බෙල්ජියමේ  Punch Powertrain Solar Team මෝටර් රථය, ඕස්ට්‍රේලියාවේ Kulgera අසල 2017 World Solar Challenge සඳහා තරඟ කරයි. AP Photo/Geert Vanden Wijngaert

ප්‍රශ්නය අසන්නේ: Utah, Springville හි 16 හැවිරිදි Emma

පිළිතුරු දෙන්නේ: Clarkson විශ්ව විද්යාලයි විදුලි හා පරිගණක ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්ය Chen Liu

සූර්ය බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන මෝටර් රථ නැත්තේ ඇයි?

නැත්තෙම නැහ, එමා. ඒවා බලන්න හොඳම තැන තමයි World Solar Challenge. World Solar Challenge කියන්නේ ඕස්ට්‍රේලියාවේ සෑම වසර දෙකකට වරක් පැවැත්වෙන තරඟයක්. තරඟකරුවන්ට, රටේ උතුරු වෙරළ තීරයේ ඩාර්වින් සිට එහි දකුණු වෙරළ තීරයේ ඇඩිලේඩ් දක්වා,  සැතපුම් 1,870 (කිලෝමීටර් 3,000) පමණ දුරක්  සූර්යයාගේ ශක්තිය පමණක් භාවිතා කර ධාවනය කිරීමට සිදුවේ,

මෙම තරඟයට තරඟ කරන බොහෝ මෝටර් රථ ඔබ පාරේ දකින මෝටර් රථවලට වඩා විනෝද උද්‍යානයක සවාරි යාමට ඇති වාහන හෝ විද්‍යා ප්‍රබන්ධවල එන වාහන මෙන් පෙනේ.   එදිනෙදා ගමන් සඳහා   සූර්යබල අවම වශයෙන් තවමත්  විකල්පයක් නොවන්නේ මන්දැයි එය ඔබට යමක් සිතා ගත හැකියි.

මෝටර් රථ, ප්‍රමාණයන් බොහෝ සෙයින් වෙනස් වන නමුත් එක්සත් ජනපදයේ සම්පූර්ණ ප්‍රමාණයේ මෝටර් රථයක් දිග අඩි 18ක් සහ පළල අඩි 6ක් පමණ වේ; එබැවින් එහි, වර්ග අඩි 100 සිට 110 දක්වා (වර්ග මීටර් 9 සිට 10 දක්වා) තිරස් මතුපිටක් ඇත. එමගින් දළ වශයෙන් වොට් 3,420 ක් රැස්කරනු ඇත: එම ප්‍රමානය ශීතකරණයක්, පිඟන් සෝදන යන්ත්රයක් සහ මයික්රෝවේව් උදුනක් ක්‍රියා කරවීමට ප්රමාණවත් වේ.

මහ නගරවලට සහ නගරවලට විදුලිය සපයන විශාල සූර්ය බලාගාර මඟින් සූර්යාලෝකය  විශාල ප්‍රදේශයක් පුරා පැතිරීම ප්‍රයෝජනයට ගන්නේ අක්කර දහස් ගණනක් පුරා  පැතිරුණු සූර්ය පැනල මිලියන ගණනක් සවි කිරීම්ව්නි; සමහරක්, ප්‍රධාන වශයෙන් කාන්තාර ප්‍රදේශවලදී, සූර්යයාගේ ශක්තිය සංකේන්ද්රනය කිරීම සඳහා දර්පණ ක්ෂේත්‍ර භාවිතා කරයි. එහෙත්, සාමාන්‍ය මෝටර් රථයකට සූර්ය ශක්තිය විශාල ප්‍රමාණයක් එකතු කර ගැනීමට ප්‍රමාණවත් මතුපිටක් නොමැත.

කාලයත් සමඟ මිනිසුන් විසින් විවිධ ආකාරවලින් සූර්යයාගේ ශක්තිය උපයෝගී කරගනු ලැබ ඇත.

සූර්යාලෝකය ශක්තිය බවට පත් කිරීම

තවත් ගැටළුවක් වන්නේ අද ඇති සූර්ය පැනල සූර්යාලෝකය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේදී එතරම් කාර්යක්ෂම නොවීමයි. සාමාන්යයෙන්, ඒවායේ කාර්යක්ෂමතාව 20% පමණ වේ, එනම් ඒවා වෙත ළඟා වන සූර්ය ශක්තියෙන් පහෙන් එකක් පමණ විදුලි ධාරාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි.

මෙයින් අදහස් කරන්නේ සූර්ය පැනල වලින් ආවරණය කර ඇති සාමාන්‍ය මෝටර් රථයක් මතට වොට් 3,420 ක සූර්ය බලයක් වැටීමෙන් මෝටර් රථයට භාවිතා කළ හැකි වොට් 684 ක් පමණ ලැබෙන බවයි. සාපේක්ෂව,  පැයට සැතපුම් 60 (පැයට කිලෝමීටර් 100) වේගයෙන් ධාවනය කිරීමට විදුලි වාහනයක් එය වොට් 20,000 ක් පමණ ගනී

World Solar Challenge සඳ තරඟ කරන වාහන විශාල වන අතර ඒවායේ තිරස් පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය උපරිම කරන මෝස්තර ඇත. මෙය  හැකි තරම් හිරු එළිය එකතු කර ගැනීමට උපකාරී වේ. සංකල්ප වාහනයක් ලෙස, එය හොඳයි; එහෙත් බොහෝ මාදිලිවල ජනේල බොහොමයක් ඇති අතර රියදුරෙකු හැර වෙනත් කිසිවක් සඳහා  ඒවායේ ඉඩක් නොමැත.

2023 World Solar Challenge හි විශේෂ අවස්ථා පෙන්නුම් කරන්නේ සූර්ය මෝටර් රථ සාම්ප්‍රදායික මාදිලිවලට වඩා බෙහෙවින් වෙනස් ලෙස නිර්මාණය කර ඇති බවයි.

සූර්යයා බබළන්නේ නැති විට

තවත් අභියෝගයක් වන්නේ භූගෝලීය පිහිටීම්, දිවා ආලෝක පැය ගණන, සහ කාලගුණික තත්ත්වයන් සූර්ය බලශක්තිය කොපමණ ප්‍රමාණයක් ජනනය කළ හැකිද යන්නට බලපාන බවයි.

පෘථිවිය  එහි අක්ෂය මත නැඹුරු වී ඇත, එබැවින් සෑම ප්‍රදේශයකටම කොයි මොහොතක වුණත් එක සමාන හිරු එළිය ලැබෙන්නේ නැත. උතුරු අර්ධගෝලය සූර්යයා දෙසට නැඹුරු වන විට, පෘථිවි ගෝලයේ ඉහළ කොටස  සූර්යයා වැඩියෙන් නිරාවරණයක් ලබා ගන්නා අතර වසන්ත හා ගිම්හානය නිරීක්ෂණය කරන අතර දකුණු අර්ධගෝලය සීතල හා අඳුරු වේ. ග්‍රහලෝකයේ දකුණු අර්ධය සූර්යයා දෙසට නැඹුරු වන විට, පෘථිවියේ දකුණු අර්ධයේ ප්‍රදේශවලට්  වැඩිපුර සූර්යයා ලෝකය ලැබෙන අතරේ දී පෘථිවියේ ඉහළ භාගයට සූර්යයා ලෝකය අඩු වේ.

සමකයට ආසන්න ප්‍රදේශවලට වසර පුරා ස්ථාවර හිරු එළිය ලැබේ, එබැවින් දකුණු කැලිෆෝනියාව හෝ සහරා කාන්තාරය වැනි සමකයට සමීප කලාප වලට, ඇලස්කාව වැනි පෘථිවි ධ්‍රැව වලට සමීප ස්ථාන වලට වඩා. වඩා තීව්ර සූර්ය බලයක් ලැබෙයි.

සූර්ය බලයෙන් ක්‍රියා කරන මෝටර් රථවලට, වළාකුලෙන් බර දින  හෝ වැසි සහිත දිනවලදී ප්‍රමාණවත් හිරු එළිය ලබා ගැනීම ද අසීරුවෙනු ඇත. සූර්ය බලයෙන් ක්‍රියා කරන මෝටර් රථ තබා, විශාල සූර්ය බලාගාර සහිත විශාල උපයෝගිතා පවා  සූර්යයා බබළන්නේ නැති අවස්ථා. සැලසුම් කළ යුතුය

ඒ වගේම රියදුරන්ට රාත්‍රියේ ධාවනය කිරීමට නම් ඔවුන්ට ඔවුන්ගේ මෝටර් රථ අවශ්‍යයි. සූර්ය බලයෙන් ක්‍රියා කරන මෝටර් රථයක් රෑ බෝවීමෙන් පසු ධාවනය කිරීමට නම්,  දිවා කාලයේදී එකතු කර බැටරියක ගබඩා කර ඇති අමතර ශක්තියක් භාවිතා කිරීමට එයට අවශ්‍ය වේ. සූර්ය පැනල සහ බැටරි නිසාවෙන් මෝටර් රථයේ බර වැඩි වන අතර බරින් වැඩි මෝටර් රථ ධාවනය කිරීමට වැඩි බලයක් අවශ්‍ය වේ.

පර්යේෂකයෝ, එදිනෙදා භාවිතය සඳහා වඩාත් සුදුසු සූර්යබ්ල මෝටර් රථ නිර්මාණය කිරීමට කටයුතු කරමින් සිටීති.  මෙය සිදු කිරීම සඳහා,  සූර්යාලෝකය ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේදී සහ සූර්ය පැනල සැලසුම් කිරීමේදී  සූර්ය පැනල  මෝටර් රථ සඳහා වඩාත් සුදුසුවන පරිදිවඩාත් කාර්යක්ෂම කරන්නට නිර්මාණකරුවන්ට අවශ්ය වනු ඇත.ය. සාමාන්‍ය ගැනුම්කරුවන්ට ඒවා යේ වියදම දැරිය හැකි අන්දම්ට මෝටර් රථ සඳහා සූර්ය පද්ධති මිල අඩු කිරීම ද ඉතා වැදගත් වනු ඇත.

දැනට, සූර්ය මෝටර් රථයකට ආසන්නතම විකල්පය වන්නේ, නිවසේ හෝ ආරෝපණ මධ්‍යස්ථානයකින් ආරෝපනය කිරීමේ හැකියාව ඇති  විදුලි වාහනයයි.  ඒවාට අවශ්‍ය විදුලිය නිපදවන ආකාරය අනුව, මෙම මෝටර් රථ තුළට ගලා යන ශක්තියෙන් යම් ප්‍රමාණයක් විය හැකිය සූර්ය පැනල, සුළං ටර්බයින, ජල විදුලි වේලි හෝ වෙනත් පුනර්ජනනීය ප්‍රභවයන් ගෙන් විය හැකියි. පිරිසිදු බලශක්තිය වෙත මාරු වනු පිණිස ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ රාජ්‍යයන් වැඩ කරන විට එම කොටස ඉහළ යනු ඇත. ඔබ ධාවනය කරගෙන යන්නේ, ගමන් කරන්නේ විදුලි මෝටර් රථයක  නම්, එක්තරා අන්දමකට ඔබ දැනටමත් ගමන් කරන්නේ සූර්ය බලයෙන් විය හැක!

Curious Kids (The Conversation) හී පළවන Why aren’t there solar-powered cars? යන ලිපිය ඇසුරෙනි