अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के शीर्ष 7 फायदे और नुकसान

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा (एसबीएसपी) एक ऐसा विचार है जिसे 1968 में इसकी शुरुआत से ही कभी बढ़ावा दिया गया है तो कभी अनदेखा किया गया है। एसबीएसपी प्रणाली मूल रूप से सौर पैनलों से बना एक उपग्रह है जो अंतरिक्ष से पृथ्वी तक विद्युत ऊर्जा संचारित करता है । यह एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत है जिसमें भविष्य की ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने की अपार क्षमता है। इस तकनीक के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्रभाव हैं जो इसकी वर्तमान व्यावहारिकता को प्रभावित करते हैं। तो आइए, अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान के साथ-साथ इसके संभावित अनुप्रयोगों के बारे में विस्तार से जानें।

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के पक्ष और विपक्ष

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा (एसबीएसपी) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा एकत्रित की जाती है और उसे वायरलेस तरीके से पृथ्वी पर भेजा जाता है। इसमें उपग्रहों पर लगे सौर पैनलों का उपयोग किया जाता है, जिन पर परावर्तक या हवा से भरे दर्पण होते हैं जो सौर विकिरण को उन पर निर्देशित करते हैं। इस ऊर्जा को फिर लेजर या माइक्रोवेव के माध्यम से पृथ्वी की ओर भेजा जाता है। यहाँ इसे रेक्टेना (माइक्रोवेव एंटीना) द्वारा ग्रहण किया जाता है।

नेशनल स्पेस सोसाइटी के अनुसार, एसबीएसपी में ऊर्जा के सभी अन्य नवीकरणीय स्रोतों को मिलाकर बेहतर प्रदर्शन करने की क्षमता है। यह कम से कम पर्यावरणीय प्रभाव के साथ बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्रदान कर सकता है।

इस अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने और हमारी ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने की इसकी संभावना के लिए आइए हम अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान के बारे में विस्तार से जानें।

के पेशेवरों अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा

1. ऊर्जा का स्वच्छ स्रोत

अंतरिक्ष सौर ऊर्जा , तेल, गैस, इथेनॉल और कोयला संयंत्रों से इस मायने में अलग है कि यह वायुमंडल में किसी भी प्रकार की ग्रीनहाउस गैस का उत्सर्जन नहीं करती है । कोयला और परमाणु संयंत्रों के विपरीत, अंतरिक्ष सौर ऊर्जा को ताजे पानी के सीमित संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती है और न ही यह उन पर निर्भर करती है।

अंतरिक्ष सौर ऊर्जा अन्य ऊर्जा स्रोतों जैसे बायोएथेनॉल या बायो-डीजल के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करती है जो धीरे-धीरे दुर्लभ होती जा रही है। इसके अतिरिक्त, प्राकृतिक गैस आधारित उर्वरकों पर कोई निर्भरता नहीं है।

2. आसान परिवहन

अंतरिक्ष से सौर ऊर्जा का उपयोग करने से अंतरिक्ष में वस्तुओं के परिवहन के सस्ते तरीके विकसित करने के लिए पर्याप्त मांग उत्पन्न हो सकती है । ऐसा करने से सौर मंडल के संसाधनों की आर्थिक क्षमता का पूरा लाभ उठाया जा सकेगा।

3. रोजगार के अवसर

अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा का उपयोग करने से अधिक रोजगार सृजित हो सकते हैं , और एयरोस्पेस क्षेत्र की विशेषज्ञता का लाभ उठाकर ऊर्जा सुरक्षा और जलवायु परिवर्तन की समस्याओं को हल करने में मदद मिल सकती है।

4. विश्वसनीय

सौर ऊर्जा की उपलब्धता अपार है और यह चौबीसों घंटे उपलब्ध है, जो कि ज़मीन पर स्थापित सौर और पवन ऊर्जा संयंत्रों के लिए संभव नहीं है । यह बादलों के छाए रहने, दिन के उजाले या हवा की गति से अप्रभावित रहते हुए सहजता से काम करती है। इसके उपयोग से तेल के लिए अनिश्चित या प्रतिकूल देशों पर निर्भरता कम हो जाती है या बिल्कुल समाप्त हो जाती है।

5. सुरक्षित

अंतरिक्ष सौर ऊर्जा परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में अधिक लाभदायक है क्योंकि इससे विषैला अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होता जिसे सैकड़ों वर्षों तक सुरक्षित रूप से संग्रहित और निगरानी में रखना पड़े। यह कोयले और परमाणु ईंधनों की तुलना में पर्यावरण के लिए बेहतर है क्योंकि इसके लिए हानिकारक खनन की आवश्यकता नहीं होती।

6. असीमित

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान की सूची में अगला लाभ यह है। यह पृथ्वी आधारित ऊर्जा स्रोतों पर निर्भरता कम करके और इस प्रकार सीमित संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा को कम करके देशों को ऊर्जा के मामले में आत्मनिर्भर बना सकता है।

7. व्यापक पहुंच

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा का उपयोग करके विश्व के किसी भी स्थान पर ऊर्जा निर्यात करना संभव है। इस ऊर्जा का उपयोग स्थानीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि भारत के ग्रामीण क्षेत्रों में मेथनॉल का उत्पादन करना, जहाँ बिजली की सुविधा नहीं है। इसके संभावित अनुप्रयोगों में से एक समुद्री जल का विलवणीकरण है। समान आकार का अंतरिक्ष आधारित सौर संयंत्र, जमीन पर स्थित समान आकार के संयंत्र की तुलना में 13 गुना अधिक ऊर्जा प्रदान करता है। इसी के साथ अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के लाभों का वर्णन समाप्त होता है, आइए अब इसके नुकसानों के बारे में पढ़ें।

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नुकसान of अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा

1. निर्माण

2. उच्च विकास लागत

अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा विकसित करना एक खर्चीली प्रक्रिया है। अंतरिक्ष में सौर ऊर्जा विकसित करने के खर्चों की तुलना इसे न करने के खर्चों से करना आवश्यक है। अंतरिक्ष में इन प्रणालियों का निर्माण महंगा है क्योंकि सभी आवश्यक सामग्रियों को ले जाने के लिए बड़ी संख्या में अंतरिक्ष शटल प्रक्षेपणों की आवश्यकता होती है।

कम लागत के लिए: 4,000 मीट्रिक टन (4M kg) x $9,000 लॉन्च लागत प्रति किलोग्राम यह लगभग 36 बिलियन डॉलर होने का अनुमान है। 80,000 मीट्रिक टन (80M kg) x $43,000 लॉन्च लागत प्रति किलोग्राम के लिए, यह लगभग 3.4 ट्रिलियन डॉलर होने का अनुमान है।

3. उच्च रखरखाव

अंतरिक्ष से पृथ्वी पर सौर ऊर्जा भेजना महंगा है, लेकिन अंतरिक्ष में इसके घटकों का रखरखाव करना और भी मुश्किल और खर्चीला है। पृथ्वी पर, खराब या ठीक से काम न करने वाले सौर पैनल घटकों को आमतौर पर कुछ घंटों या दिनों में बदला और दोबारा लगाया जा सकता है। लेकिन अंतरिक्ष में यह इतना आसान नहीं है।

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4. संभावित खतरा

अंतरिक्ष में लगे सौर पैनलों को कई खतरों का सामना करना पड़ता है, जिनमें अंतरिक्ष मलबा, क्षुद्रग्रह, धूल और सूर्य से आने वाली तीव्र (असंक्रमित) विकिरण शामिल हैं । ये सभी अंतरिक्ष-आधारित सौर मंडल की अखंडता को संभावित रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं।

5. लघु जीवनकाल

अंतरिक्ष में लगाए गए सौर पैनलों का जीवनकाल पृथ्वी पर लगे सौर पैनलों की तुलना में कम होता है, क्योंकि अंतरिक्ष का वातावरण कठोर होता है । इन्हें बार-बार बदलना पड़ता है, जिसके लिए अंतरिक्ष में सामग्री भेजनी पड़ती है, जिससे खर्च और बढ़ जाता है। अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के फायदों और नुकसानों में से यह एक प्रमुख कमी है।

6. शीघ्र अवनति

अंतरिक्ष में सौर पैनलों का क्षरण पृथ्वी पर सौर पैनलों के क्षरण की तुलना में काफी अधिक होता है, लगभग आठ गुना अधिक ।

7. बर्बादी

पृथ्वी पर ऊर्जा का परिवहन जोखिम भरा हो सकता है । साथ ही, परिवहन की प्रक्रिया के दौरान ऊर्जा की काफी हानि भी होती है।

अंतरिक्ष सौर ऊर्जा के लिए आवश्यकताएँ

अंतरिक्ष सौर ऊर्जा को वास्तविकता बनाने के लिए आवश्यक प्रौद्योगिकी और बुनियादी ढांचे का होना आवश्यक है।

1. आसान और प्रभावी पावर ट्रांसमिशन

उपग्रहों से पृथ्वी की सतह तक ऊर्जा के संचरण का मूल्यांकन करना अत्यंत महत्वपूर्ण है, जिसका पर्यावरण पर न्यूनतम प्रभाव पड़े।

2. बड़े पैमाने पर कक्षा में निर्माण और संचालन

3. कम लागत वाले पर्यावरण अनुकूल प्रक्षेपण वाहन

एक बार इस्तेमाल के लिए डिज़ाइन किए गए प्रक्षेपण यान महंगे होते हैं, और बार-बार इस्तेमाल करने पर ये वायुमंडल में प्रदूषण फैला सकते हैं। हालांकि, कई निजी कंपनियां इन समस्याओं के समाधान के रूप में सस्ते और पुन: उपयोग योग्य प्रक्षेपण यान विकसित करने पर काम कर रही हैं।

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा अनुप्रयोग

कई वर्षों के निरंतर अनुसंधान के दौरान, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि एसबीएसपी का उपयोग विभिन्न कार्यों में किया जा सकता है, लेकिन मुख्य रूप से इसका उपयोग बिजली उत्पादन और अंतरिक्ष अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।

1. एसबीएसपी के प्रमुख अनुप्रयोगों में अंतरिक्ष अवसंरचना, उपग्रहों, रोवरों और अंतरिक्ष वाहनों को शक्ति प्रदान करना शामिल है ।

2. पवन और सौर ऊर्जा उत्पादन कम होने के समय जीवाश्म ईंधन से चलने वाले बिजली संयंत्रों को ऊर्जा के बैकअप स्रोत के रूप में उपयोग करें।

3. अन्य संभावित अनुप्रयोगों में समुद्री जल के विलवणीकरण की प्रक्रिया के माध्यम से ताजे पानी की आपूर्ति शामिल है।

4. एयरबस अंतरिक्ष में उत्पादित सौर ऊर्जा का उपयोग विमानन के उच्च कार्बन उत्सर्जन को कम करने में करना चाहती है। इससे विमानों में जीवाश्म ईंधन का उपयोग पूरी तरह समाप्त नहीं होगा, लेकिन विमानों द्वारा उत्सर्जित ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा में कमी आ सकती है। भविष्य में इससे विमानों की उड़ान क्षमता में भी वृद्धि हो सकती है।

5. कैल्टेक में लिक्विड सनलाइट एलायंस के निदेशक के अनुसार, इसका उपयोग ऐसे तरल पदार्थों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है जिनमें औद्योगिक रसायन, ईंधन, निर्माण सामग्री या उत्पादों के रूप में अपार क्षमता है।

अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान तथा इसके अनुप्रयोग के बारे में जानने के बाद आइए जानें कि एसबीएसपी प्रणाली का भविष्य क्या है।

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अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा प्रणाली का भविष्य

अंतरिक्ष से सौर ऊर्जा प्राप्त करना एक व्यवहार्य विकल्प है, और यदि इसका विस्तार किया जाए, तो यह हमें ऊर्जा का एक प्रचुर स्रोत प्रदान कर सकता है। हालांकि, यह बेहद चुनौतीपूर्ण भी है। अंतरिक्ष में सौर पैनल भेजने की उच्च लागत को कम करने के लिए, निर्माताओं को महत्वपूर्ण तकनीकों का उपयोग करके इनका वजन काफी कम करना होगा। बेहतर पतले-फिल्म वाले सौर पैनल इसमें सहायक हो सकते हैं।

वैज्ञानिक और अंतरिक्ष शोधकर्ता एक ऐसी सटीक और संतुलित किरण उत्पन्न करने के लिए काम कर रहे हैं जो उपग्रहों को स्थिर रखने के साथ-साथ निरंतर शक्ति की गारंटी दे सके। देश पहले से ही इस तकनीक को जल्द से जल्द चालू करने के लिए कदम उठा रहे हैं।

1। चीन

• अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा प्रणालियों की ऊर्जा का दोहन करने के लिए 2021 में पहले ही समताप मंडल में एक छोटा सौर उपग्रह प्रक्षेपित किया जा चुका है।
• इसकी योजना 1 तक लगभग 2030 मेगावाट ऊर्जा उत्पन्न करने तथा 2050 तक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य अंतरिक्ष-आधारित सौर संयंत्र विकसित करने की है।

2। जापान

• शोधकर्ताओं को माइक्रोवेव के माध्यम से वायरलेस तरीके से विद्युत शक्ति संचारित करने में सफलता मिली है, जो एक बड़ी प्रगति है।
• एसबीएसपी प्रणालियाँ उनके भावी अंतरिक्ष अन्वेषण विज़न का एक हिस्सा हैं।

3। संयुक्त राज्य अमेरिका

• के बीच 100 मिलियन डॉलर की साझेदारी अमेरिकी वायु सेना अनुसंधान प्रयोगशाला और नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन के साथ मिलकर एसबीएसपी प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाया जाएगा।
• एसबीएसपी प्रौद्योगिकी विकसित करने और कम लागत पर बिजली उत्पन्न करने के लिए 17.5 मिलियन डॉलर की अंतरिक्ष सौर ऊर्जा पहल।
• एसबीएसपी की संयोजन और प्रक्षेपण लागत को कम करने के लिए पुन: प्रयोज्य प्रक्षेपण प्रणालियों पर अनुसंधान करना।
• नई प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हुए, एसपीएस-अल्फा मार्क-II अवधारणा ने एसबीएसपी परियोजनाओं को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बना दिया है।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में पृथ्वी पर विश्व की ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने की क्षमता है। अमेरिकी सरकार के आंकड़ों के अनुसार, केवल 22,000 वर्ग मील ( मिशिगन झील के क्षेत्रफल के बराबर) में सौर पैनल लगाने से पूरे संयुक्त राज्य अमेरिका को पर्याप्त बिजली मिल सकती है।

जीवाश्म ईंधन सीमित मात्रा में उपलब्ध हैं और निकट भविष्य में इनके समाप्त होने की आशंका है। अनुसंधान और निवेश अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा प्रणाली के उज्ज्वल भविष्य की राह प्रशस्त कर रहे हैं, जो एक व्यावहारिक और कारगर विकल्प साबित हो सकता है। अंतरिक्ष आधारित सौर ऊर्जा के कई फायदे और नुकसान हैं , फिर भी इस संभावित ऊर्जा समाधान को नजरअंदाज करना बुद्धिमानी नहीं होगी।

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