గాలి నుంచి కరెంట్ ఎలా తయారవుతుంది.? విండ్ టర్బైన్ వెనుక అసలు ప్రాసెస్ ఇదే
Wind Turbine: విద్యుత్ అవసరాల నేపథ్యంలో బొగ్గు, చమురు, గ్యాస్ వంటి సంప్రదాయ ఇంధనాలపై ఆధారపడకుండా విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేసే మార్గాలపై ప్రపంచవ్యాప్తంగా దృష్టి పెరుగుతోంది. వీటిలో పవన విద్యుత్ ఒకటి. ఇంతకీ గాలి నుంచి కరెంట్ ఎలా తయారవుతుందో తెలుసా?
ముందుగా గాలి టర్బైన్ రెక్కలను తిప్పుతుంది
గాలి నుంచి విద్యుత్ తయారు చేయడానికి ప్రధానంగా విండ్ టర్బైన్ను ఉపయోగిస్తారు. మనం దూరం నుంచి చూసినప్పుడు ఇది పెద్ద ఫ్యాన్లా కనిపిస్తుంది. సాధారణంగా టర్బైన్కు మూడు పొడవైన రెక్కలు ఉంటాయి. వీటిని బ్లేడ్స్ అంటారు. గాలి వేగంగా వీచినప్పుడు ఆ గాలి బ్లేడ్స్ను తాకుతుంది. దాంతో బ్లేడ్స్ తిరగడం మొదలవుతుంది.
ఆసక్తికరమైన విషయం ఏంటంటే.. గాలి బ్లేడ్స్ను కేవలం నెట్టడం వల్ల మాత్రమే అవి తిరగవు. బ్లేడ్స్ ప్రత్యేకమైన ఆకారంలో తయారు చేస్తారు. విమానం రెక్కల మాదిరిగా ఉండే ఈ ఆకారం గాలి ప్రవాహాన్ని ఉపయోగించుకుని తిరిగే శక్తిని పెంచుతుంది. గాలి వేగం ఎక్కువగా ఉంటే సాధారణంగా బ్లేడ్స్ కూడా వేగంగా తిరుగుతాయి. అంటే గాలిలో ఉన్న కదలిక శక్తి మొదట టర్బైన్ తిరిగే యాంత్రిక శక్తిగా మారుతుంది.
బ్లేడ్స్ తిరిగితే లోపల ఉన్న షాఫ్ట్ కూడా తిరుగుతుంది
టర్బైన్ బ్లేడ్స్కు ఒక హబ్ అనుసంధానమై ఉంటుంది. ఆ హబ్కు షాఫ్ట్ కలిపి ఉంటుంది. బ్లేడ్స్ తిరిగినప్పుడు వాటితో పాటు ఈ షాఫ్ట్ కూడా తిరుగుతుంది. ఈ షాఫ్ట్ టర్బైన్ లోపల ఉన్న జనరేటర్కు శక్తిని అందిస్తుంది. కొన్ని విండ్ టర్బైన్లలో గేర్బాక్స్ ఉంటుంది. ఇది బ్లేడ్స్ నుంచి వచ్చే నెమ్మదైన భ్రమణాన్ని జనరేటర్కు అవసరమైన వేగానికి పెంచుతుంది. మరికొన్ని ఆధునిక టర్బైన్లలో గేర్బాక్స్ లేకుండా నేరుగా జనరేటర్ను తిప్పే విధానం ఉంటుంది. అయితే రెండు పద్ధతుల్లోనూ అసలు పని ఒకటే. గాలి వల్ల బ్లేడ్స్ తిరగాలి, ఆ తిరుగుడు జనరేటర్కు చేరాలి.
జనరేటర్లో తిరిగే శక్తి విద్యుత్గా మారుతుంది
ఇదే మొత్తం ప్రక్రియలో అత్యంత ముఖ్యమైన దశ. షాఫ్ట్ తిరగడం వల్ల జనరేటర్లోని కొన్ని భాగాలు కూడా తిరుగుతాయి. జనరేటర్లో అయస్కాంత క్షేత్రం, కాయిల్స్ వంటి భాగాలు ఉంటాయి. వీటి మధ్య సాపేక్ష కదలిక ఏర్పడినప్పుడు విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. దీనిని విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ అంటారు. సులభంగా అర్థం చేసుకోవాలంటే.. అయస్కాంత క్షేత్రంలో కాయిల్ లేదా అయస్కాంతం కదిలినప్పుడు విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుతుంది. విండ్ టర్బైన్లో గాలి నేరుగా కరెంట్ను తయారు చేయదు. గాలి ముందుగా టర్బైన్ను తిప్పుతుంది. ఆ తిరిగే శక్తిని జనరేటర్ విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది. అంటే గాలి నుంచి విద్యుత్ తయారవుతుందని చెప్పినప్పుడు నిజానికి గాలి కదలికలోని శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా, ఆ తర్వాత విద్యుత్ శక్తిగా మార్చుతున్నాం అన్నమాట.
టర్బైన్లో తయారైన కరెంట్ నేరుగా ఇంటికి రాదు
జనరేటర్లో విద్యుత్ ఉత్పత్తి అయిన వెంటనే దాన్ని నేరుగా ఇళ్లకు పంపరు. ముందుగా టర్బైన్లోని విద్యుత్ వ్యవస్థ ద్వారా దాన్ని నియంత్రించి, అవసరమైన వోల్టేజ్కు మార్చే ప్రక్రియ జరుగుతుంది. అనంతరం ట్రాన్స్ఫార్మర్ సహాయంతో విద్యుత్ వోల్టేజ్ను పెంచుతారు. విండ్ ఫామ్లలో ఉత్పత్తి అయిన విద్యుత్ను ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, కేబుల్స్ ద్వారా విద్యుత్ గ్రిడ్కు పంపిస్తారు. అక్కడి నుంచి గ్రిడ్ వ్యవస్థ ద్వారా వివిధ ప్రాంతాలకు విద్యుత్ సరఫరా అవుతుంది. ఒక విండ్ ఫామ్లో ఒక్క టర్బైన్ మాత్రమే ఉండదు. ఒక పెద్ద ప్రాంతంలో అనేక టర్బైన్లను ఏర్పాటు చేస్తారు. వీటన్నింటి నుంచి వచ్చే విద్యుత్ను ఒకచోట చేర్చి గ్రిడ్కు పంపిస్తారు. అందుకే ఇలాంటి ప్రాంతాలను విండ్ ఫామ్స్ అని పిలుస్తారు.
గాలి విద్యుత్కు ప్రత్యేకత ఏంటి.?
గాలి ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియలో బొగ్గు, పెట్రోల్, డీజిల్ వంటి ఇంధనాలను కాల్చాల్సిన అవసరం ఉండదు. గాలి సహజంగా లభించే వనరు కావడంతో ఇంధన ఖర్చు ఉండదు. విద్యుత్ ఉత్పత్తి సమయంలో కూడా సంప్రదాయ బొగ్గు ఆధారిత విద్యుత్ కేంద్రాలతో పోలిస్తే గ్రీన్హౌస్ వాయు ఉద్గారాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.
అయితే గాలి విద్యుత్కు కొన్ని పరిమితులు కూడా ఉన్నాయి. గాలి వేగం సరిపోకపోతే టర్బైన్ నుంచి విద్యుత్ ఉత్పత్తి తగ్గుతుంది. అందుకే విండ్ టర్బైన్లను గాలి ఎక్కువగా, స్థిరంగా వీచే ప్రాంతాల్లో ఏర్పాటు చేస్తారు. సముద్ర తీర ప్రాంతాలు, విస్తారమైన మైదానాలు, కొండ ప్రాంతాలు వంటి ప్రదేశాలు ఇందుకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
మొత్తంగా చూస్తే.. గాలి కనిపించకపోయినా దానిలో అపారమైన కదలిక శక్తి ఉంటుంది. ఆ శక్తిని విండ్ టర్బైన్ బ్లేడ్స్ పట్టుకుని తిరిగే శక్తిగా మార్చుతాయి. ఆ తర్వాత షాఫ్ట్ జనరేటర్ను తిప్పుతుంది. జనరేటర్ ఆ యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్గా మారుస్తుంది. చివరగా ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ద్వారా విద్యుత్ గ్రిడ్కు చేరి మన ఇళ్లు, పరిశ్రమలు, కార్యాలయాలకు సరఫరా అవుతుంది.
