மின் உற்பத்தி வளர்ச்சியின் வரலாறு

மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் வளர்ச்சி வரலாறு

மனித நாகரிக வரலாற்றில் மிகவும் செல்வாக்குமிக்க கண்டுபிடிப்புகளில் மின்சாரமும் ஒன்றாகும். விளக்குகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு முதல் தொழில் மற்றும் சுகாதாரம் வரை கிட்டத்தட்ட அனைத்து நவீன செயல்பாடுகளும் மின் ஆற்றலின் இருப்பைச் சார்ந்துள்ளன. இருப்பினும், மின்சாரம் இன்று இருப்பது போல் எப்போதும் எளிதில் கிடைக்கக்கூடியதாக இருந்ததில்லை. ஒரு விளக்கை இயக்குவது அல்லது ஒரு கைபேசியை மின்னேற்றுவது போன்ற வசதிகளுக்குப் பின்னால், அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், பொருளாதாரத் தேவைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சவால்களால் பாதிக்கப்பட்ட மின் உற்பத்தியின் நீண்ட வரலாறு உள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, மின் உற்பத்தியின் வரலாற்றை, அதன் ஆரம்ப காலத்திலிருந்து புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் சகாப்தம் வரை ஆராய்கிறது.

மின்சாரக் கண்டுபிடிப்பின் தொடக்கம் மற்றும் மின் அறிவியலின் அடிப்படைகள்

மின்சாரத்தின் வரலாறு இயற்கை நிகழ்வுகளைக் கவனிப்பதில் இருந்து தொடங்குகிறது. பண்டைய கிரேக்கம் முதலே, தேய்க்கப்பட்ட அம்பர் ஒளித்துகள்களை ஈர்த்தது போன்ற நிலை மின்சாரத்தைப் பற்றி மனிதர்கள் அறிந்திருந்தனர். இருப்பினும், அறிவியல் புரிதல் 17 மற்றும் 18 ஆம் நூற்றாண்டுகளில்தான் வேகமாக முன்னேறியது. வில்லியம் கில்பர்ட் போன்றவர்கள் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியலின் பண்புகளை ஆய்வு செய்தனர், அதே சமயம் பெஞ்சமின் ஃபிராங்க்ளின், மின்னல் ஒரு மின்சார நிகழ்வு என்பதை நிரூபித்த தனது பட்டம் சோதனைகளுக்காகப் புகழ்பெற்றவர்.

மின்சார உற்பத்திக்கு வழிவகுத்த மாபெரும் முன்னேற்றம், மின்சாரத்திற்கும் காந்தத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பைக் கண்டுபிடித்ததே ஆகும். 1831-ல், மைக்கேல் ஃபாரடே மின்காந்தத் தூண்டல் கோட்பாட்டைக் கண்டுபிடித்தார்: மாறும் காந்தப்புலத்தால் ஒரு மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதே அது. இந்தக் கோட்பாடே நவீன மின்சார ஜெனரேட்டரின் அடிப்படையாக அமைந்தது. இந்த நிலையில், மின்சாரம் என்பது வெறும் ஆய்வக நிகழ்வாக இல்லாமல், பெரிய அளவில் உற்பத்தி செய்யக்கூடிய ஒரு ஆற்றல் வடிவமாக மாறியது.

முதல் ஜெனரேட்டர் மற்றும் மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் தோற்றம்

ஃபாரடேக்குப் பிறகு, பல்வேறு விஞ்ஞானிகளும் பொறியாளர்களும் டைனமோக்களையும் மின்னாக்கிகளையும் உருவாக்கினர். 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில், மின்சார உற்பத்தி முதன்மையாக விளக்குகளுக்காக, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவில் பயன்படுத்தத் தொடங்கியது. மின்சாரப் பயன்பாட்டில் ஒரு முன்னோடியாகத் திகழ்ந்தவர் தாமஸ் ஆல்வா எடிசன். 1882 ஆம் ஆண்டில், எடிசன் நியூயார்க்கின் பேர்ல் தெருவில் ஒரு நீராவி ஆற்றல் ஆலையைக் கட்டினார் ; இது உலகின் முதல் வணிக மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது. அந்த ஆலை, சுற்றியுள்ள பகுதிகளில் உள்ள ஒளிரும் விளக்குகளை ஒளிரச் செய்ய நேர் மின்னோட்ட (DC) மின்சாரத்தை வழங்கியது.

புரட்சிகரமானதாக இருந்தபோதிலும், நேர் மின்னோட்ட (DC) அமைப்பில் ஒரு பெரிய வரம்பு இருந்தது: அதிக மின் இழப்புகள் காரணமாக, மின்சாரத்தை நீண்ட தூரங்களுக்குத் திறம்படக் கடத்த முடியவில்லை. இந்த வரம்பே, நேர் மின்னோட்டம் (DC) மற்றும் மாறு மின்னோட்டம் (AC) ஆகியவற்றின் ஆதரவாளர்களிடையே "மின்னோட்டங்களின் போர்" ஏற்படுவதற்கான தூண்டுதல்களில் ஒன்றாக அமைந்தது.

மாறுதிசை மின்னோட்டம் மற்றும் நவீன மின் அமைப்புகளின் ஆதிக்கம்

மின்மாற்றிகளைப் பயன்படுத்தி அதன் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கவும் குறைக்கவும் முடியும் என்பதால், நிக்கோலா டெஸ்லாவும் ஜார்ஜ் வெஸ்டிங்ஹவுஸும் நீண்ட தூர மின் பரிமாற்றத்திற்காக மிகவும் திறமையான மாறுதிசை மின்னோட்ட (AC) அமைப்பை ஊக்குவித்தனர். இந்த நன்மை, காலப்போக்கில் உலகின் மின் கட்டமைப்புக்கு மாறுதிசை மின்னோட்டமே முதன்மைத் தரநிலையாக உருவெடுக்க வழிவகுத்தது.

1895-ஆம் ஆண்டில், நயாகரா நீர்வீழ்ச்சியில் உள்ள நீர்மின் நிலையம் செயல்படத் தொடங்கி, நியூயார்க்கில் உள்ள பஃபலோவிற்கு மின்சாரத்தை அனுப்ப ஆரம்பித்தபோது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மைல்கல் நிகழ்ந்தது. மின்சாரத்தை பெரிய அளவில் உற்பத்தி செய்து தொலைதூர நகரங்களுக்கு விநியோகிக்க முடியும் என்பதை இது நிரூபித்தது. அன்று முதல், பல நாடுகளில் மின் நிலையங்கள் மற்றும் மின் பரிமாற்ற வலையமைப்புகளின் கட்டுமானம் வேகமாக வளர்ந்துள்ளது.

நீராவி மற்றும் நிலக்கரி மூலம் இயங்கும் மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் சகாப்தம்

20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், தொழில்மயமாக்கலால் மின்சாரத்திற்கான தேவை அதிகரித்தது. நிலக்கரியை எரிப்பதன் மூலம் கிடைக்கும் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி, விசையாழிகளைச் சுழற்றும் நீராவியை உற்பத்தி செய்யும் நீராவி மின் நிலையங்கள் மிகவும் பொதுவான வடிவமாக மாறின. நிலக்கரி அதன் மிகுதியான இருப்பு மற்றும் ஒப்பீட்டு மலிவு விலை காரணமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. நிலக்கரியால் இயங்கும் நீராவி மின் நிலையங்கள் ஐரோப்பா, அமெரிக்கா மற்றும் பின்னர் பல வளரும் நாடுகளில் மின்சாரத்தின் முதுகெலும்பாக மாறின.

நீராவி விசையாழி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து செம்மைப்படுத்தப்பட்டு, அதன் செயல்திறன் அதிகரிக்கப்பட்டது. 20-ஆம் நூற்றாண்டின் மத்தியில், ஒருங்கிணைந்த மின்சாரக் கட்டமைப்பு என்ற கருத்து உருவாகத் தொடங்கியது. பிராந்தியங்களுக்கு இடையேயான இணைப்பு, மிகவும் நிலையான மின்சார விநியோகத்திற்கு வழிவகுத்தது, மின்வெட்டுகளைக் குறைத்தது, மற்றும் மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் செயல்திறனை அதிகரித்தது.

நீர்மின்சக்தி மற்றும் பெரிய அணைகளின் வளர்ச்சி

நிலக்கரியைத் தவிர, மின்மயமாக்கலின் தொடக்கத்திலிருந்தே நீர்மின்சக்தி ஒரு முக்கியமான ஆற்றல் மூலமாக இருந்து வருகிறது. நீர்மின் நிலையங்கள் (PLTA) அணைகள் அல்லது ஆறுகளில் உள்ள நீரின் நிலை ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், பல நாடுகள் பெரிய அணைகளைக் கட்டின; உதாரணமாக, 1936 இல் கட்டி முடிக்கப்பட்ட அமெரிக்காவின் ஹூவர் அணை, நவீனமயமாக்கலின் ஒரு சின்னமாகும்.

நீர்மின் நிலையங்கள் புதைபடிவ எரிபொருட்கள் தேவைப்படாது மற்றும் குறைந்த கார்பன் உமிழ்வைக் கொண்டுள்ளன என்ற நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், பெரிய அணைகளின் கட்டுமானம் பெரும்பாலும் மக்கள் இடம்பெயர்வு, ஆற்றுச் சூழல் அமைப்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மற்றும் வண்டல் படிதல் போன்ற சமூக மற்றும் சூழலியல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்துகிறது. ஆயினும்கூட, மின்சக்தியின் வரலாற்றில், பெரிய அளவில் மின்சாரத்தை வழங்குவதற்கான ஒரு முக்கியப் புதுமையாக நீர்மின் நிலையங்கள் விளங்குகின்றன.

எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் தோற்றம்

இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பிறகு, மின் உற்பத்தி உட்பட, எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுவின் பயன்பாடு அதிகரித்தது. எண்ணெய் மூலம் இயங்கும் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்டதாகவும், கட்டுவதற்கு எளிதாகவும் இருந்ததால் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், 1970-களின் எண்ணெய் நெருக்கடி, இறக்குமதி செய்யப்படும் எண்ணெயைச் சார்ந்திருப்பதில் உள்ள அபாயங்களைப் பற்றி பல நாடுகளுக்கு உணர்த்தியது. அதன் பிறகு, இயற்கை எரிவாயு மிகவும் பிரபலமான தேர்வாக மாறியுள்ளது. ஏனெனில், அது நிலக்கரி மற்றும் எண்ணெயை விட தூய்மையானதாகக் கருதப்படுகிறது. மேலும், குறிப்பாகக் கழிவு வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி கூடுதல் மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஒருங்கிணைந்த சுழற்சித் தொழில்நுட்பத்தின் ( எரிவாயு மற்றும் நீராவி மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் ) மூலம் இது அதிக செயல்திறனை வழங்குகிறது.

அணு யுகம்: நம்பிக்கையும் சர்ச்சையும்

20-ஆம் நூற்றாண்டின் மத்தியில், அணுசக்தி தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தின் சின்னமாக உருவெடுத்தது. பொது விநியோகத்திற்கான முதல் அணுமின் நிலையம் 1954-ல் சோவியத் ஒன்றியத்தில் செயல்படத் தொடங்கியது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் மிகக் குறைந்த கரியமில வாயு வெளியேற்றத்துடன், பெருமளவிலான மின்சார விநியோகத்தை உறுதியளித்தது. அதனைத் தொடர்ந்து பல நாடுகள் தங்களின் தேசிய எரிசக்தி உத்திகளின் ஒரு பகுதியாக அணு உலைகளைக் கட்டின.

இருப்பினும், த்ரீ மைல் ஐலண்ட் (1979), செர்னோபில் (1986), மற்றும் ஃபுகுஷிமா (2011) போன்ற பெரும் விபத்துக்கள், அணுசக்திப் பாதுகாப்பு மற்றும் கதிரியக்கக் கழிவு மேலாண்மை குறித்து உலகளாவிய கவலைகளை எழுப்பின. இதன் விளைவாக, சில நாடுகளில் அணுசக்தி வளர்ச்சி மந்தமடைந்தது, ஆனாலும் மற்ற நாடுகளில் அது எரிசக்தி கலவையின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகத் தொடர்கிறது.

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் எழுச்சி: சூரிய மற்றும் காற்று ஆற்றல்

20 மற்றும் 21 ஆம் நூற்றாண்டுகள் நெருங்கியபோது, ​​காலநிலை மாற்றம் மற்றும் மாசுபாடு ஆகியவை புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை நோக்கிய ஒரு பெரும் மாற்றத்திற்கு வழிவகுத்தன. தொழில்நுட்பச் செலவுகள் பெருமளவில் குறைந்ததாலும், அரசாங்கக் கொள்கை ஆதரவு அதிகரித்ததாலும், காற்றாலை ஆற்றலும் (WPP) சூரிய ஆற்றலும் (PLTS) பெரும் வளர்ச்சி கண்டன. ஒரு காலத்தில் கட்டுக்கடங்காத விலையாக இருந்த சூரிய மின் தகடுகள் மிகவும் மலிவான விலையில் கிடைத்தன, அதே நேரத்தில் காற்றாலை விசையாழிகள் பெரியதாகவும் அதிக செயல்திறன் மிக்கதாகவும் மாறின.

சூரிய மற்றும் காற்றாலை ஆற்றலின் முக்கிய குறைபாடு, வானிலை மற்றும் நாளின் நேரத்தைப் பொறுத்து அவை சீராக இயங்காத தன்மை கொண்டிருப்பதே ஆகும். எனவே, நிலையான மின்சார விநியோகத்தைப் பராமரிப்பதற்காக, நவீன மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் திறன்மிகு மின்கட்டமைப்புத் திட்டங்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு (பெரிய அளவிலான மின்கலன்கள்) மற்றும் பல்வேறு ஆற்றல் மூலங்களின் கலவை ஆகியவற்றை நோக்கி மாறி வருகின்றன.

நவீன மின் உற்பத்தி: செயல்திறன், எண்ணிமமயமாக்கல் மற்றும் ஆற்றல் மாற்றம்

உலகம் தற்போது ஒரு ஆற்றல் மாற்றத்திற்கு உள்ளாகி வருகிறது. பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைப்பதற்காக, பல நாடுகள் நிலக்கரிப் பயன்பாட்டைக் குறைக்கவும், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை அதிகரிக்கவும் முயன்று வருகின்றன. மின் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பமும் பெருகிய முறையில் டிஜிட்டல் மயமாகி வருகிறது: உணர்விகள், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் தானியங்கி கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் ஆகியவை செயல்பாட்டுத் திறனை மேம்படுத்தவும், தோல்விகளைக் கணிக்கவும், மின்சாரப் பயன்பாட்டு விநியோகத்தை நிர்வகிக்கவும் உதவுகின்றன.

மேலும், நிலையான, குறைந்த மாசு உமிழும் புவிவெப்ப மின் நிலையங்கள் , உயிரி எரிபொருள் மின் நிலையங்கள், மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் சேமிப்பு ஊடகமாக பசுமை ஹைட்ரஜன் என்ற கருத்தாக்கம் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்கள் உருவாகி வருகின்றன. எதிர்காலத்தில், மின் நிலையங்கள் ஆற்றல் உற்பத்தியில் மட்டுமல்லாமல், நிலைத்தன்மை, அமைப்பின் மீள்திறன் மற்றும் சமூகத் தாக்கம் ஆகியவற்றிலும் கவனம் செலுத்தும்.

மூடுகிறது

மின் உற்பத்தியின் வரலாறு என்பது புதுமைகளின் கதையாகவும், மனிதகுலத்திற்கு மிகவும் வசதியான மற்றும் பயனுள்ள வாழ்க்கைக்கான தேவையாகவும் அமைந்துள்ளது. நிலை மின்சாரத்தைக் கொண்டு செய்யப்பட்ட எளிய சோதனைகள் முதல், நாடுகளையும் கண்டங்களையும் இணைக்கும் பிரம்மாண்டமான மின் வலையமைப்புகள் வரை, இந்தப் பயணம் நவீன உலகத்தை வடிவமைத்துள்ளது. இன்று, மிகப்பெரிய சவால் என்பது வெறுமனே மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வது மட்டுமல்ல, மாறாக தூய்மையான, பாதுகாப்பான, மலிவான மற்றும் நீடித்த மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதே ஆகும். தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் உலகளாவிய சுற்றுச்சூழல் விழிப்புணர்வுடன், மின் உற்பத்தியின் எதிர்காலம் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் மேம்பட்ட அமைப்புகளால் பெருகிய முறையில் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது மனித மின் ஆற்றல் வரலாற்றில் ஒரு புதிய அத்தியாயத்தைக் குறிக்கிறது.