प्राचीन काळापासून, मानवाने नैसर्गिक घटनांचा अंदाज घेण्यासाठी हवामानाच्या वर्तनाचा अंदाज लावण्याचा प्रयत्न केला आहे. ज्वालामुखीचा उद्रेक, टायफून, पूर, भूकंप किंवा त्सुनामी ही मोठ्या-परिमाणाच्या घटनांची उदाहरणे आहेत ज्यांचे परिणाम कमी करण्यासाठी आम्ही अंदाज लावण्याचा प्रयत्न केला आहे. तथापि, अप्रत्याशित अंदाज लावण्यावर लक्ष केंद्रित करण्याऐवजी, काही प्रकारच्या फायद्यासाठी आधीच अस्तित्वात असलेल्या नैसर्गिक अभिव्यक्तींचा फायदा का घेऊ नये?
या घटना प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा सोडतात. उदाहरणार्थ, उष्णकटिबंधीय वादळे आणि चक्रीवादळांमध्ये शक्तिशाली वारे असतात ज्यांचा उपयोग पवन ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. तर, प्रश्न उद्भवतो: आपण या घटनांचा उपयोग कसा करू शकतो आणि त्यांच्या अफाट ऊर्जेला उपयुक्त गोष्टीत कसे रूपांतरित करू शकतो?
वाऱ्याने निर्माण होणारी ऊर्जा
वारा हा उर्जेचा अक्षय स्रोत आहे आणि चक्रीवादळ आणि उष्णकटिबंधीय वादळ यांसारख्या आपत्तीजनक घटनांमध्ये महत्त्वाचा आहे. वादळ 257 किमी/ता पर्यंत पोहोचू शकतात आणि काही गंभीर वादळांमध्ये 9 अब्ज लिटरपेक्षा जास्त पाऊस देखील निर्माण करतात. चक्रीवादळासारख्या घटनांद्वारे सोडल्या जाणाऱ्या ऊर्जेचे प्रमाण जगातील सर्व अण्वस्त्रांच्या एकत्रित प्रमाणापेक्षा जास्त आहे. जगभरातील शास्त्रज्ञांचे काम ती ऊर्जा पकडणे, वापरणे आणि साठवणे हे आहे.
सध्या आपण पवन ऊर्जेसह वाऱ्याचा फायदा घेतो, परंतु पारंपारिक पवन टर्बाइन अत्यंत परिस्थितीला तोंड देण्यासाठी तयार नसतात. सध्याची स्थापना 90 किमी/ताशी वेगाने वाऱ्यांसाठी अनुकूल केली जाते. तथापि, चक्रीवादळे या मर्यादा मोठ्या प्रमाणात ओलांडतात, तंत्रज्ञानामध्ये लक्षणीय सुधारणा आवश्यक आहेत.
144 किमी/ताशी वेगाने वाऱ्यासह कार्य करू शकणाऱ्या टर्बाइनचा विकास ही महत्त्वाची प्रगती आहे. ही उल्लेखनीय प्रगती असली तरी, चक्रीवादळाच्या वेगाचा सामना करण्यास सक्षम होण्यापासून ते अद्याप दूर आहे, ज्यामुळे भविष्यात अधिक वारंवारतेसह 260 किमी/ताशी वेगाने वाहणारे वारे व्यवस्थापित करण्यासाठी नवनवीन शोध सुरू ठेवण्याची गरज निर्माण झाली आहे.
आपण चक्रीवादळ थांबवू शकतो का?
चक्रीवादळांच्या ऊर्जेचा वापर करणेच नव्हे तर त्यांचा विध्वंसक प्रभाव कमी करणे देखील शक्य आहे का हा एक मनोरंजक विषय आहे. स्टॅनफोर्ड युनिव्हर्सिटीच्या अभ्यासाने हे सिद्ध केले आहे की ऑफशोअर विंड फार्म एखाद्या चक्रीवादळात वाऱ्याचा वेग जमिनीवर येण्यापूर्वीच ५०% कमी करू शकतो. मोठ्या चक्रीवादळाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी 50 मीटर व्यासाचे ब्लेड असलेले हजारो टर्बाइन, समुद्रसपाटीपासून वर स्थापित केले जातील.
हा दृष्टीकोन केवळ त्यांची ऊर्जा पकडण्यात मदत करेल असे नाही, तर त्यांच्यामुळे निर्माण होणाऱ्या लाटा आणि पूर कमी होईल. तथापि, उच्च खर्चामुळे अशा आकाराची स्थापना अद्याप आवाक्यात नाही. तथापि, तांत्रिक उत्क्रांती आणि सुधारित साहित्य भविष्यात हे अधिक व्यवहार्य बनवू शकतात.
चक्रीवादळ उर्जेचा वापर करणे व्यवहार्य आहे का?
चीन या क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण प्रगती करत आहे. फुजियानच्या किनाऱ्याजवळ, GWH252-16MW ऑफशोर विंड टर्बाइन स्थापित केले गेले आहे, ज्याने 24 तासांत वीज उत्पादनाचा विक्रम मोडला, टायफून हायकुईच्या वाऱ्यांदरम्यान 384,1 MWh वीज निर्मिती केली. हे त्याच्या रिअल-टाइम ब्लेड ऍडजस्टमेंट डिझाइनमुळे शक्य झाले आहे, ज्यामुळे टर्बाइन 80 किमी/तास वेगाने वाऱ्याखाली चालू ठेवू शकतात, तर इतर पारंपारिक पवन टर्बाइन नुकसान टाळण्यासाठी बंद केले जातात.
GWH252-16MW टर्बाइनमध्ये टायफूनसारख्या अत्यंत परिस्थितीत काम करण्याची क्षमता देखील आहे, ज्यामुळे वीज निर्माण करण्यासाठी जोरदार वारे कापले जाऊ शकतात. हे भविष्यासाठी एक आशादायक तंत्रज्ञान आहे, कारण ते चक्रीवादळ-प्रवण भागात पद्धतशीरपणे वापरले जाऊ शकते.
समांतर, इतर पर्याय जसे की BAT अल्टेरोस टर्बाइन त्यांच्या कमाल व्यावसायिक क्षमतेपर्यंत पोहोचले नाहीत, परंतु उच्च उंचीवर वातावरणातील घटनांमधून ऊर्जा मिळविण्यात रस दाखवतात. अत्यंत वाऱ्याचा फायदा घेण्यासाठी डिझाइन केलेले, ही उडणारी टर्बाइन अजूनही व्यापारीकरणाच्या प्रतीक्षेत असलेल्या नावीन्यपूर्णतेचे प्रतिनिधित्व करते.
ऑफशोअर पवन टर्बाइनची भूमिका
चक्रीवादळांचा सामना करण्यासाठी भविष्यातील पवन ऊर्जेचा एक भाग किनाऱ्यापासून दूर ऑफशोअर विंड फार्मच्या स्थापनेमध्ये आहे. कॉम्प्युटर सिम्युलेशननुसार, या उद्यानांचे मोठे विस्तार चक्रीवादळ वाऱ्याचा वेग 140 किमी/तास पेक्षा कमी करू शकतात. याचा केवळ वीजनिर्मितीवरच नव्हे, तर लाटा आणि वादळाचा प्रभाव कमी करून किनारपट्टीवरील नैसर्गिक आपत्तींपासून बचाव करण्यावरही सकारात्मक परिणाम होईल.
मार्क झेड. जेकबसन आणि क्रिस्टिना आर्चर यांसारख्या तज्ञांचे म्हणणे आहे की जर चक्रीवादळ कॅटरिना या आकाराच्या उद्यानातून गेले असते, तर त्याचा प्रभाव खूपच कमी झाला असता, जमिनीवर पोहोचल्यावर त्याचे उष्णकटिबंधीय वादळात रूपांतर झाले असते.
अशाप्रकारे, ऑफशोअर पवन ऊर्जा ही केवळ स्वच्छ विजेचा स्रोत नाही, तर पृथ्वीवरील हवामानाचा प्रभाव कमी करण्यातही महत्त्वाची भूमिका बजावते. हा एक पुढे जाणारा मार्ग आहे, परंतु या कल्पना मोठ्या प्रमाणावर व्यवहार्य करण्यासाठी भौतिक आणि तंत्रज्ञानामध्ये लक्षणीय प्रगती आवश्यक आहे.
चक्रीवादळासारख्या घटनांचा फायदा घेण्यासाठी तंत्रज्ञानाचा विकास हे एक आकर्षक क्षेत्र आहे ज्यामध्ये भविष्यात स्पष्ट वाढ होण्याची शक्यता आहे. जगभरातील शास्त्रज्ञ आणि कंपन्या केवळ अधिक कार्यक्षम बनवण्याच्या मार्गांचा अभ्यास करत राहतात परंतु अति वाऱ्यांपासून सुरक्षित ऊर्जेची साठवण देखील करतात, ज्यामुळे या घटनांमुळे सर्वाधिक प्रभावित झालेल्या भागात लक्षणीय फरक पडू शकतो.