக்கும் உத்தியை டாட்டா நிறுவனம் செயல்படுத்த முனைந்தது. இது, ஏரிகளின் மேற்புறத்தில் வாழும் உயிரிகளின் வாழ்வுநிலையைப் பாதிக்கும் எனச் சிலர் எதிர்த்தனர். புனே அருகில் சில ஏரிகளில் சோதனை ஓட்டமாக இது செய்துபார்க்கப்பட்டது.

கடல் அலைகளின் இயக்கம் (Sea wave kinetics), டர்பைன்களின் பிஸ்டன்களைச் சுழற்றி, அதன்மூலம் மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. இதற்கு இயற்கை துணைசெய்ய வேண்டும். அலைகளின் வீச்சு குறைந்தாலோ, ஓதங்களின் (ஏறி இறங்கும் கடல் மட்டம்) சுழற்சியில் கடல்நீர் உள்வாங்கினாலோ உற்பத்தி பாதிக்கப்படும். எனினும் வேகமான கடல் அலைகள் உள்ள ஒரிசா, ஆந்திரா, தமிழ்நாட்டுப் பகுதிகளில், இதனைச் செய்துபார்க்க முடியும். ஏனோ இது நம்நாட்டில் பெருமளவில் வெற்றி பெறவில்லை.

புவி வெப்ப ஆற்றல் என்பது, பூமியின் உட்புறம் இருந்து கொதித்து வரும் வெந்நீரைக் கொண்டு, சில திரவங்களை ஆவியாக்கி, அதன்மூலம் டர்பைன்களைச் சுழற்றும் அல்லது நேரடியாகவே புவியடியிலிருந்து வரும் நீராவியைக்கொண்டு டர்பைன்களை இயக்கும் தொழில்நுட்பத்தை உள்ளடக்கியது. சில மலைப்பகுதிகளில் சோதனை நிலையாகச் செய்து பார்க்க முடியும். தொழில்நுட்பம், இயற்கை நில அமைப்பு எனப் பல முனைகளில் சிந்தித்துப் பார்க்க வேண்டிய மாற்றுத் தொழில்நுட்பங்களில் இதுவுமொன்று.

கடலோர/ மலையோரப் பகுதிகளில், காற்றாலைகளை (Wind mill) அமைத்து ஓரளவு அதில் வெற்றியடைந்திருக்கிறோம். என்றாலும், இதில் கிடைக்கும் மின்னாற்றலின் அளவு குறைவு என்பதோடு, பருவக்காற்றின் மாற்றத்தில், காற்றின் சக்தி மாறுவதால், மின்னாற்றல் உற்பத்தி சீராக இருப்பதில்லை. மும்பையில் கடலோரப் பகுதிகளில் சில அடுக்குமாடிக் கட்டடங்கள், காற்றாலைகளைத் தங்கள் மொட்டைமாடிகளில் நிறுவி, அதன்மூலம் தென்மேற்குப் பருவக்காற்றுக் காலத்தில் ஓரளவு தங்களது உள்கட்டுமான மின் தேவைகளை நிறைவேற்றிக் கொண்டிருக்கின்றன.(1)

பெரும்பாலான காற்றாலைகள் நூறு–நூற்றைம்பது மீட்டர் உயரத்திற்கு மேல் செல்லுவதில்லை. தரையிலிருந்து முந்நூறு மீட்டர் உயரத்தில் காற்றின் வேகம் மிக அதிகம். அந்த உயரத்தில் கிடைக்கும் மின்சாரம், சாதாரண காற்றாலைகள் தரும் அளவைவிட நான்கு மடங்கு அதிகம். எனவேதான், மூன்று வருடங்கள் முன்பு, ஒரு பன்னாட்டு ஆலோசனைக் கம்பெனி, இந்தியா, தனது காற்றாலைகளின் உயரத்தை 50% அதிகரித்தால், தனது மின்னுற்பத்தியை இரு மடங்கு அதிகரிக்க முடியும் என்ற கருத்தை வெளியிட்டது.(2) ஆனால் இருநூறு மீட்டர், முந்நூறு மீட்டர் உயரத்திற்குக் காற்றாலையின் தண்டுகளை எப்படி உயர்த்துவது? பல காரணங்களால் இது அசாத்தியமான ஒன்று.

1980களில் மைல்ஸ்.எல்.லாயிட் என்பவர் வித்தியாசமாகச் சிந்தித்து ஒரு ஆய்வு அறிக்கையை வெளியிட்டார். “காற்றாலைகளை விடுங்கள், குழந்தைகளின்
காற்றாடிகளைப் (Kite) பெரும் உயரத்தில் பறக்கவிட்டு, அதில் மின்சாரம் எடுக்க
முயலுங்கள்” என்பதாக அவரது ஆய்வுக்கட்டுரையின் கருத்து அமைந்திருந்தது. மிக லேசான காற்றாடியைக் கொண்டு எப்படி மின்சாரம் எடுப்பது என்பது பற்றித் தொழில்நுட்ப விளக்கமும் அவர் அளித்திருந்தார். ஏனோ இது பலரது கண்ணில் படாமல் போனது.

எது தடைக்கல் எனக் கருதப்பட்டதோ, அதே உயரத்தைக் காற்றாடி எளிதில் எட்டிப் பிடித்தது. உயரம் மட்டும் போதாது. அந்த உயரத்தில் சீறிச்செல்லும் காற்றின் இயக்கத்தைக் கொண்டு, டர்பைன்கள் இயக்கப்பட்டு, மின்சாரம் எடுக்கப்படவேண்டும். டர்பைன்களை எப்படிக் காற்றாடியில் கொண்டு செல்லமுடியும்?

எடைகுறைந்த ப்ளாஸ்டிக், உலோகக் கலவைகள் 1980-2000ல் பெருமளவு வளர்ந்திருந்தன. இவற்றைக்கொண்டு டர்பைன்களை உருவாக்கினார்கள். ஒரு காற்றாலையின் இறக்கையின் விளிம்புப் பகுதியில்தான் மிகுந்த ஆற்றலுடன் காற்று தாக்கும். கிட்டத்தட்ட 70% இயங்குசக்தியை சேகரிப்பது விளிம்புதான். அதனைச் செம்மையாக்கும் தொழில்நுட்பம் இன்னும் தீவிரமாக ஆராயப்பட்டு வருகிறது. ஒரு போயிங் 747 விமானம் பறக்கும்போது, அதன் இறக்கையின் விளிம்பில் இருந்து 1 மெகாவாட் மின்சாரத்தைக் காற்றாலை டர்பைன் மூலம் எடுக்க முடியும் என்கிறார்கள். இந்த விளிம்பு சுற்றும் சுற்றளவினைவிட, கம்பியால் தரையுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் காற்றாடி, இருமடங்கு கடந்துவிட முடியும். அதன் விளிம்பில் சிறு, இலேசான டர்பைன்கள் பொருத்தப்பட்டு, காற்றை வெட்டி மிக அதிகமாகச் சுற்றி, மின்சாரம் உருவாக்கப்படுகிறது.

காற்றாடியின் இந்தத் தொழில்நுட்பம் மட்டுமல்ல, பெரிய பலூன் காற்றாடிகளில் இலேசான டர்பைன்கள் பெரிய சைஸில் பொருத்தப்பட்டு காற்றின் திசையில் வைக்கப்பட்டு, மின்னுற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. ஆனால் இவை அடிப்படை நிலையில் இருக்கின்றன. லாபகரமானவை அல்ல.

பருவக்காற்றின் தீவிர நாள்களில் ஒரு மெகாவாட் வரை மின்னுற்பத்தி செய்திட முடியும் என்கிறார்கள். இவர்கள் சொல்லும் காற்றாடிகள், நாம் பேப்பரில் செய்யும் வடிவமல்ல. கிட்டத்தட்ட ஒரு பொம்மை விமானம் போலிருக்கும். அதன் நடுவே, தரையோடு இணைக்கும் நீளமான, காப்பிடப்பட்ட, எளிதில் வளையக்கூடிய கம்பி. காற்றாடியின் முதுகில் எலக்ட்ரானிக் சமாசாரங்கள். இவை, காற்றின் நிலையறிந்து, காற்றாடியை முன்னும் பின்னும் பக்கவாட்டிலும் இயங்க வைக்கின்றன. காற்றாடி, நாம், ஆர்.டி.ஓ ஆஃபீஸில் லைசன்ஸ் வாங்கும்போது ஓட்டிக்காட்டும் ‘எட்டு’ வடிவில் பயணித்து, எதிர்க்காற்றை எதிர்கொண்டு, டர்பைன்களைச் சுழற்றுகிறது.

இத்தொழில்நுட்பத்தில் முன்னணியில் இருப்பது மக்கானி என்ற அமெரிக்க நிறுவனம். இத்தொழில் நுட்பத்தின் முக்கியத்துவத்தை ஒரு வரியில் சொல்லலாம். கூகிள் இந்த நிறுவனத்தை கூகிள் எக்ஸ் ப்ரஜெக்ட்டுக்காக வாங்கிவிட்டது.

பில் கேட்ஸ், இதன் வெற்றி 10% சாத்தியம் என்றார். இந்தியாவில், இது ஒரு வரப்பிரசாதமாக அமையக்கூடும். நமது வான்வெளியில் காற்றின் வேகம் இரு பருவக்காற்றிலும் மிக அதிகம். இதனைச் சீராக வளர்த்தால், காற்றாடி என்பது இனி, மாஞ்சாவோடு மனிதர்களின் கழுத்தை அறுக்காது என்பதோடு வாழ்வை பிரகாசிக்கச் செய்யக்கூடும்.

அடிக்குறிப்புகள்:

(1) http://www.energynext.in/a-society-in-mumbai-installs-wind-turbines-solar-panels-for-clean-power/

(2) http://cleantechnica.com/2015/09/07/indias-wind-energy-potential-upgraded-302-gw/

உசாத்துணைகள்:

http://mospi.nic.in/mospi_new/upload/Energy_statistics_2016.pdf

www.worldenergyoutlook.org/media/weowebsite/2015/FactsheetIndia.pdf

https://beeindia.gov.in/sites/default/files/1Ch1.pd

www.renewableenergyworld.com

https://www.ted.com/talks/saul_griffith_on_kites_as_the_future_of_renewable_energy?language=en

https://www.google.com/makani/

M.L. LOYD. “Crosswind kite power
(for large-scale wind power production)” Journal of Energy, Vol. 4, No. 3
(1980), pp. 106-111.

http://dx.doi.org/10.2514/3.48021

https://www.ted.com/talks/saul_griffith_on_kites_as_the_future_of_renewable_energy?language=en#t-109531