ई. विनोद घिमिरे
नेपाल प्राकृतिक विविधतायुक्त सौन्दर्य र सांस्कृतिक समृद्धिले भरिपूर्ण छ । यहाँको ऊर्जा क्षेत्रले पनि नयाँ सम्भावनाहरू खोजिरहेको छ । यहाँ सूर्यको किरण प्रशस्त मात्रामा उपलब्ध छ, जसले ऊर्जा आवश्यकताहरू पूरा गर्ने प्रमुख स्रोतका रूपमा सौर्य ऊर्जाको विकास गर्न सक्ने पर्याप्त सम्भावनालाई जीवन्त तुल्याएको छ । यद्यपि, सौर्य ऊर्जाको मुख्य चुनौती भनेको यसको उपलब्धता र निरन्तरता (इन्टरमिटेन्सी) हो ।
सूर्यकाे प्रकाश पृथ्वीमा नआउने रातको समयमा सौर्य ऊर्जा उत्पादन हुँदैन । बादल लागेको अवस्थामा निकै कम परिमाणमा यस्ताे ऊर्जा उत्पादन हुन्छ । यही समस्या समाधान गर्न भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्री (भिआरएफबी) एक क्रान्तिकारी प्रविधिको रूपमा अगाडि आएको छ । यो प्रविधिलाई सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरूसँग एकीकृत गरेर हामीले ऊर्जा क्षेत्रमा आत्मनिर्भरतातर्फ ठूलो कदम चाल्न सक्छौँ ।
भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्री के हो ?
भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्री एक प्रकारको रिचार्जेबल ब्याट्री हो, जसले ऊर्जालाई रासायनिक रूपमा भण्डारण गर्दछ । यो ब्याट्रीमा भेनेडियम आयोन्स तरल इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जुन दुई छुट्टाछुट्टै ट्याङ्कीमा भण्डारण गरिन्छ । जब ऊर्जाको आवश्यकता पर्छ, यी इलेक्ट्रोलाइटहरू इलेक्ट्रो केमिकल सेलमा पम्प गरिन्छ, जसले बिजुली उत्पादन गर्छ । यसको मुख्य विशेषता भनेको मापनयोग्य र दिगोपन हो ।
परम्परागत लिथियम आयोन्स ब्याट्रीहरूको तुलनामा भिआरएफबीले १० हजारभन्दा बढीभन्दा बढी चार्ज/डिस्चार्ज चक्र प्रदान गर्न सक्छ । यो लगभग २०/२५ वर्षसम्म टिक्न सक्छ । साथै, यसको ऊर्जा भण्डारण क्षमता ट्याङ्कीको आकारमा निर्भर हुन्छ, जसले ठूलो मात्रामा ऊर्जा भण्डारणलाई सम्भव बनाउँछ ।
चित्र :भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्री
नेपालमा सौर्य ऊर्जा र भिआरएफबीको सम्बन्ध
नेपालमा सौर्य ऊर्जाको सम्भावना अथाह छ। हाम्रा हिमाली, पहाडी र तराई क्षेत्रहरूमा सूर्यको किरण वर्षभरि उपलब्ध हुन्छ। हाल नेपालमा सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरूको स्थापना बढ्दै गएको छ, तर यी संयन्त्रहरूले दिनको समयमा मात्र बिजुली उत्पादन गर्छन् ।
रातको समय वा मौसम खराब हुँदा यी संयन्त्रहरूले काम गर्न सक्दैनन् । यस्तो अवस्थामा भिआरएफबीले सौर्य ऊर्जालाई दिनमा भण्डारण गरेर रातको समयमा वा आवश्यक पर्दा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो प्रविधिले नेपालको ग्रामीण क्षेत्रहरूमा, जहाँ राष्ट्रिय ग्रिडको पहुँच कम छ, सौर्य ऊर्जालाई थप प्रभावकारी बनाउन सक्छ ।उदाहरणका लागि, नेपालको दुर्गम गाउँहरूमा साना सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरू स्थापना गरिएको छ । यी संयन्त्रहरूले दिनमा बिजुली उत्पादन गर्छन्, तर रातमा बत्ती बाल्न वा अन्य विद्युतीय उपकरणहरू चलाउन ब्याट्रीको आवश्यकता पर्छ ।
यदि यस्ता संयन्त्रहरूमा भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्री प्रयोग गरियो भने, दिनमा उत्पादित अतिरिक्त बिजुलीलाई भण्डारण गरेर रातमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसले ग्रामीण समुदायहरूको जीवनस्तर सुधार्नुका साथै ऊर्जा आत्मनिर्भरता बढाउनेछ ।
नेपालका लागि भेनेडियम रिडक्स फ्लो ब्याट्रीका फाइदा
१. टिकाउ र दिगोपन : भिआरएफबीको आयु २० वर्षभन्दा बढी हुन्छ, जुन नेपाल जस्तो विकासशील देशका लागि लागत–प्रभावी छ । यसको इलेक्ट्रोलाइटलाई पुनः प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले बारम्बार ब्याट्री बदल्नु पर्दा हुने खर्च कम गराउँछ ।
२. वातावरण मैत्री : यो ब्याट्रीमा प्रयोग हुने भेनेडियम रसायन पर्यावरणलाई हानी नगर्ने र पुनर्प्रयोग गर्न सकिने हुन्छ, जसले नेपालकाे पर्यावरण संरक्षण र प्राकृतिक सौन्दर्य जाेगाउन सहयोग गर्छ ।
३. वृहत् भण्डारण सीमा : भिआरएफबीले ठूलो मात्रामा ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छ, जुन नेपालको सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरू र माइक्रोग्रिडहरूका लागि उपयोगी छ ।
४. लचिलोपन : यो प्रविधि साना माइक्रोग्रिडदेखि ठूला सौर्य संयन्त्रहरूमा समेत प्रयोग गर्न सकिन्छ । नेपालमा साना र ठूला दुवै प्रकारका सौर्य परियोजनाहरू छन्, जसमा भिआरएफबीलाई सजिलै एकीकृत गर्न सकिन्छ ।
५. ग्रामीण विद्युतीकरण : भिआरएफबीको ठूलो भण्डारण क्षमताले सौर्य ऊर्जालाई रातमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले ग्रामीण क्षेत्रमा बिजुलीको पहुँच विस्तार गर्न मद्दत गर्छ ।
६. स्मार्ट ग्रिडको सम्भावना : नेपालमा स्मार्ट ग्रिड प्रणाली विकास गर्न भिआरएफबीको प्रयोगले ऊर्जा व्यवस्थापनलाई थप प्रभावकारी बनाउन सक्छ । यसले सौर्य ऊर्जाको उतारचढावलाई नियन्त्रण गर्न सहयोग गर्छ ।
चुनौती र समाधान
भिआरएफबीको प्रारम्भिक लगानी लागत उच्च छ, जुन नेपाल जस्तो सीमित स्रोत भएको देशका लागि चुनौतीपूर्ण हुन सक्छ । यद्यपि, अन्तर्राष्ट्रिय सहायता, निजी क्षेत्रको लगानी र सरकारी अनुदानमार्फत यो प्रविधिलाई सस्तो बनाउन सकिन्छ । साथै, भेनेडियमको उपलब्धतामा पनि ध्यान दिनुपर्छ, किनकि यो खनिज नेपालमा सहजै उपलब्ध नहुन सक्छ । यसका लागि अन्तर्राष्ट्रिय बजारसँग सहकार्य गर्नु आवश्यक छ ।
भिआरएफबीको मुख्य चुनौती भनेको यसको प्रारम्भिक लागत हो । लिथियम–आयोन ब्याट्रीको तुलनामा भिआरएफबीको स्थापना लागत केही महँगो हुन सक्छ तर यसको टिकाउपन र कम मर्मत लागतले यो लगानीलाई दीर्घकालमा फाइदाजनक बनाउँछ । नेपाल सरकारले सौर्य ऊर्जा परियोजनाहरूमा अनुदान र सहुलियत प्रदान गरिरहेको छ ।
यस्तै अनुदानलाई भिआरएफबी जस्ता भण्डारण प्रविधिहरूमा पनि विस्तार गर्न सकिन्छ । साथै, अन्तर्राष्ट्रिय दातृ निकायहरू र निजी क्षेत्रसँगको सहकार्यले यो प्रविधिको लागत कम गर्न सकिन्छ ।
अर्को चुनौती भनेको प्राविधिक ज्ञान र जनशक्तिको कमी हो । भिआरएफबीको स्थापना र मर्मतका लागि दक्ष जनशक्तिको आवश्यकता पर्छ । यसका लागि नेपालमा प्राविधिक तालिम र शैक्षिक कार्यक्रमहरू सञ्चालन गर्नुपर्छ । विश्वविद्यालयहरू र प्राविधिक संस्थाहरूले भिआरएफबी र सौर्य ऊर्जा सम्बन्धी पाठ्यक्रमहरू समावेश गर्न सक्छन् ।
अब किन भिआरएफबीसँग सौर्य ऊर्जालाई एकीकृत नगर्ने ?
नेपालमा जलविद्युत् प्रमुख ऊर्जा स्रोत भए पनि, सौर्य ऊर्जाको महत्त्व बढ्दै गएको छ । जलविद्युत् परियोजनाहरूमा समय र ठूलो लगानी लाग्छ, जबकि सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरू छिटो स्थापना गर्न सकिन्छ । यसको प्रयोगले सौर्य ऊर्जालाई थप भरपर्दो र प्रभावकारी बनाउनेछ ।
हाल विश्वमा सौर्य ऊर्जा र भिआरएफबीको एकीकृत प्रयोग बढ्दै गएको छ। अष्ट्रेलिया, जापान र युरोपका देशहरूले यो प्रविधिलाई ठूलो मात्रामा अपनाइसकेका छन् । नेपालले पनि यो अवसरलाई उपयोग गरेर ऊर्जा क्षेत्रमा नयाँ क्रान्ति ल्याउन सक्छ ।
नेपाल सरकारले ‘सौर्य ऊर्जा नीति’ र ‘नवीकरणीय ऊर्जा रणनीति’ मार्फत सौर्य ऊर्जालाई प्रोत्साहन गरिरहेको छ । अब यी नीतिहरूमा भिआरएफबीजस्ता भण्डारण प्रविधिहरूलाई समावेश गर्नुपर्छ । सौर्य ऊर्जा संयन्त्रहरूसँग यसलाई एकीकरण गर्दा नेपालको ऊर्जा सङ्कट समाधान गर्नुका साथै हरित ऊर्जा अर्थतन्त्रलाई बलियो बनाउन सकिन्छ ।
नेपालको सौर्य ऊर्जा क्षेत्रका लागि भिआरएफबी गेम चेन्जर प्रविधि हुन सक्छ । यसले सौर्य ऊर्जालाई रातको समय र खराब मौसममा पनि उपलब्ध गराएर ऊर्जा आपूर्तिलाई स्थिर र भरपर्दो बनाउँछ । नेपालको ग्रामीण र शहरी क्षेत्रहरूमा यो प्रविधिको प्रयोगले ऊर्जा पहुँच विस्तार गर्नुका साथै आर्थिक विकासलाई गति दिनेछ ।
अब समय आएको छ । नेपालले सौर्य ऊर्जा र भिआरएफबीको एकीकृत प्रयोगलाई प्राथमिकता देओस् र ऊर्जा क्षेत्रमा नयाँ युगको सुरुवात गरोस् ।
(इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङमा एमएस्सी गरेका लेखक घिमिरे पूर्वाञ्चल विश्वविद्यालय तथा मनमोहन प्राविधिक विश्वविद्यालयका लेक्चरर हुन् ।)
