అగ్నిపర్వత బూడిదలో అదనపు విద్యుత్‌.. ఎలా దాగుందో తెలుసుకోండి..

దిశ, ఫీచర్స్ : నేటి యుగంలో, విద్యుత్తు చాలా అవసరంగా మారింది. అది లేకుండా మనుగడ సాధ్యం కాదు. లైట్లు, ఫ్యాన్లు, రిఫ్రిజిరేటర్లు, ఎయిర్ కండీషనర్లు, పరిశ్రమలు ఇలా అన్నిటికీ విద్యుత్తు పైనే ఆధారపడి ఉంటుంది. కానీ, ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాల్లో విద్యుత్ కొరత ఇప్పటికీ తీవ్రమైన సమస్యగా ఉంది. భారతదేశం కూడా ఈ సమస్యలు అక్కడక్కడా ఉన్నాయి. దేశంలో విద్యుత్ డిమాండ్ నిరంతరం పెరుగుతోంది, కానీ ఉత్పత్తి అంత వేగంగా జరగడం లేదు. విద్యుత్ సంక్షోభం కారణంగా, తరచుగా విద్యుత్ కోతలు ఉంటున్నాయి. ఇది ప్రజల జీవితం, పని పై ప్రతికూల ప్రభావం చూపుతుంది. అలాగే పాత పవర్ ప్లాంట్ల సామర్థ్యం తగ్గుతోంది, దీని కారణంగా కొత్త ప్లాంట్ల పై ఒత్తిడి పెరుగుతోంది.

భారతదేశంతో సహా ప్రపంచ వ్యాప్తంగా విద్యుత్ ఉత్పత్తికి బొగ్గు ప్రధాన వనరు. కానీ బొగ్గు పరిమిత పరిమాణంలో ఉంది. కాబట్టి దాని ప్రత్యామ్నాయం చాలా పరిగణనలోకి తీసుకొన్నారు. అందుకే పునరుత్పాదక ఇంధనం అనే భావన వచ్చింది. ప్రస్తుతం సూర్యరశ్మి, గాలి నుంచి విద్యుత్తు ఉత్పత్తి అవుతుంది. పునరుత్పాదక శక్తికి సోలార్ ప్యానెల్స్, విండ్‌మిల్‌ల నుండి ఉత్పత్తి చేసిన విద్యుత్ కొన్ని ఉదాహరణలు.

అగ్నిపర్వత బూడిదలో అదనపు విద్యుత్‌..

పునరుత్పాదక శక్తి అంటే సోలార్ ప్యానెల్స్, విండ్ మిల్లుల నుండి ఉత్పత్తి చేసిన విద్యుత్ మొత్తం సామర్థ్యానికి చాలా రెట్లు ఎక్కువ. అందుకే నిల్వ ఉంటుంది. కానీ ఇప్పటి వరకు విద్యుత్‌ను ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉంచే నిర్దిష్ట మార్గం లేదు. అలాంటి పరిస్థితిలో అగ్నిపర్వతం పెద్ద ఆశగా మారింది. అగ్నిపర్వత బూడిద విద్యుత్ నిల్వలో పెద్ద పాత్ర పోషిస్తుంది.

విద్యుత్తును నిల్వ చేయడం ముఖ్యం..

పునరుత్పాదక శక్తి నుండి ఉత్పత్తి చేసిన అదనపు విద్యుత్‌ను నిల్వ చేయడానికి అగ్నిపర్వతం నుండి వచ్చే మిలియన్ల టన్నుల బూడిదను ఉపయోగించవచ్చని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు. బార్సిలోనా విశ్వవిద్యాలయం నుండి ఒక బృందం సాంద్రీకృత సౌర థర్మల్ పవర్ (CSP) ప్లాంట్ల నుండి ఉత్పత్తి చేసిన అదనపు విద్యుత్‌ను నిల్వ చేయడానికి అగ్నిపర్వత బూడిద సామర్థ్యాన్ని అధ్యయనం చేసింది.

పునరుత్పాదక శక్తిని పురోగమింపజేయడానికి విద్యుత్‌ను నిల్వ చేయడం చాలా ముఖ్యం. ఎందుకంటే ఇది పవన, సౌర క్షేత్రాల నుండి విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో హెచ్చుతగ్గులను సమతుల్యం చేయడంలో సహాయపడుతుంది. దీంతో అవసరమైనప్పుడు అదనపు విద్యుత్ ను వినియోగించుకోవచ్చు.

G7 దేశాల శక్తి నిల్వ లక్ష్యం..

పారిశ్రామికంగా అభివృద్ధి చెందిన దేశాల G7 గ్రూప్ ఇటీవల గ్లోబల్ ఎనర్జీ స్టోరేజీని 1,500GW పెంచడానికి కట్టుబడి ఉంది. ఇది నేటి సామర్థ్యం కంటే ఆరు రెట్లు ఎక్కువ. 2030 నాటికి ప్రపంచానికి మూడు రెట్లు పునరుత్పాదక ఇంధన సామర్థ్యాన్ని అందించడంలో సహాయపడుతుంది.

ఉప్పు ట్యాంకుల్లో విద్యుత్‌ నిల్వ..

CSP ప్లాంట్లు, ఇది ఒక సెంట్రల్ టవర్‌ పై సూర్యరశ్మిని కేంద్రీకరించడానికి, విద్యుత్తును వేడిగా మార్చడానికి గాజును ఉపయోగిస్తుంది. సాధారణంగా, అదనపు విద్యుత్తు ఒక రకమైన ఉప్పుతో నిండిన పెద్ద ట్యాంకులలో నిల్వ చేస్తారు. ఇది వేడికి వచ్చినప్పుడు కరిగిపోతుంది. ట్యాంకు సైజును బట్టి ఆరు గంటల నుంచి రోజు వరకు ఎక్కడైనా విద్యుత్ నిల్వ ఉంటుంది.

విద్యుత్తు అవసరమైనప్పుడు, సూర్యుడు అస్తమించినప్పుడు ఉష్ణ వినిమాయకం ద్వారా నీటిని మరిగించడానికి చాలా వేడి ఉప్పును ఉపయోగిస్తారు. దీని నుండి టర్బైన్‌ను తిప్పడానికి, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి సూపర్ హీటెడ్ ఆవిరి ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ఉప్పు కంటే బూడిద ఎక్కువ ప్రయోజనకరం..

పరిశోధకులు ఈ అధ్యయనాన్ని జర్నల్ ఆఫ్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్‌లో ప్రచురించారు. ఫలితంగా CSP ప్లాంట్ల పోటీతత్వాన్ని పెంపొందించేందుకు కాంక్రీట్, ఇతర ఘన కణాలు ఇప్పుడు కరిగిన ఉప్పు కంటే ఎక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్న ఎంపికగా భావిస్తున్నారని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు. కరిగిన ఉప్పుకు ఖర్చుతో పాటు ఇతర లోపాలు ఉన్నాయని, ఉప్పు దానిలో ఉన్న పైపులు, నిల్వ ట్యాంకులను నాశనం చేస్తుందని ఆయన అన్నారు.

ఉప్పుటేరు వల్ల రూ.392 కోట్ల నష్టం..

అనేక ప్రధాన CSP ప్లాంట్లు వాటి కరిగిన ఉప్పు ట్యాంకుల నుండి లీక్‌లను ఎదుర్కొన్నాయి. ఇటీవల మొరాకో ఎడారిలో ఉన్న ప్రపంచంలోని అతిపెద్ద CSP ప్లాంట్ కరిగిన ఉప్పు ట్యాంక్ నుండి లీక్ అయింది. దీని వలన ప్రాజెక్ట్ యజమానికి సుమారు $ 392 మిలియన్ల నష్టం వాటిల్లింది.

ఇటువంటి సమస్యలు "కరిగిన ఉప్పు లోపాలు లేకుండా" అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగల ఘన పదార్థాల కోసం వెతకడానికి శాస్త్రవేత్తలను ప్రేరేపించాయి. ఇది శక్తి నిల్వకు మరింత శాశ్వత పరిష్కారంగా అగ్నిపర్వత బూడిదను ఉపయోగించడాన్ని పరిశోధించడానికి పరిశోధకులను ప్రోత్సహించింది.

వాయువ్య ఆఫ్రికా తీరంలో ఉన్న స్పానిష్ ద్వీపసమూహం కానరీ దీవులలో 2021లో లా పాల్మా ద్వీపంలో అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనం కారణంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన 80 నుండి 90 మిలియన్ క్యూబిక్ మీటర్ల బూడిదలో కొంత భాగాన్ని వారు ఉపయోగించారు.

అగ్నిపర్వత బూడిద 750 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకోగలదు..

750 డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకునేలా ఈ బూడిదను ఉపయోగించినట్లు పరిశోధకులు తెలిపారు. ఇది కరిగిన ఉప్పు కంటే దాదాపు 250 డిగ్రీల సెల్సియస్ వేడి ఉష్ణోగ్రత. ఈ బూడిద నిల్వ సాధనంగా మారుతుంది. ఆర్థిక, పర్యావరణం, దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.

బూడిద XRD మూల్యాంకనంలో డయోప్సైడ్, అనోర్థైట్, ఆలివిన్‌తో సహా సిలికేట్ కుటుంబం గమనించారు. థర్మల్ సైక్లింగ్ నిర్మాణాన్ని చెక్కుచెదరకుండా ఉంచింది కాని ఆక్సిడైజ్ చేయబడిన మెటాలిక్ ఆక్సైడ్‌లు మాగ్నెటైట్ నుండి హెమటైట్‌కు మారాయి. దీంతో నెలవారీగా 0.54 శాతం పెరిగింది. ఆప్టికల్ లక్షణాలు 85 శాతం సౌర శోషణను చూపించాయి. ఇది ఓపెన్ రిసీవర్ టెక్నాలజీకి ముఖ్యమైనది. SEM చిత్రాలు థర్మల్ సైక్లింగ్ తర్వాత కణాల విచ్ఛిన్నం, ఉపరితల నిర్మాణాన్ని సూచించాయి.

ఉప్పు చెడిపోవడం పోతుంది..

కరిగిన ఉప్పు కంటే అగ్నిపర్వత బూడిద కిలోగ్రాముకు కొంచెం తక్కువ శక్తిని నిల్వ చేస్తుందని పరిశోధకులు తెలిపారు. కానీ అతను సోలార్ ఉప్పు క్షీణత, అంటే కాలక్రమేణా నాణ్యత కోల్పోవడం, CSP ప్లాంట్‌లలోని ఇతర మూలకాలతో కలిపినప్పుడు ప్రతికూల ప్రభావాలను నివారించవచ్చని అతను వాదించాడు.

విద్యుత్ నిల్వ బూడిద కంటే చౌకగా ఉంటుంది..

బూడిదను కొనుగోలు చేయడం కూడా చౌకగా ఉంటుందని, ఈ వ్యర్థ పదార్థాలను మళ్లీ ఉపయోగించడం వల్ల పర్యావరణానికి కూడా మేలు జరుగుతుందని పరిశోధకులు తెలిపారు. లా పాల్మా వంటి బూడిద థర్మల్ ఎనర్జీ స్టోరేజీకి ప్రత్యామ్నాయ, స్థిరమైన పదార్థంగా మారడానికి భారీ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉందని, దీని ధర చౌకగా ఉండటమే కాకుండా విద్యుత్ నిల్వను మెరుగుపరుస్తుందని ఆయన అన్నారు.