Solar mirror
شمسی آئینے میں ایک سبسٹریٹ ہوتا ہے جس میں شمسی توانائی کی عکاسی کرنے کے لیے ایک عکاس پرت ہوتی ہے، اور زیادہ تر معاملات میں ایک مداخلت پرت ہوتی ہے۔ یہ شمسی توانائی کے نظاموں کے لیے کافی حد تک مرتکز عکاسی عنصر حاصل کرنے کے لیے استعمال ہونے والے شمسی آئینوں کا پلانر آئینہ یا پیرابولک صف ہو سکتا ہے۔ زمینی توانائی کے لیے استعمال ہونے والے شمسی آئینوں کے بارے میں مزید معلومات کے لیے مضمون "ہیلیوسٹیٹ" دیکھیں۔ اجزاء شیشہ یا دھاتی سبسٹریٹ سبسٹریٹ مکینیکل پرت ہے جو آئینے کو شکل میں رکھتی ہے۔ شیشے کو دیگر تہوں کو رگڑ اور کٹاؤ سے بچانے کے لیے حفاظتی پرت کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ شیشہ ٹوٹا ہوا ہے، لیکن یہ اس مقصد کے لیے ایک اچھا مواد ہے، کیونکہ یہ انتہائی شفاف (کم نظری نقصانات)، بالائے بنفشی روشنی (یو وی) کے خلاف مزاحم، کافی سخت (رگڑ مزاحم)، کیمیائی طور پر غیر فعال، اور صاف کرنے میں کافی آسان ہے۔ یہ ایک فلوٹ گلاس پر مشتمل ہے جس میں مرئی اور اورکت کی حدود میں اعلی نظری ترسیل کی خصوصیات ہیں، اور اسے مرئی روشنی اور اورکت تابکاری کو منتقل کرنے کے لیے ترتیب دیا گیا ہے۔ اوپری سطح، جسے "پہلی سطح" کے نام سے جانا جاتا ہے، کچھ واقع شمسی توانائی کی عکاسی کرے گی، کیونکہ اس کے اضطراب کے اشاریہ ہوا سے زیادہ ہونے کی وجہ سے عکاسی گتانک ہوتا ہے۔ زیادہ تر شمسی توانائی شیشے کے سبسٹریٹ کے ذریعے آئینے کی نچلی تہوں میں منتقل ہوتی ہے، ممکنہ طور پر کچھ اضطراب کے ساتھ، اس بات پر منحصر ہے کہ روشنی آئینے میں داخل ہوتی ہے۔ دھات کے سبسٹریٹس ("میٹل مرر ریفلیکٹرز") شمسی ریفلیکٹرز میں بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ناسا کے گلین ریسرچ سینٹر نے بین الاقوامی خلائی اسٹیشن کے لیے مجوزہ پاور سسٹم کے لیے پروٹو ٹائپ ریفلیکٹر یونٹ کے طور پر دھاتی شہد کی مکھیوں پر عکاسی کرنے والے ایلومینیم کی سطح پر مشتمل آئینے کا استعمال کیا۔ ایک ٹیکنالوجی ایلومینیم کمپوزٹ ریفلیکٹر پینلز کا استعمال کرتی ہے، جو 93 فیصد سے زیادہ عکاسی حاصل کرتی ہے اور سطح کے تحفظ کے لیے ایک خصوصی کوٹنگ کے ساتھ لیپت ہوتی ہے۔ دھاتی ریفلیکٹر شیشے کے ریفلیکٹرز کے مقابلے میں کچھ فوائد پیش کرتے ہیں، کیونکہ وہ ہلکے اور شیشے سے زیادہ مضبوط اور نسبتا سستے ہوتے ہیں۔ عکاسی کرنے والوں میں پیرابولک شکل کو برقرار رکھنے کی صلاحیت ایک اور فائدہ ہے، اور عام طور پر ذیلی فریم کی ضروریات کو 300% سے زیادہ کم کر دیا جاتا ہے۔ اوپری سطح کی عکاسی کی کوٹنگ بہتر کارکردگی کی اجازت دیتی ہے۔ عکاسی پرت عکاسی پرت کو شیشے کے سبسٹریٹ کے ذریعے اس پر شمسی توانائی کے واقعے کی زیادہ سے زیادہ مقدار کی عکاسی کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ پرت ایک انتہائی عکاسی کرنے والی پتلی دھات کی فلم پر مشتمل ہوتی ہے، عام طور پر یا تو چاندی یا ایلومینیم، لیکن کبھی کبھار دیگر دھاتیں۔ رگڑ اور کٹاؤ کی حساسیت کی وجہ سے، دھات کی پرت عام طور پر اوپر (شیشے) کے سبسٹریٹ سے محفوظ ہوتی ہے، اور نچلے حصے کو حفاظتی کوٹنگ، جیسے تانبے کی پرت اور وارنش سے ڈھانپا جا سکتا ہے۔ عام آئینوں میں ایلومینیم کے استعمال کے باوجود، ایلومینیم کو ہمیشہ شمسی آئینے کے لیے عکاسی پرت کے طور پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔ عکاسی پرت کے طور پر چاندی کا استعمال اعلی کارکردگی کی سطح کا باعث بننے کا دعوی کیا جاتا ہے، کیونکہ یہ سب سے زیادہ عکاسی کرنے والی دھات ہے۔ یہ سپیکٹرم کے یو وی خطے میں ایلومینیم کے عکاسی عنصر کی وجہ سے ہے۔ پہلی سطح پر ایلومینیم کی پرت کا پتہ لگانے سے اسے آب و ہوا کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس سے آئینے کی کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کم ہو جاتی ہے اور یہ رگڑ کے لیے زیادہ حساس ہو جاتا ہے۔ ایلومینیم میں حفاظتی پرت شامل کرنے سے اس کی عکاسی میں کمی آئے گی۔ مداخلت پرت ایک مداخلت پرت شیشے کے سبسٹریٹ کی پہلی سطح پر واقع ہو سکتی ہے۔ اسے عکاسی کو موزوں بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اسے قریب بالائے بنفشی تابکاری کے بکھرے ہوئے عکاسی کے لیے بھی ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، تاکہ اسے شیشے کے سبسٹریٹ سے گزرنے سے روکا جا سکے۔ یہ آئینے سے قریب بالائے بنفشی تابکاری کی مجموعی عکاسی کو کافی حد تک بڑھاتا ہے۔ مداخلت کی پرت کئی مواد سے بنی ہو سکتی ہے، جو مطلوبہ ریفریکٹیو انڈیکس پر منحصر ہے، جیسے کہ ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ۔ غیر فعال آئینے کی ٹھنڈک کی ایپلی کیشنز شمسی تابکاری کے انتظام کے لیے دن کے وقت غیر فعال تابکار ٹھنڈک کی ایک شکل کے طور پر شمسی آئینے کا استعمال مقامی درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ ساتھ گلوبل وارمنگ کو کم کرنے کے لیے تجویز کیا گیا ہے۔ تجاویز نے زمین کی سطح اور خلا دونوں میں شمسی آئینے کے استعمال پر توجہ مرکوز کی ہے۔ زمینی ایپلی کیشنز غیر فعال آئینے کے ٹھنڈک کے نظام شمسی تابکاری کی عکاسی کرتے ہوئے درجہ حرارت کو کم کرتے ہیں جبکہ آئینے کی بنیاد کو گرمی کے دخول سے بچاتے ہیں۔ آئینے پر دھول جمع ہونے سے اس طرح کے نظام کی تاثیر کو کم کیا جا سکتا ہے، زیادہ سے زیادہ دھول جمع ہونے سے آئینے کی تاثیر میں 63 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔ تاہم، آئینے کو بارش سے "خود صاف" کیا جا سکتا ہے (مٹی کی شرح کو 18.6% تک کم کیا جا سکتا ہے) یا انسانوں کے ذریعے صاف کیا جا سکتا ہے۔ مقامی پیمانے پر، رہائشی اور تجارتی عمارتوں کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال ہونے والی توانائی کی کھپت کو کم کرنے اور اس طرح ایئر کنڈیشنگ کی ضرورت کو پورا کرنے کے لیے غیر فعال آئینے کولنگ سسٹم نافذ کیے گئے ہیں۔ جب غیر فعال آئینے والی سطحوں کو چھتوں پر رکھا جاتا ہے، تو یہ دکھایا گیا ہے کہ وہ بجلی کی کھپت اور ٹھنڈک کے اخراجات کو کم کرتے ہیں، ایک کیس اسٹڈی کے ساتھ لاگت میں 15 فیصد کمی آتی ہے۔ اگرچہ عالمی سطح پر شمسی تابکاری کے انتظام کی ایک شکل کے طور پر شمسی آئینوں کا استعمال تجویز کیا گیا ہے، لیکن مزید ڈیٹا اور فنڈنگ کی ضرورت ہے۔ لاگت کو کم کرنے کے لیے غیر فعال تابکار کولنگ کی صلاحیت کے بارے میں آگاہی میں اضافے کے ساتھ ساتھ شمسی تابکاری کو کم کرنے میں اس کے کردار سے استعمال میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ بڑے پیمانے پر غیر فعال آئینے کی ٹھنڈک کی ایپلی کیشنز کی حمایت کرنے والے محققین، جیسے کہ ایم ای ای آر کے ی تاؤ، کا کہنا ہے کہ صرف کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہٹانا اتنی تیزی سے کام نہیں کرے گا کہ عالمی درجہ حرارت میں اضافے کو جان لیوا سطح سے تجاوز کرنے سے روکا جا سکے۔ خلا پر مبنی ایپلی کیشنز شمسی تھرمل ایپلی کیشنز صاف آسمان کے حالات میں زمین کی سطح پر شمسی تابکاری سے شمسی تھرمل توانائی کی شدت تقریبا، سورج کی سمت کے لیے عام رقبے کی ہوتی ہے۔ جب شمسی توانائی غیر متمرکز ہوتی ہے تو جمع کرنے والے کا زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت تقریبا ہوتا ہے۔ یہ جگہ کو گرم کرنے اور پانی کو گرم کرنے کے لیے مفید ہے۔ اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز کے لیے، جیسے کھانا پکانا، یا ہیٹ انجن یا ٹربائن الیکٹریکل جنریٹر کی فراہمی، اس توانائی کو مرتکز ہونا چاہیے۔ زمینی ایپلی کیشنز شمسی تھرمل سسٹم بجلی پیدا کرنے کے لیے مرتکز شمسی توانائی (سی ایس پی) پیدا کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ سینڈیا لیب کا بڑا شمسی توانائی سے چلنے والا ٹاور شمسی آئینے کے کنسنٹریٹر کے ذریعے گرم کیے گئے سٹرلنگ انجن کا استعمال کرتا ہے۔ ایک اور ترتیب گرت کا نظام ہے۔ خلائی طاقت کی ایپلی کیشن "سولر ڈائنامک" توانائی کے نظام کو مختلف خلائی جہاز کی ایپلی کیشنز کے لیے تجویز کیا گیا ہے، بشمول شمسی توانائی کے سیٹلائٹ، جہاں ایک ریفلیکٹر سورج کی روشنی کو ہیٹ انجن پر مرکوز کرتا ہے جیسے کہ بریٹن سائیکل کی قسم۔ فوٹو وولٹک اگمینٹیشن فوٹو وولٹک سیل (پی وی) جو شمسی تابکاری کو براہ راست بجلی میں تبدیل کر سکتے ہیں فی یونٹ ایریا کافی مہنگے ہوتے ہیں۔ پی وی سیل کی کچھ اقسام، جیسے۔ گیلیئم آرسینائڈ، اگر ٹھنڈا کیا جائے تو، 1,000 گنا زیادہ تابکاری کو مؤثر طریقے سے تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں جو عام طور پر براہ راست سورج کی روشنی سے آسان نمائش کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ سیوانگ یون اور واہان گاربوشیان کے ذریعے امونکس کارپوریشن کے لیے کیے گئے ٹیسٹوں میں سلکان سولر سیل کے تبادلے کی کارکردگی میں ارتکاز کی اعلی سطح پر اضافہ دکھایا گیا ہے، جو ارتکاز کے لوگرتھم کے متناسب ہے، بشرطیکہ فوٹو سیل کے لیے بیرونی کولنگ دستیاب ہو۔ اسی طرح، اعلی کارکردگی والے ملٹی جنکشن خلیات بھی اعلی ارتکاز کے ساتھ کارکردگی میں بہتری لاتے ہیں۔ اس تصور پر آج تک بڑے پیمانے پر کوئی جانچ نہیں کی گئی ہے۔ ممکنہ طور پر اس کی وجہ یہ ہے کہ عکاسی کرنے والوں اور کولنگ کی بڑھتی ہوئی لاگت عام طور پر معاشی طور پر جائز نہیں ہے۔ نظریاتی طور پر، خلا پر مبنی شمسی توانائی کے سیٹلائٹ ڈیزائن کے لیے، شمسی آئینے پی وی سیل کے اخراجات اور لانچ کے اخراجات کو کم کر سکتے ہیں کیونکہ ان سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ پی وی سیل کے مساوی بڑے علاقوں سے ہلکے اور سستے دونوں ہوں گے۔ بوئنگ کارپوریشن نے کئی آپشنز کا مطالعہ کیا۔ ان کے شکل میں۔ 4. عنوان "آرکیٹیکچر 4. جیو ہیرس وہیل "، مصنفین شمسی آئینوں کے ایک نظام کی وضاحت کرتے ہیں جو کچھ قریبی شمسی جمع کرنے والوں کی طاقت کو بڑھانے کے لیے استعمال ہوتا ہے، جس سے بجلی پھر زمین پر رسیور اسٹیشنوں میں منتقل کی جاتی ہے۔ رات کی روشنی کے لیے خلائی ریفلیکٹر ایک اور جدید خلائی تصور تجویز خلائی ریفلیکٹر کا تصور ہے جو رات کے وقت روشنی فراہم کرنے کے لیے زمین کی رات کی طرف چھوٹے مقامات پر سورج کی روشنی کی عکاسی کرتے ہیں۔ اس تصور کے ابتدائی حامی ڈاکٹر کرافٹ آرنلڈ ایرک تھے، جنہوں نے "لونیٹا"، "سولیٹا"، "بائیوسولیٹا" اور "پاورسولیٹا" نامی نظاموں کے بارے میں لکھا۔ زنیمیا ("بینر") نامی تجربات کا ایک ابتدائی سلسلہ روس کی طرف سے شمسی سیل پروٹوٹائپ کا استعمال کرتے ہوئے انجام دیا گیا تھا جسے آئینے کے طور پر دوبارہ تیار کیا گیا تھا۔ زنیمیا-1 ایک گراؤنڈ ٹیسٹ تھا۔ زنیمیا-2 کو 27 اکتوبر 1992 کو میر خلائی اسٹیشن کے لیے پروگریس ایم-15 ری سپلائی مشن پر سوار ہو کر لانچ کیا گیا تھا۔ میر سے اتارنے کے بعد، پروگریس نے ریفلیکٹر کو تعینات کیا۔ یہ مشن اس لحاظ سے کامیاب رہا کہ آئینے کو تعینات کیا گیا، حالانکہ اس نے زمین کو روشن نہیں کیا۔ اگلی پرواز Znamya-2.5 ناکام ہو گئی۔ زنیمیا-3 نے کبھی اڑان نہیں چلائی۔ 2018 میں چین کے شہر چینگدو نے اسٹریٹ لائٹس کو بجلی فراہم کرنے کے لیے درکار بجلی کی مقدار کو کم کرنے کی امید میں زمین کے گرد مدار میں تین شمسی ریفلیکٹر لگانے کے منصوبوں کا اعلان کیا۔ منصوبے کی تکنیکی فزیبلٹی کے بارے میں شکوک و شبہات کا اظہار کیا گیا ہے۔ ہیلیوسٹیٹ پیرابولک گرت سولر تھرمل کلیکٹر فوٹو وولٹک غیر فعال سولر سولر ٹریکر سن گن حوالہ جات آئینے سولر تھرمل انرجی سولر سے چلنے والے آلات فوٹو وولٹک بھی دیکھیں۔