پائیدار زراعت کے لیے شمسی توانائی

قابل تجدید توانائی کی صنعت میں شمسی توانائی ایک اہم رجحان بن رہی ہے، خاص طور پر جب ٹیکنالوجی کی لاگت تیزی سے کم ہو رہی ہے اور قابل تجدید توانائی کی طرف تبدیلی دنیا بھر میں پھیل رہی ہے۔

Báo Nhân dân•30/11/2025

Dau Tieng سولر پاور پلانٹ، Tay Ninh صوبہ۔ (تصویر: من پھونگ)

قابل تجدید توانائی کی صنعت میں شمسی توانائی ایک اہم رجحان بنتی جا رہی ہے، خاص طور پر جب ٹیکنالوجی کی لاگت تیزی سے کم ہوئی ہے اور قابل تجدید توانائی کی طرف تبدیلی دنیا بھر میں پھیل رہی ہے۔ انسانی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے شمسی توانائی کو بجلی میں تبدیل کرنے کا سب سے عام طریقہ سولر پینلز کا استعمال ہے۔

تاہم ماہرین کے مطابق دنیا بھر میں سولر پاور پلانٹس کی ترقی ماحولیات اور زمینی وسائل کے حوالے سے اہم حدود کو ظاہر کر رہی ہے۔ فوٹو وولٹک پروڈکشن کے عمل میں زہریلے کیمیکلز جیسے ہائیڈروکلورک ایسڈ، سلفیورک ایسڈ، نائٹرک ایسڈ، اور ہائیڈروجن فلورائیڈ کا استعمال کیا جاتا ہے، جو خاص طور پر پیداواری کارکنوں کے لیے صحت کے لیے خطرہ بن سکتے ہیں۔ ریاستہائے متحدہ میں انسٹی ٹیوٹ فار انرجی ریسرچ (IER) کی ایک رپورٹ میں بتایا گیا ہے کہ سولر پینل توانائی کے اسی یونٹ کے لیے جوہری پاور پلانٹس کے مقابلے میں 300 گنا زیادہ خطرناک فضلہ پیدا کرتے ہیں۔ سیسہ، کرومیم اور کیڈمیم جیسی بھاری دھاتوں کا استعمال کرتے ہوئے سولر پینل مٹی کے ماحول کو نقصان پہنچا سکتے ہیں اگر انہیں کچل کر دفن کیا جائے۔

اس کے علاوہ، بڑے پیمانے پر یوٹیلیٹی سائز کے سولر پینل کافی جگہ پر قبضہ کرتے ہیں، جو نیچے پودوں کی نشوونما کو روکتے ہیں اور ان علاقوں کو بنجر زمین میں تبدیل کرتے ہیں۔

ویتنام میں، حالیہ برسوں میں شمسی توانائی نے تیزی سے ترقی کی ہے، خاص طور پر نین تھوان میں - جسے ملک کا "شمسی توانائی کا دارالحکومت" سمجھا جاتا ہے۔ یہ تیزی تیزی سے اقتصادی ترقی، توانائی کی بلند طلب، اور ٹیکنالوجی کی قیمتوں میں تیزی سے کمی کے درمیان ہوئی ہے۔ تاہم، بڑے پیمانے پر شمسی توانائی کے منصوبے بہت ساری زمین پر قبضہ کر رہے ہیں، جس سے ماحولیات پر دباؤ پڑ رہا ہے۔ زیادہ تر پراجیکٹس میں سولر پینلز کو اپنی عمر کے اختتام پر ٹھکانے لگانے کے منصوبے نہیں ہوتے ہیں، جبکہ ان آلات میں ایسے مواد اور بھاری دھاتیں ہوتی ہیں جن کو اگر زمین بھرنے کے روایتی طریقوں سے ٹھکانے لگایا جائے تو آلودگی کا باعث بن سکتے ہیں۔

دنیا بھر میں، بہت سے تحقیقی گروپوں نے شمسی توانائی کی مرکوز ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے فلیٹ پینل شمسی توانائی کی حدود کو دور کرنے کی کوشش کی ہے۔ یہ ٹکنالوجی سورج کی روشنی کو ایک چھوٹے سے علاقے میں مرکوز کرتی ہے تاکہ فوٹو وولٹک خلیوں کی ضرورت کو نمایاں طور پر کم کیا جاسکے۔ چین میں سائنسدانوں کے ایک گروپ نے سب سے پہلے ایک ایسا ماڈل تجویز کیا جو سورج کی روشنی کے اجزاء کو الگ کرتا ہے، جہاں زراعت کے لیے سرخ اور نیلی روشنی کا استعمال ہوتا ہے اور باقی کو بجلی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ تاہم، یہ ماڈل بہت مہنگا ہے کیونکہ اس میں روشنی کو الگ کرنے کے لیے مہنگی نینو آپٹیکل فلموں کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، اس میں پائیداری کم ہوتی ہے، اور صرف چند دس گنا زیادہ فوکس کرنے والا عنصر، ٹیکنالوجی کو صرف لیبارٹری کے استعمال کے لیے موزوں بناتا ہے۔

حال ہی میں، Phenikaa یونیورسٹی کے مصنفین کی ایک ٹیم نے ایک نیا نقطہ نظر تیار کیا جو مذکورہ بالا کوتاہیوں پر قابو پاتا ہے اور اس منصوبے کو نافذ کرنے کے بعد عملی حالات کے لیے موزوں ہے "مرتکز شمسی توانائی کی ٹیکنالوجی پر مبنی ایک ماحول دوست فوٹو وولٹک-زرعی نظام کی تحقیق، ڈیزائن، اور تشکیل،" نیشنل سائنس اینڈ ٹیکنالوجی ڈویلپمنٹ فنڈ (NN) کی مالی اعانت سے۔

پراجیکٹ کے رہنما، ایسوسی ایٹ پروفیسر وو نگوک ہائی نے کہا کہ ایک سیدھی لائن کنورجنسی بنانے کے لیے پیرابولک گرت کا استعمال کرنے کے بجائے، تحقیقی ٹیم نے فریسنل لینس کا استعمال کرنا شروع کر دیا - ایک نظری جز جو پتلا، ہلکا پھلکا، سستا، اور روشنی کو ایک سو گنا تک کے ایک چھوٹے سے نقطے تک مرتکز کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ جب روشنی کو اتنی مضبوطی سے کمپریس کیا جاتا ہے تو، فوٹو وولٹک سیل کا رقبہ سینکڑوں گنا کم ہو جاتا ہے، یعنی کم مواد، کم زہریلے کیمیکل، کم فضلہ اور کم لاگت۔ یہ فریسنل لینس بھی اس پروجیکٹ کے ذریعے ٹیم کی ایجاد ہے۔

ایسوسی ایٹ پروفیسر Vu Ngoc Hai نے مزید وضاحت کی کہ کنورجنس پوائنٹ پر، ریسرچ ٹیم نے قدرتی روشنی کے اجزاء کو الگ کرنے کے لیے ایک نیم عکاس آئینہ لگایا۔ سرخ اور نیلی روشنی (دو روشنی والے علاقے جنہیں پودے مضبوطی سے جذب کرتے ہیں) آئینے کے ذریعے بڑھتے ہوئے علاقے میں منتقل ہوتے ہیں۔ بقیہ روشنی، خاص طور پر انفراریڈ خطہ جو بہت زیادہ تھرمل توانائی رکھتا ہے، واپس منعکس ہوتا ہے اور اعلی کارکردگی والے سولر پینل پر مرکوز ہوتا ہے۔ ہلکے اجزاء کو چھوٹے موڑ پر الگ کرنے سے فلٹر کوٹنگ کی ضرورت والے رقبے کو 25-30 گنا کم کر دیا جاتا ہے، جس سے زیادہ پائیدار، سستی اور صنعتی طور پر تیار کردہ کوٹنگ تکنیکوں کے استعمال کی اجازت ملتی ہے۔ یہ دنیا بھر میں موجودہ ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں ایک نمایاں بہتری ہے۔

الگ کیے گئے سرخ اور نیلے روشنی کے ذرائع کو آپٹیکل ریشوں میں رہنمائی کی جاتی ہے اور آپٹیکل ڈھانچے کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ تقسیم کیا جاتا ہے۔ یہ پودوں میں روشنی کی تقسیم کو یقینی بناتا ہے، سائے کو ختم کرتا ہے اور بڑے پیمانے پر فاصلے والے سولر پینلز یا گرین ہاؤس کی چھتوں پر نصب پینلز کے مقابلے میں پیداوار میں کمی کو روکتا ہے۔ روایتی فلیٹ پینل ٹیکنالوجی سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ اعلی توانائی سے منعکس ہونے والی روشنی کو برقی توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔

تحقیقی ٹیم کے مطابق، یہ ٹیکنالوجی ویتنام میں ایگرو فوٹو وولٹک ماڈلز میں ممکنہ ایپلی کیشنز کو کھولتی ہے، خاص طور پر ان علاقوں میں جہاں تابکاری کی شدت زیادہ ہے اور بجلی کی پیداوار کو فصل کی کاشت کے ساتھ جوڑنے کی ضرورت ہے۔ اگلے مرحلے میں، تحقیقی ٹیم کا مقصد اس نظام کو مزید مکمل سطح پر تیار کرنا ہے تاکہ اس کے عملی اطلاق کا جائزہ لیا جا سکے، تاکہ ٹیکنالوجی کو ملک میں کاروباروں اور ایگرو فوٹو وولٹک ماڈلز میں منتقل کیا جا سکے۔

اسکیل ایبلٹی کو یقینی بنانے کے لیے، ٹیم نے میونگجی یونیورسٹی (جنوبی کوریا) کے ساتھ تعاون کیا - ایک ادارہ جو آپٹکس، مواد اور قابل تجدید توانائی میں مہارت رکھتا ہے - مشترکہ طور پر تجرباتی استعمال کے لیے ایک مکمل پروٹو ٹائپ سسٹم تیار کرنے کے لیے۔ اس تعاون نے ٹیم کو مختلف ماحولیاتی حالات میں کارکردگی کی پیمائش کرنے کی اجازت دی، بشمول ہنوئی کی اشنکٹبندیی آب و ہوا اور سیول، جنوبی کوریا کی معتدل آب و ہوا۔ انہوں نے فریسنل لینز اور آپٹیکل فلٹرز کی پائیداری کا جائزہ لیا، اور پودوں میں روشنی کی تقسیم کے استحکام کی تصدیق کی۔ ابتدائی ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نظام نے روایتی فلیٹ پینل ماڈلز کے مقابلے میں تابکاری کے اسی حالات میں اعلی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی پیش کی ہے، جبکہ پودوں کی نشوونما کے لیے کافی سرخ سبز سپیکٹرم فراہم کرتا ہے، مقامی شیڈنگ سے گریز کرتا ہے، اور پیداوار کو کم نہیں کرتا ہے۔ تعاون پر مبنی پروگرام کی ابتدائی کامیابیاں Q1 کی درجہ بندی کے بین الاقوامی جریدے Plos One میں شائع ہوئیں۔

نیشنل سائنس اینڈ ٹیکنالوجی ڈویلپمنٹ فنڈ کے نمائندوں کے مطابق، تحقیقی منصوبہ نہ صرف اگلی نسل کی فوٹو وولٹک-زرعی ٹیکنالوجی کی فزیبلٹی کو ظاہر کرتا ہے بلکہ ویتنام کے لیے پائیدار زراعت کے لیے مرتکز شمسی توانائی کی ٹیکنالوجی کے حامل ممالک کے گروپ میں شامل ہونے کے بہترین مواقع فراہم کرتا ہے۔ 2025-2027 کی مدت میں آپٹیکل مواد کو مزید بہتر بنانے، لاگت کو کم کرنے اور بڑے پیمانے پر پروٹو ٹائپ بنانے کے مقصد کے ساتھ، یہ توقع کی جاتی ہے کہ یہ نظام فیلڈ ٹرائلز، کاروبار میں منتقلی، اور ویتنام کے سبز زراعت، سرکلر اکانومی، اور قابل تجدید توانائی کے اہداف میں براہ راست حصہ ڈال سکتا ہے۔

برفیلی روشنی

ماخذ: https://nhandan.vn/dien-mat-troi-cho-nong-nghiep-ben-vung-post926876.html