Solar pond
شمسی تالاب نمکین پانی کا ایک تالاب ہے جو شمسی حرارتی توانائی کو جمع اور ذخیرہ کرتا ہے۔ نمکین پانی قدرتی طور پر ایک عمودی نمکیات کا میلان بناتا ہے جسے "ہیلوکلائن" بھی کہا جاتا ہے، جس میں کم نمکیات والا پانی زیادہ نمکیات والے پانی کے اوپر تیرتا ہے۔ نمک کے محلول کی تہوں میں گہرائی کے ساتھ ارتکاز (اور اس وجہ سے کثافت) میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک خاص گہرائی کے نیچے، محلول میں نمک کا یکساں طور پر زیادہ ارتکاز ہوتا ہے۔ تفصیل جب سورج کی کرنیں اتلی تالاب کے نچلے حصے سے رابطہ کرتی ہیں، تو وہ نیچے سے ملحقہ پانی کو گرم کرتی ہیں۔ جب تالاب کے نچلے حصے میں موجود پانی کو گرم کیا جاتا ہے، تو یہ اس کے اوپر موجود ٹھنڈے پانی سے کم گھنے ہو جاتے ہیں، اور جذب شروع ہو جاتا ہے۔ شمسی تالاب اس ترسیل میں رکاوٹ ڈال کر پانی کو گرم کرتے ہیں۔ پانی میں نمک اس وقت تک ملایا جاتا ہے جب تک کہ پانی کی نچلی پرتیں مکمل طور پر سنترپت نہ ہو جائیں۔ تالاب کے نچلے حصے میں زیادہ نمکیات والا پانی اس کے اوپر کم نمکیات والے پانی کے ساتھ آسانی سے نہیں گھلتا ہے، اس لیے جب پانی کی نچلی پرت کو گرم کیا جاتا ہے، تو نیچے اور اوپر کی تہوں میں علیحدہ طور پر جذب ہوتا ہے، دونوں کے درمیان صرف ہلکا مرکب ہوتا ہے۔ یہ گرمی کے نقصان کو بہت کم کرتا ہے، اور 30 ڈگری سیلسیس کم نمکیات والے پانی کو برقرار رکھتے ہوئے زیادہ نمکیات والے پانی کو 90 ڈگری سیلسیس تک پہنچنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس گرم، نمکین پانی کو پھر بجلی کی پیداوار میں، ٹربائن کے ذریعے یا تھرمل توانائی کے ذریعہ استعمال کرنے کے لیے پمپ کیا جا سکتا ہے۔ فوائد اور نقصانات یہ نقطہ نظر ترقی پذیر ممالک کے دیہی علاقوں کے لیے خاص طور پر پرکشش ہے۔ بہت بڑے ایریا کلیکٹر صرف مٹی یا پلاسٹک کے تالاب لائنر کی قیمت پر قائم کیے جا سکتے ہیں۔ جمع ہونے والے نمک کے کرسٹل کو ہٹانا پڑتا ہے اور یہ ایک قیمتی ضمنی مصنوع اور دیکھ بھال کا خرچ ہو سکتا ہے۔ علیحدہ کلکٹر کی ضرورت نہیں ہے۔ انتہائی بڑے تھرمل ماس کا مطلب ہے کہ رات دن بجلی پیدا ہوتی ہے۔ نسبتا کم درجہ حرارت کے عمل کا مطلب ہے کہ شمسی توانائی کی تبدیلی عام طور پر 2 فیصد سے کم ہوتی ہے۔ بخارات کی وجہ سے، نمکیات کے میلان کو برقرار رکھنے کے لیے غیر نمکین پانی کی مسلسل ضرورت ہوتی ہے۔ کارکردگی حاصل شدہ توانائی 70 سے 80 ڈگری سیلسیس کی کم درجہ حرارت کی شکل میں ہوتی ہے جبکہ اس کا موازنہ 20 ڈگری سیلسیس ماحول کے درجہ حرارت سے کیا جاتا ہے۔ تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے مطابق (کارنوٹ سائیکل دیکھیں)، ایک سائیکل کی زیادہ سے زیادہ نظریاتی کارکردگی جو 80 ڈگری سیلسیس پر اعلی درجہ حرارت کے ذخائر سے حرارت کا استعمال کرتی ہے اور جس کا درجہ حرارت 20 ڈگری سیلسیس سے کم ہے وہ 1 − (273+20)/(273+80) = 17 ٪ ہے۔ اس کے مقابلے میں، 800 ڈگری سیلسیس پر اعلی درجے کی حرارت فراہم کرنے والے پاور پلانٹ کے ہیٹ انجن میں حرارت کو مفید کام میں تبدیل کرنے کے لیے زیادہ سے زیادہ نظریاتی حد 73 فیصد ہوگی (اور اس طرح فضلہ گرمی میں 27 فیصد کے طور پر کم سے کم 20 ڈگری سیلسیس پر سرد درجہ حرارت کے ذخیرے میں تقسیم کرنے پر مجبور کیا جائے گا)۔ شمسی تالابوں کی کم کارکردگی کو عام طور پر اس دلیل کے ساتھ جائز قرار دیا جاتا ہے کہ 'کلیکٹر'، صرف ایک پلاسٹک سے ڈھکا تالاب ہونے کی وجہ سے، ممکنہ طور پر ایک بڑے پیمانے پر نظام کا نتیجہ ہو سکتا ہے جو شمسی ارتکاز نظام کے مقابلے میں مجموعی سطح پر توانائی کی لاگت سے کم ہے۔ مزید تحقیق کا مقصد مسائل کو حل کرنا ہے، جیسے کہ جھلی کے تالابوں کی نشوونما۔ یہ نمک کو گزرنے کی اجازت دیے بغیر تہوں کو الگ کرنے کے لیے ایک پتلی پارगम्य جھلی کا استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر بجلی کی پیداوار کے لیے کام کرنے والا سب سے بڑا شمسی تالاب اسرائیل میں بنایا گیا بیت ہاروا تالاب تھا جو 1988 تک کام کرتا رہا۔ اس کا رقبہ 210,000 مربع میٹر تھا اور اس نے 5 میگاواٹ بجلی پیدا کی۔ بھارت پہلا ایشیائی ملک تھا جس نے گجرات کے بھوج میں شمسی تالاب قائم کیا تھا۔ اس پروجیکٹ کو قومی شمسی تالاب پروگرام کے تحت غیر روایتی توانائی کے ذرائع کی وزارت نے 1987 میں منظور کیا تھا اور ٹی ای آر آئی، گجرات انرجی ڈیولپمنٹ ایجنسی، اور جی ڈی ڈی سی (گجرات ڈیری ڈیولپمنٹ کارپوریشن لمیٹڈ) کی مسلسل باہمی تعاون کی کوششوں کے بعد 1993 میں مکمل کیا گیا تھا۔ شمسی تالاب نے پلانٹ کو روزانہ 80,000 لیٹر گرم پانی فراہم کرکے ٹیکنالوجی کی افادیت کا کامیابی سے مظاہرہ کیا۔ اسے سالانہ تقریبا 22,000,000 kWh تھرمل انرجی کی فراہمی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ انرجی اینڈ ریسورسز انسٹی ٹیوٹ نے تمام تکنیکی معلومات فراہم کیں اور تحقیق، ترقی اور مظاہرے کو مکمل طور پر انجام دیا۔ ٹی ای آر آئی نے اس سہولت کو جی ڈی ڈی سی کے حوالے کرنے سے پہلے 1996 تک چلایا اور برقرار رکھا۔ شمسی تالاب سال 2000 تک آسانی سے کام کرتا رہا جب شدید مالی نقصانات نے جی ڈی ڈی سی کو اپاہج بنا دیا۔ اس کے بعد، بھوج کے زلزلے نے کچھ ڈیری کو غیر فعال کر دیا۔ ٹیکساس کے ایل پاسو میں بروس فوڈز کارپوریشن کے 20 فیصد آپریشنز کو طاقت دینے والا شمسی تالاب امریکہ کا دوسرا سب سے بڑا تالاب ہے۔ یہ امریکہ کا پہلا نمک کے میلان والا شمسی تالاب بھی ہے۔ یہ بھی دیکھیں اوشین تھرمل انرجی کنورژن آئس تالاب موسمی تھرمل انرجی اسٹوریج (ایس ٹی ای ایس) تھرمل اسٹوریج ڈیپ لیک واٹر کولنگ تالاب نمک بخارات تالاب حوالہ جات بیرونی روابط۔ ۔ ۔ ۔ توانائی ذخیرہ کرنے والے تالاب شمسی حرارتی توانائی