पवन ऊर्जा

पवन ऊर्जा

भूपृष्ठावरील प्रवाहित हवेची ऊर्जा. भूपृष्ठावरील वाऱ्याच्या गतिज ऊर्जेला पवन ऊर्जा म्हणतात. पवन ऊर्जा म्हणजे वायू पासून मिळणारी ऊर्जा आहे. वायू एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत आहे. पवन ऊर्जा तयार करण्यासाठी पवनचक्कीचा वापर केला जातो. ज्यामुळे वायूतील गतिशील ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतरीत होते.

पवन ऊर्जा ही अक्षय्य ऊर्जा आहे आणि ती सहजासहजी उपलब्ध करून घेता येते. ही ऊर्जा अत्यंत सुरक्षित आणि किफायतशीर आहे. पवन ऊर्जेमुळे वायू प्रदूषण व जल प्रदूषण होत नाही. पवन ऊर्जेचा विकास काही पाश्चिमात्य देशांमध्ये मोठया प्रमाणात झालेला दिसून येतो. जर्मनी, अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने, स्पेन, भारत, डेन्मार्क, चीन इत्यादी देशांत पवन ऊर्जेवर विद्युत् निर्मिती करण्यात येत आहे. भारतात तमिळनाडू, गुजरात, महाराष्ट्र, कर्नाटक, राजस्थान, मध्य प्रदेश, केरळ, पश्चिम बंगाल इत्यादी राज्यांत पवन ऊर्जा केंद्रे उभारण्यात आली आहेत. भारतात १९८५ मध्ये गुजरातमधील मांडवी येथे व्यापारी तत्त्वावर पवन ऊर्जा केंद्र उभारण्यात आले. हे आशिया खंडातील पहिले पवन ऊर्जा केंद्र आहे.

. जंगली आणि ग्रामीण भागामध्ये उभारणे आवश्यक आहे.यामुळे "ग्रामीण भागाचे औद्योगिकीकरण" होण्याचे प्रमाण वाढण्यास मदत होते आणि राहण्याची शक्यता कमी होऊ शकते.

वायू स्थिर आणि मजबूत आहे आणि जमिनीवरील किनाऱ्यावरील शेतात कमी हवामान प्रभाव आहे; परंतु बांधकाम आणि देखभाल खर्च खूपच जास्त आहेत.

वारा हा एक अधूनमधून वाहणारा ऊर्जेचा स्रोत आहे, जो वीज बनवू शकत नाही किंवा मागणीनुसार विजेचे वितरण करता येऊ शकत नाही.

इतिहास

• पवन ऊर्जेचा उपयोग हजारो वर्षांपूर्वीपासून ईजिप्तमध्ये इ. स. पू. २,८०० मध्ये केला गेला, तर इराणमध्ये इ. स. ६०० मध्ये करण्यात आला. एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरीस पवनचक्क्यांचा वापर विद्युत् निर्मितीसाठी होऊ लागला. पवन ऊर्जेचा वापर विद्युत् निर्मिती करण्यासाठी, पवनचक्की चालविण्यासाठी, पाणी उपसा करणारे किंवा मलमूत्राचा निचरा करणारे पंप चालविण्यासाठी तसेच शिडाची जहाजे चालविण्यासाठी केला जातो. आजच्या काळात जगभर पवन ऊर्जेचा वापर करून आधुनिक पद्धतीने तयार केलेल्या वातझोत यंत्रांच्या (विंड टरबाइन) साहाय्याने विद्युत् निर्मिती करण्यात येत आहे. विद्युत् निर्मितीसाठी वाऱ्याचा वेग किमान ताशी १६ किमी. असावा लागतो. तसेच वाऱ्याच्या प्रवाहात सातत्य असावे लागते. वाऱ्याचा वेग जसा वाढतो त्याप्रमाणे विद्युत् निर्मितीची क्षमता वाढते.
• राजा हम्मूराबीचा कोडेक्स (शासनकाळ १७५० - - इ.स.पू. १७९२ ) मध्ये यांत्रिक ऊर्जा निर्मितीसाठी पवनचक्क्यांचा उल्लेख आधीच केला आहे. धान्य आणि पंप पाणी, पवनचक्की आणि पवन पंप पीसण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या वारा शक्तीच्या मशीन, 9 व्या शतकापर्यंत इराण, अफगाणिस्तान आणि पाकिस्तानमध्ये विकसित केली गेली. पवन ऊर्जा व्यापकपणे उपलब्ध होती आणि वेगाने वाहणाऱ्या प्रवाहांच्या काठावर मर्यादित नव्हती, किंवा नंतर, इंधनाचे स्रोत आवश्यक आहे. पवन-शक्तीच्या पंपांनी नेदरलँड्सचे पोल्डर काढून टाकले आणि अमेरिकन मध्य-पश्चिम किंवा ऑस्ट्रेलियन आउटबॅकसारख्या शुष्क प्रदेशात पवन पंपांनी पशुधन आणि स्टीम इंजिनसाठी पाणीपुरवठा केला.
• जुलै १८८७ मध्ये स्कॉटलंडमध्ये इलेक्ट्रिक उर्जा निर्मितीसाठी वापरली जाणारी पहिली पवनचक्की ग्लासगो (स्ट्राथक्लाइड विद्यापीठाचे पूर्ववर्ती) अँडरसन कॉलेजचे प्रोफेसर जेम्स ब्लाइथ यांनी स्कॉटलंडमध्ये बांधली. ब्लाइथची १० मीटर (33 फूट) उंच, किनार्डीनेशायरमधील मेरीकिर्क येथील सुट्टीच्या कॉटेजच्या बागेत कपड्याने नौकायुक्त वारा टरबाइन स्थापित केली गेली आणि कॉटेजमधील प्रकाश उर्जा देण्यासाठी फ्रेंच नागरिक कॅमिल अल्फोन्स फ्युरे यांनी विकसित केलेल्या एक्लेक्ट्युलेटर चार्ज करण्यासाठी वापरली गेली. अशाप्रकारे पवन उर्जाद्वारे वीज पुरवठा करणारे हे जगातील पहिले घर बनले आहे. मुख्य रस्त्यावर प्रकाश टाकण्यासाठी ब्लाइथ यांनी मेरीकिर्कच्या लोकांना अतिरिक्त विद्युत शक्ती दिली, तथापि, त्यांनी विद्युत ऑफर ही "सैतानाचे कार्य" आहे असे त्यांना वाटले म्हणून त्यांनी ही ऑफर नाकारली. नंतर त्याने पुरवण्यासाठी पवन टरबाइन बांधले तरी स्थानिक पागल अस्सलम, इन्फिरमरी आणि मॉन्ट्रोजच्या दवाखान्यास आपत्कालीन शक्ती, तंत्रज्ञानाला आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य मानले जात नसल्यामुळे अविष्कार खरोखर कधीच झाला नाही.
• क्लीव्हलँड, ओहायो येथे अटलांटिकच्या पलीकडे, चार्ल्स एफ. ब्रश यांनी १८८७-१८८८ च्या हिवाळ्यात एक मोठे आणि जोरदार इंजिनियर्ड मशीन तयार केली आणि तयार केली. हे त्याच्या अभियांत्रिकी कंपनीने त्यांच्या घरी बांधले होते आणि १८८६ ते १९०० पर्यंत कार्यरत होते. ब्रश विंड टर्बाईनचा रोटर १७ मीटर (५६ फूट) व्यासाचा होता आणि तो १८ मीटर ५९(फूट) टॉवरवर चढविला गेला होता. जरी आजच्या मानकांनुसार मोठे असले तरी मशीनला केवळ १२ किलोवॅट रेटिंग दिले गेले आहे. कनेक्ट केलेल्या डायनामाचा वापर एकतर बॅटरीच्या बँक चार्ज करण्यासाठी किंवा ब्रशच्या प्रयोगशाळेतील १०० पर्यंत प्रकाशमय बल्ब, तीन कमान दिवे आणि विविध मोटर्स चालविण्यासाठी केला जात होता.
• विद्युत उर्जेच्या विकासासह, पवन उर्जाला केंद्र-व्युत्पन्न उर्जापासून दूर असलेल्या लाइटिंग इमारतींमध्ये नवीन अनुप्रयोग आढळले. २० व्या शतकाच्या समांतर मार्गांनी शेतात किंवा निवासासाठी योग्य लहान पवन स्टेशन विकसित केले. १९७३ च्या तेल संकटामुळे डेन्मार्क व अमेरिकेत तपासणीला चालना मिळाली व त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात युटिलिटी-स्केल वारा जनरेटर बनू शकले जे विद्युत दुर्गम वापरासाठी इलेक्ट्रिक पॉवर ग्रीडशी जोडले जाऊ शकतात. २०८० पर्यंत, अमेरिकेची स्थापित क्षमता२५.४4 गीगावाटपर्यंत पोहोचली होती आणि २०१२ पर्यंत स्थापित क्षमता ६० गिगावाट होती. 33 आज, वारा चालवणारे जनरेटर, वेगळ्या निवासस्थानांवर बॅटरी चार्जिंगसाठी लहान स्टेशन दरम्यान, जवळपास-गीगावाट आकाराच्या ऑफशोअर विंड पट्ट्यांपर्यंत राष्ट्रीय विद्युत नेटवर्कला विद्युत पुरवणारे प्रत्येक आकाराच्या श्रेणीत कार्य करतात

उपयोग

साधारणपणे वारा कोणत्या दिशेने आणि गतीने वाहतो ह्या माहितीचा उपयोग घरबांधणी उद्योग आणि विमानतळावरील धावपट्टी बांधणे यांसाठी केला जातो. ह्या माहितीचा उपयोग करून घराची दिशा, घराची दारे व खिडक्या यांची योजना योग्य रीतीने करून घरात वायुवीजन चांगले ठेवण्यास होतो. ज्या दिशेत वारा जास्तीत जास्त वेळा वाहत असतो त्या दिशेत धावपट्टी बांधतात.

घराच्या शीतलीकरणासाठी वाऱ्याचा उपयोग केला जातो. ज्या भागात कोरडा व गरम वारा वाहतो त्या भागात घरांतील दारे व खिडक्या यांना वाळ्याचे पडदे लावून पडद्यावर पाणी शिंपडण्याची व्यवस्था केली जाते. ओल्या पडद्यातून बाहेरचा कोरडा व गरम वारा आत आला म्हणजे बाष्पीभवनाच्या क्रियेमुळे तो थंड होतो. त्यामुळे उन्हाळ्यात आल्हाददायक वाटते.

निर्मिती

भारताच्या एकूण ऊर्जानिर्मितीमध्ये असणारा वाटा १.६% आहे. पवन ऊर्जा विद्युत् निर्मितीमध्ये जगात जर्मनी, अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने व स्पेन या देशांनंतर भारताचा चौथा क्रमांक लागतो. २०११ साली प्रसिद्ध झालेल्या माहितीनुसार जगभरातील पवन ऊर्जा निर्माण करणाऱ्या पहिल्या १० देशांची मिळून क्षमता २,३८,३५१ मेवॉ. एवढी आहे आणि या क्षमतेत सातत्याने वाढ होत आहे. भारतात सद्यस्थितीला ३३९ पवन ऊर्जा विद्युत् प्रकल्प आहेत. त्यांपैकी ४४ प्रकल्प महाराष्ट्रात आहेत. भारतातील पवन ऊर्जा विद्युत् निर्मिती क्षमता ४९,१३० मेवॉ. असून महाराष्ट्रात ५,४३९ मेवॉ. एवढी ऊर्जा निर्माण होते. तसेच सु. ३९३ मेगावॉटचे खाजगी पवन ऊर्जा विद्युत् प्रकल्प राबविले गेले आहेत. सिंधुदुर्ग जिल्ह्यात जामसंडे येथे राज्यातील पहिला पवन ऊर्जा विद्युत् प्रकल्प उभारण्यात आला आहे. १९९४ साली सिंधुदुर्ग जिल्ह्यातील विजयदुर्ग येथे १.५ मेवॉ. क्षमतेची राज्यातील पहिली वातभूमी (विंडफार्म) उभारण्यात आली. सातारा जिल्ह्यात पवन ऊर्जा निर्मितीची अनेक केंद्रे असून या जिल्ह्यातील वनकुसवडे पठारावर ५०० मेवॉ. क्षमतेचा चाळकेवाडी पवन ऊर्जा विद्युत् प्रकल्प विकसित झाला असून तो आशियातील सर्वांत मोठा प्रकल्प आहे.