सौरऊर्जा : काळाची गरज
डिजिटल युगात वावरताना सर्व उपकरणांना आवश्यक वीज ह्या महत्वाचा घटकाचा विचार होणे आवश्यक आहे. विजेच्या शोधामुळे मानवी जीवनात मोठी क्रांती घडली. एडिसनच्या ब्लब किंवा विद्युत उपकरणाचा शोध लागण्यापूर्वी विजेला विशेष महत्व नव्हत. जादू किंवा एखादा वैज्ञानिक चमत्कार दाखविण्यापुरता विजेचा उपयोग होई. पण आजच्या डिजिटल वाय-फाय युगात घरगुती, उद्योग तसेच शेतीतील सर्व उपकरण स्वयंचलित, विद्युत व इंटरनेटवर चालत असल्यामुळे विजेच महत्व अनेक पटीनं वाढलं आहे. एखाद्या देशाचा विकास तिथे उपलब्ध अखंड वीज, रस्ते आणि पाण्यावर अवलंबुन असतो. त्यामुळेच देशातील बऱ्याच निवडणूका या तीन मूलभूत मुद्यावर लढल्या जातात. बऱ्याचदा निवडणुकीत उभ्या उमेदवारास ही वीज 'शॉक' देवून पराभूत करते.
आपल्या देशाची गणना विकसनशील देशात होते. असं असून सुद्धा आजही देशात विजेसंबंधित परिस्थिति फारशी चांगली नाही. मार्च २०१९ पर्यन्त देशाच्या कानाकोपऱ्यात वीज नेण्याचा शासनाचा मानस आहे. वर वर दिसणार चित्र गुलाबी वाटत असलं तरी आजही देशातील अनेक गावखेडी, तांडे, दुर्गम ठिकाण आज अंधारात आहेत. तर काही ठिकाणी वीज 'असून अडचण, नसून खोळंबा ' अशी नावापुरतीच आहे. बारा-बारा तासाच्या भारनियमनामुळे ग्रामीण जनता त्रस्त आहेत. बेभरवशाच्या विजेमुळं ग्रामीण भागाची प्रगती खुंटली आहे. त्यामुळेच दूरचित्रवाणीवरच्या एका चर्चेत बिहारच्या एका आमदारांनी सांगितलं होतं, ' अहो, आमच्याकडं वीज जात नसते तर ती 'येत असते !' म्हणजे आपल्याकडे नळाचे पाणी काही तासासाठी येत असते, तसला प्रकार. पण आज वाढत्या पर्यायी ऊर्जेमुळे, मंद गतीने का होईना देशातील विजेचा प्रश्न काहीसा सुटला आहे. आज गाव, पाडे, तांडे आणि दुर्गम रस्त्यावर विजेचे दिवे लुकलुकताना दिसतात. त्याला कारण आहे स्वस्तात उपलब्ध अशी अक्षय सौरऊर्जा.
आज सौरऊर्जेच सर्वत्र गुणगान होत असलं तरी आपल्यासाठी ती अगदीच नवीन नाही. पूर्वी वापरत असलेल्या घड्याली, कॅल्क्युलेटरमध्ये ती हमखास वापरल्या जायची. एव्हडेच नव्हे तर अवकाशातील कृत्रिम उपग्रहाला ऊर्जा पुरवण्यासाठी सौरऊर्जेचाचं उपयोग होत असतो. कोणत्याही तंत्रज्ञानाचा प्रसार होण्यासाठी त्याची किंमत महत्वाची असते. सततच भारनियमन, अफाट विजबिलामुळे हळूहळू का होईना देशात सोलारची मागणी वाढत आहे. वाढत्या वापरामुळे सोलारच्या किमती आज बऱ्याचा खाली आल्या आहेत. घरगुती वापरासाठी शासन अनुदान देत असते. सौरऊर्जा आपण दोन प्रकारे वापरू शकतो. बॅटरी न लावता सरळ घरातील उपकरण चालविण्यासाठी व दुसरा पर्याय म्हणजे दिवसा बॅटरीरीमध्ये वीज साठवून तिचा वापर रात्री करता येतो. अर्थात बॅटरीमुळे सौरऊर्जा संचाच्या किंमतीत वाढ होते.
वर्ष १८३९ मध्ये अलेक्झेंडर एडमंड बेक्यूरेलने सूर्यप्रकाशापासून वीज निर्माण करणाऱ्या फोटोव्हॉल्टिक इफेक्टचा शोध लावला. सूर्यापासून मिळणारा प्रकाश (फोटॉन) जेंव्हा एका विशिष्ट धातूपासून बनवलेल्या पॅनलवर पडतो तेंव्हा त्या पॅनलमधील धातूमध्ये विद्युतभार (व्होल्टेज) निर्माण होतो. प्रकाश म्हणजेच फोटोन ऊर्जा. म्हणून यास फोटोव्हॉल्टिक इफेक्ट असे म्हणतात. सुरुवातीच्या काळात त्यावर काहीच भरीव काम न झाल्याने सौरऊर्जेसाठी त्याचा उपयोग करण्यात आला नाही. फक्त प्रकाश मोजण्यासाठी त्याचा उपयोग होत असे. पुढं एक शतकानंतर रुझेल ओहल नावाच्या शास्त्रज्ञाने सोलार सेलचा शोध लावला. आज सर्वत्र सौरऊर्जा वापरली जात आहे.
भारत देशात तीन चतुर्थतांश ऊर्जा ही औष्णिक आहे. . देशात बहुसंख्य वीज निर्मिती प्रकल्पांमध्ये कोळशाच्या सहाय्याने वीजनिर्मिती करण्यात येते. यासाठी लागणार्या कोळशाच्या किंमतीत सतत वाढ होत असते. वीज निर्मितीसाठी पुरविला जाणारा कोळशाची उपलब्धता हा एक प्रश्न असतो. तयार झालेली विजेचे वितरण, गळती त्यामुळे दर वाढतच जातात. औष्णिक विजनिर्मितीमुळे वातावरणात होणारा प्रदूषण ही मोठी समस्या आहे. तेंव्हा पर्यायी, प्रदूषणरहित, सौरऊर्जेचा विचार करणे आवश्यक आहे. आपल्या देशापुरता विचार केल्यास लक्षात येतं कि भारत देश विषुववृत्ताच्या जवळ आहे. सूर्य विषुववृत्तापासून उत्तरायणात उत्तरेकडे आणि दक्षिणायनात दक्षिणेकडे सरकलेला दिसतो. त्यामुळे या काळातही सूर्याकडून येणारी सूर्यकिरणे भारतावर पडताना लंबरूप असतात. त्यामुळे या किरणांची कार्यक्षमता अधिक असते. ढगाळ, प्रदूषित वातावरणाचा सौरऊर्जानिर्मितीवर परिणाम होत असते. थोडक्यात आपल्या देशातील हवामान सौरऊर्जेस अत्यन्त पोषक आहे. पावसाळ्याचे ६५ दिवस वगळता इतर ३०० दिवस उत्तम सूर्यप्रकाश आणि उष्णता मोफत मिळत असल्याने त्याचा सदुपयोग केला पाहिजे. दर दिवशी सूर्याकडून 1 चौ.मी. क्षेत्रफळावर 1 किलोवॉट प्रतितास एवढी विद्युतऊर्जा मिळत असते. या ऊर्जेत १० वॉटचे १० एलईडि दिवे १० तास चालू शकतील. सौरऊर्जेचा फक्त वीजनिर्मितीकरिताच होत नाही तर पाणी तापविण्यासाठी, अन्न शिजवण्याकरिता, वेगवेगळे पदार्थ वाळवण्याकरिता होतो. औद्योगिक क्षेत्रातील निरनिराळया कामांकरिता आपण या क्षेत्रफळावर पडणाऱ्या सौर ऊर्जेचा वापर करू शकतो. आजमितीला सौर ऊर्जेविषयी भारतात आशादायी वातावरण निर्माण होत आहे. परंतु हा वेग अतिशय मंद आहे.
सौरऊर्जा सुरुवातीस महागडी वाटत असली तरी भविष्याचा विचार करता ती खूप फायदेशीर आहे. नवीन तंत्रज्ञानामुळे त्याची कार्यक्षमता वाढून भरपूर बचत होते. इतर फायदे :
1. अक्षय व नविकरनक्षम ऊर्जास्रोत : भूतलावर कुठेही सहज उपलब्ध सौरऊर्जा अखंड व न संपणारी आहे. इतर ऊर्जास्रोत प्रमाणे संपणारी नाही.
2. आपल्या विजबिलात भरपूर कपात होते. अधिक ऊर्जा आपण 'पॉवर ग्रीड' शी जोडून (विकून) पैसेही कमवू शकतो.
3. कमी देखभाल : सौरऊर्जेचा देखभालचा खर्च खुप कमी असतो. कोणताही फिरणारा पार्ट नसल्याने, फक्त पॅनेलची नियमित साफसफाई करावी लावते. हल्ली उत्पादक पॅनेलची ,२०-२५ वर्षाची वॉरंटी देतात. पाच-सहा वर्षे इन्व्हर्टरला दुरुस्त करण्याची गरज पडत नाही.
4. दुर्गम ठिकाणी वापर : जेथे पारंपारिक वीजेचं वितरण शक्य नाही अशा ठिकाणी सौरऊर्जा चांगला पर्याय आहे. भारतात अनेक ठिकाणी स्वयंचलित सोलार-लाईट बघायला मिळतात.
5. नविन तंत्रज्ञान: नॅनोटेक्नॉलॉजिसारख्या नवीन तंत्रज्ञानामुळे सौरऊर्जेचे पॅनल कितीतरी पटीने जास्त ऊर्जा तयार करतील त्यामुळे जास्त फायदा होईल.
6 कमी प्रदूषण : काहीही वेस्ट निघत नसल्याने वातावरणाच प्रदूषण होत नाही.
असे असले तरी सौरऊर्जा वापरण्यात काही अडचणीसुद्धा आहेत. सुरुवातीचा खर्च हा सर्वांना झेपेलच असा नाही. शासनाकडून घरगुती उपयोगासाठी सबसिडी मिळत असली तरी सोलार पॅनल, इन्व्हर्टर, बॅटरी आणि वायरिंगचा खूप जास्त येतो. तसेच सौरऊर्जा पूर्णतः सूर्यप्रकाशावर अवलंबुन असल्यामुळे वातावरणाचा बदल एक मोठी अडचण असते. पावसाळ्यात, आभाळ असताना पाहिजे तेव्हडी ऊर्जा तयार होत नाही. सोलार पॅनेलमध्ये तयार होणारी ऊर्जा आपण सरळ वापरू शकतो किंवा साठविण्यासाठी मोठ्या बॅटरी लागतात, त्या महाग असतात. शिवाय सोलार पॅनल आणि बॅटरीसाठी खूप जागा लागते. एखादं छत छोटं असेल तर अडचण होते.
बदलत्या तंत्रज्ञानामुळे सौरऊर्जेत सतत बदल होत आहे. त्यामुळे उच्च तंत्रज्ञान, अधीक कार्यक्षमता असलेला आधुनिक सोलार थोड्या कमी किमतीत आज उपलब्ध आहे. किंमत कमी होऊन ते सर्वांच्या आवाक्यात यावं म्हणून त्यासंबंधित सतत संशोधन चालू आहे. जसेकी रिमोट किंवा मोबाईल द्वारे सोलार पॅनेलची दिशा सूर्याकडे वळवण्याच तंत्रज्ञान विकसित झालं आहे. सौरऊर्जेचा जोडीला वाय-फाय, इंटरनेट आल्यामुळे आपल्या मोबाईलवर बॅटरी चार्जिंग व इतर सर्व गोष्टीची माहिती मिळणे सोपे झाले आहे. सौरऊर्जा दोन भागात विभागून वीज तसेच त्याच्या उष्णतेचा उपयोग एखाद्या हिटर किंवा टर्बाईन साठी होत आहे. सोलारमूळे घराच्या छताची शोभा कमी होऊ नये म्हणून 'सिस्टीन सोलार'या बॉस्टनच्या कंपनीनं घराच्या रंगसंगतीला मिळत्याजुळत्या रंगाच पण त्याच कार्यक्षमतेचा पॅनल तयार करत आहे. त्यामुळं गच्चीवर सोलार पॅनलची अडचण होणार नाही. यालाच 'सोलार-स्किन' हे नाव देण्यात आलं. अमेरिकेच्या एका बर्फाळ महामार्गावर तर एक भन्नाट प्रयोग झाला. त्याला सोलार पावर्ड रोड म्हणचे 'सौरउर्जित महामार्ग' असं नाव देण्यात आलं. भर महामार्ग रस्त्यावर आपल्याकडं पेव्हरब्लॉकचा उपयोग करतात तशी २० बाय १२ फुटचे सोलार पॅनल अंथरून त्याचा दोहेरी उपयोग केला गेला. निर्माण होणारी सौरवीज रात्री एलईडी दिव्यासाठी तर उष्णतेचा उपयोग रस्त्यावरील बर्फ वितळण्यासाठी होत असतो. फ्रांस सरकारचा येत्या पाच वर्षात ६२१ मैल रस्ता सौरउर्जित करण्याचा मानस आहे. तो दिवस जास्त दूर नाही जेंव्हा खूप छोटे छोटे सोलार पॅनल आपल्या वस्त्रातील कपड्यावर विणले जातील ज्यावर आपला प्रिय मोबाईल चार्ज होत राहील. मग घरातील पडदेसुद्धा सोलार पॅनलचं काम करतील. क्रोयोशियाचा शास्त्रज्ञ निकोला टेस्ला यांनी १९वया शतकात वायरलेस चार्जिंगच भविष्य वर्तवल होत. आज इंग्लडच्या नोटिझम ट्रेंट युनिव्हर्सिटीच्या वैज्ञानिकांनी खिशाला लागणारी छोटी वायरलेस सोलार 'चार्जिंग चिप' तयार केली आहे त्यामुळे प्रवासात आपला मोबाईल आपोआप चार्ज करणे शक्य होईल. यावर पावसाच्या पाण्याचा परिणाम होणार नाही. याशिवाय सौरऊर्जा साठवण्यासाठी आवश्यक बॅटरीची क्षमता वाढविण्या संबंधित संशोधन चालू आहेत. देशात सर्वात मोठा सौरऊर्जानिर्मिती प्रकल्प तामिळनाडू मधील कामुठी येथे १० चौ. कि.मी. जागेवर विस्तारलेला आहे. तब्बल ६४८ मेगावॉट वीजनिर्मिती करणारा ह्या सौरप्रकल्पाचा जगात दुसरा क्रमांक लागतो. तर आशिया खंडातील 'पहिली सोलार युनिव्हर्सिटीचा' मान १६४.८ किलोवॉट वीजनिर्मिती करणाऱ्या हरीयाणा विद्यापीठाला जातो. संपूर्ण विद्यापीठ सौरऊर्जेवर कार्यान्वित करून जास्तीची सौरऊर्जा ग्रीडद्वारे विकुन विद्यापीठ वर्षाकाठी ८० लाख रुपये कमवतो. याच वर्षी संपूर्ण परिसरात सौरऊर्जेचा उपयोग करणारे पुणे येथील सावित्रीबाई फुले विद्यापीठ हे महाराष्ट्रात पहिले ठरले. चौदा इमारतीवर सौरऊर्जा कार्यान्वित करून वर्षाकाठी विद्यापीठाला ₹ ३५.५ लाखाची विजबचत होणार आहे. प्रदूषण, कार्बन उत्सर्जनाचा विचार करता हा प्रकल्प म्हणजे १७ हजार ४२० वृक्षाची लागवड करण्यासारखं आहे. गुजरात व हरियाणामधील विद्यापीठात सौरऊर्जे संबंधित अभ्यासक्रम सुरू झाले आहेत. पारंपरिक उर्जेला फाटा देऊन अक्षय सौरऊर्जेला चालना मिळावी म्हणून भारत देशाने पुढाकार घेऊन १२१ देशाची एक संघटना स्थापन केली त्याला इंटरनेशनल सोलार अल्लायन्स [ISA) असे नाव दिले.
पाण्याचे बाष्पीभवन थांबविण्यासाठी महाराष्ट्र शासनाने नुकताच उजनी धरणावर एक हजार मेगावॉट क्षमतेचा तरंगता सौरप्रकल्प निर्माण करण्याचा निर्धार केला आहे. त्यामुळे पाण्याची बचत होऊन निर्माण होणारी वीज शेतकऱ्यांच्या उपयोगी पडणार आहे.
पण आधुनिक तंत्रज्ञानाचा उपयोग फक्त शहरी राहणीमान उंचावण्यासाठी होत असेल तर तो कितपत योग्य ? माजी राष्ट्रपती भारतरत्न ए पी जे अब्दुल कलाम यांच्या मताप्रमाणे खरा भारत खेड्यात आहे. रोजच्या आत्महत्या बघता खेड्यातील शेतकऱ्याची परिस्थिती किती बिकट आहे, हे सांगणं न लागे. एकाच वेळी त्यांना अस्मानी आणि सुलतानी अशा दोन्ही संकटाला सामोरं जावं लागतं. बेभरवशाची वीज आणि वाढत्या विजदरामुळे शेतीला पंपाने पाणी देणे परवडत नाही. कित्येकदा बिकट आर्थिक स्थितीत वेळीच वीजबिल न भरल्यामुळे भर मोसमात वीजजोडणी कापुण पिकाचे अतोनात नुकसान होते. आधुनिक शेतीत मोटार पंपशिवाय इतर उपकरण असतात जे विजेवर चालतात. सध्या घरगुती सौरऊर्जेचा संच विकत घेण्यासाठी सरकार अनुदान देत. आता गरज आहे की शासनाने घराप्रमाणे शेतीसाठी उपयुक्त सौरऊर्जेचा संच घेण्यासाठी सबसिडी द्यावी ज्यामुळे देशाच्या पोशिंद्या शेतकऱ्यांना ते विकत घेणं शक्य होईल. असं झाल्यास बळीराजाचे 'अच्छे दिन' येतील. स्वतःच्या सौरऊर्जेने ते पाण्याचे पंप व इतर उपकरणे चालवू शकतील. अर्थात देशभर ग्राहकांची संख्या वाढून आपोआपच सौरऊर्जा प्रकल्पाच्या किमती खाली येतील. शेती हा भारतीय अर्थव्यवस्थेचा कणा आहे. सौरउर्जेमुळं शेती उद्योगास चांगला हातभार लागेल, देश सुजलाम सुफलाम होईल.
© प्रेम जैस्वाल
premshjaiswal@gmail.com
