مثالوں اور استعمال کے ساتھ شمسی توانائی کی تعریف

مثالوں اور استعمال کے ساتھ شمسی توانائی کی تعریف
شمسی توانائی کی تعریف وہ توانائی ہے جو سورج سے آتی ہے اور جسے ہم شمسی تابکاری کی بدولت حاصل کر سکتے ہیں۔شمسی توانائی کا تصور اکثر اس برقی یا تھرمل توانائی کا حوالہ دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے جو شمسی تابکاری کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔

توانائی کا یہ ذریعہ زمین پر توانائی کے بنیادی ذریعہ کی نمائندگی کرتا ہے۔چونکہ یہ ایک ناقابل تلافی ذریعہ ہے، اسے قابل تجدید توانائی سمجھا جاتا ہے۔

اس توانائی سے توانائی کے بہت سے دوسرے ذرائع حاصل ہوتے ہیں، جیسے:

ہوا کی توانائی، جو ہوا کی طاقت کو استعمال کرتی ہے۔ہوا اس وقت پیدا ہوتی ہے جب سورج بڑی مقدار میں ہوا کو گرم کرتا ہے۔
جیواشم ایندھن: یہ نامیاتی ذرات کے گلنے کے انتہائی طویل عمل سے آتے ہیں۔نامیاتی گلنے والے بڑے پیمانے پر فوٹو سنتھیسائز کرنے والے پودے تھے۔
ہائیڈرولک توانائی، جو پانی کی ممکنہ توانائی کو استعمال کرتی ہے۔شمسی تابکاری کے بغیر، پانی کا سائیکل ممکن نہیں ہوگا.
بائیو ماس سے حاصل ہونے والی توانائی، ایک بار پھر، پودوں کے فوٹو سنتھیس کا نتیجہ ہے۔
اس قسم کی قابل تجدید توانائی جیواشم ایندھن کا متبادل ہے جو گرین ہاؤس گیسوں جیسے کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج نہیں کرتی ہے۔

شمسی توانائی کی مثالیں۔
شمسی توانائی کی کچھ مثالیں درج ذیل ہیں:

فوٹو وولٹک سولر پینل بجلی پیدا کرتے ہیں۔یہ سہولیات گھروں، پہاڑی پناہ گاہوں وغیرہ میں استعمال ہوتی ہیں۔
فوٹو وولٹک پاور پلانٹس: یہ PV پینلز کی نمایاں توسیع ہیں جن کا مقصد بجلی کے گرڈ کو سپلائی کرنے کے لیے بجلی پیدا کرنا ہے۔
شمسی کاریں بجلی کی موٹر چلانے کے لیے شمسی تابکاری کو بجلی میں تبدیل کرنے کے لیے پی وی سیلز کا استعمال کرتی ہیں۔
سولر ککر: یہ ایک پیرابولک سسٹم سے بنے ہوتے ہیں تاکہ سورج کی روشنی کو درجہ حرارت کو بڑھانے اور پکانے کے قابل ہونے کے لیے ایک نقطہ پر مرکوز کیا جا سکے۔
حرارتی نظام: شمسی حرارتی توانائی کے ساتھ، ایک سیال کو گرم کیا جا سکتا ہے جسے ہیٹنگ سرکٹ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
سوئمنگ پول ہیٹنگ ایک سادہ سیال سرکٹ ہے جس میں پانی سورج کے سامنے آنے والے شمسی تھرمل جمع کرنے والوں کے سیٹ کے ساتھ گردش کرتا ہے۔
کیلکولیٹر: کچھ الیکٹرانک آلات میں بجلی کے سرکٹ کو بجلی فراہم کرنے کے لیے ایک چھوٹا سولر پینل ہوتا ہے۔
سولر وینٹیلیشن شمسی توانائی کی ایک قسم ہے جو کسی جگہ کو ہوا دینے کے لیے سورج کی حرارت کا استعمال کرتی ہے۔یہ اکثر گھروں اور عمارتوں میں ہوا کے معیار کو بہتر بنانے اور توانائی کے اخراجات کو کم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔سولر وینٹیلیشن کا استعمال ایک کمرے یا پوری عمارت کو ہوا دینے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔
فوٹو سنتھیس ایک قدرتی طریقہ ہے جسے پودے شمسی توانائی کو کیمیائی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
شمسی توانائی کی اقسام
شمسی توانائی کی تین قسم کی ٹیکنالوجیز ہیں:

فوٹو وولٹک سولر انرجی: PV سولر پینل ایک ایسے مواد پر مشتمل ہوتے ہیں جو جب شمسی تابکاری سے ٹکراتے ہیں تو الیکٹران چھوڑتے ہیں اور برقی رو پیدا کرتے ہیں۔
حرارتی شمسی توانائی: یہ نظام سورج کی شعاعوں کی حرارت کی صلاحیت سے فائدہ اٹھاتا ہے۔شمسی تابکاری ایک سیال کو گرم کرنے کے لیے تھرمل توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے جسے گھریلو گرم پانی کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔سولر تھرمل پاور پلانٹس میں، بھاپ پیدا ہوتی ہے اور، بعد میں، بجلی۔
غیر فعال شمسی توانائی بیرونی وسائل کا استعمال کیے بغیر شمسی حرارت سے فائدہ اٹھانے کا ایک ذریعہ ہے۔مثال کے طور پر، معمار مکانات کی سمت بندی کر سکتے ہیں اور یہ فیصلہ کر سکتے ہیں کہ کھڑکیاں کہاں لگائی جائیں، اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ شمسی تابکاری کہاں سے موصول ہوگی۔اس تکنیک کو بائیو کلیمیٹک فن تعمیر کے نام سے جانا جاتا ہے۔
شمسی توانائی کیسے پیدا ہوتی ہے؟
جسمانی نقطہ نظر سے، شمسی توانائی سورج میں جوہری رد عمل کے یکے بعد دیگرے پیدا ہوتی ہے۔جب یہ توانائی ہم تک زمین پر پہنچتی ہے، تو ہم کئی طریقوں سے اس سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں:

فوٹو وولٹک خلیوں کے ساتھ شمسی پینل۔فوٹو وولٹک پینل ایسے مواد سے بنے ہوتے ہیں جو روشنی حاصل کرتے وقت براہ راست ایک الیکٹران کو آئنائز اور جاری کرتا ہے۔اس طرح شمسی تابکاری برقی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔
شمسی جمع کرنے والوں کا استعمال جو شمسی تابکاری کو تھرمل توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔اس کا مقصد اندر گردش کرنے والے سیال کو گرم کرنا ہے۔اس صورت میں، ہمارے پاس بجلی نہیں ہے، لیکن ہمارے پاس ایک اعلی درجہ حرارت پر سیال ہے جو بہت سے ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے.
مرتکز شمسی توانائی ایک ایسا نظام ہے جو اعلی درجہ حرارت تک پہنچنے کے لیے تمام شمسی روشنی کو فوکل پوائنٹ پر منعکس کرتا ہے۔یہ ٹیکنالوجی تھرموسولر پلانٹس میں توانائی پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
غیر فعال شمسی توانائی کے نظام بغیر کسی بیرونی توانائی کے ان پٹ کے شمسی توانائی کا استعمال کرتے ہیں۔مثال کے طور پر، آرکیٹیکچرل ڈیزائن سردیوں میں زیادہ سے زیادہ شمسی تابکاری کی اجازت دیتے ہیں اور گرمیوں میں زیادہ گرمی سے بچتے ہیں۔
سولر پینلز کی اقسام
سولر پینلز کی اصطلاح دونوں طریقوں (فوٹو وولٹک اور تھرمل) کے لیے استعمال ہوتی ہے۔کسی بھی صورت میں، ڈیزائن نمایاں طور پر مختلف ہے اس پر منحصر ہے کہ اسے کس قسم کی شمسی ٹیکنالوجی کے لیے استعمال کیا جائے گا:

سولر تھرمل پینل کسی مائع کو گرم کرنے کے لیے شمسی شعاعوں کا استعمال کرتا ہے جو گرمی کو سیال میں منتقل کرتا ہے اور پھر پانی کو گرم کرتا ہے۔سولر واٹر ہیٹر گھروں میں گرم پانی حاصل کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
فوٹو وولٹک پینل شمسی خلیوں میں رکھے گئے مخصوص سیمی کنڈکٹر عناصر کی خصوصیات کا استحصال کرتا ہے۔شمسی خلیات جب شمسی تابکاری کا نشانہ بنتے ہیں تو برقی توانائی پیدا کرتے ہیں۔نام نہاد فوٹوولٹک اثر کی بدولت، سورج کی نمائش ایک جزو (عام طور پر سلکان) میں الیکٹران کی حرکت کا سبب بنتی ہے، جو مسلسل برقی رو پیدا کرتی ہے۔
مرتکز سولر پینل لکیری ڈھانچے کے ساتھ پیرابولک آئینے کی ایک سیریز کا بھی استعمال کرتا ہے۔ان آئینے کا مقصد شمسی تابکاری کو فوکل پوائنٹ پر مرکوز کرنا ہے تاکہ بھاپ پیدا کرنے کے لیے کافی زیادہ درجہ حرارت تک پہنچ سکے۔
شمسی توانائی کے استعمال

سورج کی طاقت کا استعمال: فوٹو وولٹک کے لئے ایک رہنما
شمسی توانائی کے بہت سے استعمال اور استعمال ہیں جن کا خلاصہ تین نکات میں کیا جا سکتا ہے:

گھریلو گرم پانی DHW
سولر واٹر ہیٹنگ کا استعمال گھریلو گرم پانی (DHW) اور گھروں اور چھوٹے عمارتوں کے کمپلیکس کو گرم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔سولر پاور پلانٹس بنائے گئے ہیں جو سٹیم ٹربائن کا استعمال کرتے ہوئے ذخیرہ شدہ حرارت کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔

تاہم، زیادہ لاگت اور بجلی کی بے قاعدہ فراہمی کے مقابلے ان پاور پلانٹس کی کم کارکردگی کی وجہ سے یہ پروٹو ٹائپ بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوئے ہیں۔

بجلی کی پیداوار
فوٹو وولٹک پینلز الگ تھلگ سولر سسٹمز میں برقی نیٹ ورکس (خلائی تحقیقات، اونچائی والے ٹیلی فون ریپیٹر وغیرہ) سے دور آلات کو پاور کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ان کا استعمال ایسی ایپلی کیشنز میں بھی کیا جاتا ہے جس میں کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے کہ بجلی کے گرڈ سے کنکشن اقتصادی نہیں ہوگا (لائٹ سگنل، پارکنگ میٹر وغیرہ)۔

ان آلات کو جمع کرنے والوں سے لیس ہونا چاہیے جو دن میں پیدا ہونے والی اضافی بجلی کو جمع کرنے کے قابل ہو تاکہ رات کے وقت اور ابر آلود ادوار میں، عام طور پر شمسی بیٹریاں۔

وہ بڑے گرڈ سے منسلک نظاموں میں بھی استعمال ہوتے ہیں، حالانکہ بجلی کی فراہمی روزانہ اور موسمی حالات میں متغیر ہوتی ہے۔لہذا، پیشن گوئی کرنا مشکل ہے اور قابل پروگرام نہیں ہے۔

یہ تعطل کسی بھی وقت بجلی کی طلب کو پورا کرنا مشکل بنا دیتا ہے، سوائے سالانہ طلب کی چوٹیوں سے زیادہ حفاظت کے وسیع مارجن کے ساتھ پیداوار کے۔تاہم، موسم گرما میں شمسی توانائی کے پلانٹس کی پیداوار کی چوٹی ہونے کی وجہ سے، یہ ایئر کنڈیشنرز کی وجہ سے زیادہ اندرونی طلب کو پورا کرنے کا انتظام کرتا ہے۔

شمسی توانائی کے فوائد اور نقصانات کیا ہیں؟
شمسی توانائی کے استعمال میں مخصوص فوائد اور نقصانات شامل ہیں۔

اہم تنقید یا خامیاں یہ ہیں:

حاصل کردہ فی کلو واٹ اعلی سرمایہ کاری کی قیمت۔
یہ بہت اعلی کارکردگی پیش کرتا ہے۔
حاصل کردہ کارکردگی کا انحصار شمسی نظام الاوقات، موسم اور کیلنڈر پر ہوتا ہے۔اس وجہ سے، یہ جاننا مشکل ہے کہ ہم ایک مخصوص لمحے میں کون سی برقی طاقت حاصل کر پائیں گے۔یہ خرابی دیگر توانائی کے ذرائع، جیسے جوہری یا فوسل توانائی کے ساتھ غائب ہو جاتی ہے۔
شمسی پینل بنانے میں جو توانائی لیتی ہے۔فوٹو وولٹک پینل بنانے کے لیے بہت زیادہ توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، اکثر غیر قابل تجدید توانائی کے ذرائع جیسے کوئلہ استعمال کرتے ہیں۔
دوسری طرف، آپ کو شمسی توانائی کے فوائد پر غور کرنا ہوگا:

اس کے حامی مستقبل کے نظام شمسی میں پیمانے کی معیشتوں اور تکنیکی بہتری کی وجہ سے لاگت میں کمی اور کارکردگی میں اضافے کی حمایت کرتے ہیں۔
رات کے وقت توانائی کے اس ذریعہ کی عدم موجودگی کے بارے میں، وہ یہ بھی بتاتے ہیں کہ بجلی کی کھپت کی زیادہ سے زیادہ چوٹی دن کے وقت، یعنی شمسی توانائی کی زیادہ سے زیادہ پیداوار کے دوران پہنچ جاتی ہے۔
یہ قابل تجدید توانائی کا ذریعہ ہے۔دوسرے لفظوں میں، یہ ناقابل تلافی ہے۔
یہ غیر آلودگی پھیلانے والی توانائی ہے: یہ گرین ہاؤس گیسیں پیدا نہیں کرتی ہے اور اس وجہ سے، موسمیاتی تبدیلی کے مسئلے کو بڑھانے میں کوئی کردار ادا نہیں کرتی ہے۔
مصنف: اوریول پلاناس – انڈسٹریل ٹیکنیکل انجینئر