ઊર્જા સાથે પાણી અને નાણા બચાવવાનો શ્રેષ્ઠ માર્ગ સોલાર-વોટરપંપ

આપણા દેશની 60 ટકાથી વધુ વસ્તી કૃષિ પ્રવૃત્તિઓ સાથે સંકળાયેલી છે. કૃષિ ઉત્પાદનમાં ઉર્જા એક મહત્વપૂર્ણ ઇનપુટ છે. સામાન્ય રીતે: ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં, ડીઝલનો ઉપયોગ ખેતીના કામોમાં પંપ સેટ ચલાવવા માટે કરવામાં આવે છે, જે દિવસેને દિવસે મોંઘો થતો જાય છે અને તેનો ધુમાડો અને અવાજ જૈવિક પર્યાવરણ પર નકારાત્મક અસર કરે છે.બીજી તરફ, જો આપણે જોશું, તો આપણે જોશું કે ખેડૂતો હજુ પણ સિંચાઈની પરંપરાગત (પૂર સિંચાઈ) પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે, જેના કારણે પાણીની ખોટ વધુ છે અને સિંચાઈની કાર્યક્ષમતા પણ ઓછી છે. આજે, આપણા દેશની 22 ટકા ઉર્જા (નોન-રિન્યુએબલ એનર્જી કન્ઝમ્પશન) અને 80 ટકા પાણીનો ઉપયોગ એકલા કૃષિ ક્ષેત્રમાં થાય છે. આપણા દેશમાં ઊર્જા અને પાણીના આ બગાડને રોકવાની ખૂબ જ જરૂર છે.

આ બંનેનો બગાડ અટકાવવા માટેની શ્રેષ્ઠ વ્યવસ્થા "સોલર પાવર્ડ ડ્રીપ ઈરીગેશન સિસ્ટમ" છે. આ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને આપણે પાણીની સાથે સાથે ઊર્જાનો પણ બગાડ ઘટાડી શકીએ છીએ. સૌર ઉર્જાથી ચાલતી ટપક સિંચાઈ એ બે પ્રણાલીઓનું મિશ્રણ છે, એટલે કે સૌર સંચાલિત પંપ અને ટપક સિંચાઈ પદ્ધતિ. સૌર ઉર્જાથી ચાલતા પંપ (ફોટોવોલ્ટેઇક અથવા પીવી) ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં શ્રમ ઘટાડે છે જ્યાં વીજળીની પહોંચ નથી અને જ્યાં મહિલાઓ અને યુવતીઓ હાથ વડે પાણી ખેંચે છે.

બીજી તરફ, ટપક સિંચાઈ એ છોડના મૂળ સુધી સીધું પાણી (અને ખાતર) પહોંચાડવા માટે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ પ્રણાલી છે. આ સિસ્ટમ ઉપજમાં વધારો કરે છે અને વરસાદ પર સંપૂર્ણપણે નિર્ભર હોય તેવા વિસ્તારોમાં પાક અને બગીચા ઉગાડવામાં મદદ કરે છે. આ સિસ્ટમ આકૃતિ-1 દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે. જેમાં પંપને સોલાર પેનલ (પીવી એરે)માંથી પાવર મળે છે જે પાણીની ટાંકી ભરવામાં મદદ કરે છે.

પાણીની ટાંકી અમુક ઊંચાઈએ રાખવી જોઈએ, જેથી ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે ઓછા દબાણમાં પણ પાણી ટપક સિંચાઈ પદ્ધતિ સુધી પહોંચી શકે. પંપ, ટાંકી અને ક્ષેત્રનો વિસ્તાર પાણીની ઉપલબ્ધતા અને વિસ્તાર માટે અંદાજિત બાષ્પીભવનના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે.

આ પણ વાંચો:સરકાર 76 લાખ નાના ખેડૂતોને આપશે સુરક્ષા કવચ

સૌર સંચાલિત ટપક સિંચાઈ પ્રણાલીના મુખ્ય ઘટકો (સોલર વોટર પમ્પિંગ સિસ્ટમ રૂપરેખાંકનો):

સોલર પેનલ્સ (પીવી એરે): આમાં સેમિકન્ડક્ટર હોય છે જે ફોટોવોલ્ટેઇક અસર પેદા કરીને પ્રકાશ ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. સૌર પેનલ ઘણા નાના સૌર કોષોથી બનેલું છે. હાલમાં, સોલાર પેનલ્સ માટે મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન, પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન, આકારહીન સિલિકોન અને કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડનો ઉપયોગ થાય છે.

1. માઉન્ટ કરવાનું માળખું:

અમે સોલાર પેનલ્સને બે રીતે માઉન્ટ કરી શકીએ છીએ, કાં તો નિશ્ચિત સ્ટ્રક્ચર પર અથવા ટ્રેકિંગ સ્ટ્રક્ચર પર. સ્થિર માળખું ધરાવતા લોકો ઓછા ખર્ચાળ હોય છે અને ઊંચા વેગવાળા પવનને પણ સહન કરે છે. બીજી બાજુ, ટ્રેકિંગ માળખું થોડું મોંઘું છે પરંતુ તે તમને સૂર્યની દિશામાં સરળતાથી સૌર પેનલ્સને સંરેખિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ માળખું નિયત સ્ટ્રક્ચર કરતાં 25 ટકા વધુ પાણી આપે છે.

2. પંપ:

સૌર ઉર્જા પર ચલાવવા માટે ખાસ પંપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ડીસી (ડાયરેક્ટ કરંટ) પર ચાલે છે. આ પંપ ખૂબ જ કાર્યક્ષમ છે અને તેમની કિંમત એસી (વૈકલ્પિક વર્તમાન) ચાલતા પંપ કરતાં પણ વધુ છે. ડીસી પંપના ત્રણ પ્રકાર છે: ડિસ્પ્લેસમેન્ટ, સેન્ટ્રીફ્યુગલ અને સબમર્સિબલ.

3. ટાંકી:

આ સિસ્ટમમાં ટાંકીઓનો ઉપયોગ પાણીનો સંગ્રહ કરવા માટે થાય છે. ટાંકીની સંગ્રહ ક્ષમતા ઓછામાં ઓછી ત્રણ દિવસની પાણીની માંગને પહોંચી વળવા પૂરતી હોવી જોઈએ. આ એટલા માટે કરવામાં આવ્યું છે કારણ કે સૂર્યની ગેરહાજરીને કારણે આ સિસ્ટમ રાત્રે અને વાદળછાયું દિવસોમાં કામ કરશે નહીં.

ટપક સિંચાઈ પદ્ધતિ:

ટપક સિંચાઈ ખેડૂતોને ઓછા પાણીવાળા વિસ્તારોમાં પાક ઉગાડવાની સૌથી કાર્યક્ષમ રીત પ્રદાન કરે છે. આ સિસ્ટમમાં મેઈનલાઈન, સબ-મેઈન લાઈનો અને લેટરલ લાઈનો દ્વારા પાણી પ્લાન્ટ સુધી પહોંચે છે. પાણી, પોષક તત્ત્વો અને અન્ય આવશ્યક વૃદ્ધિ પદાર્થોની નિયંત્રિત માત્રા દરેક ડ્રિપર દ્વારા છોડના મૂળ સુધી પહોંચે છે. પાણી અને પોષક તત્ત્વો ડ્રિપર દ્વારા જમીનમાં પ્રવેશ કરે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ દ્વારા છોડના રુટ ઝોનમાં પહોંચે છે, જેથી છોડના મૂળ ઝોનમાં પાણી અને પોષક તત્વોની કોઈ અછત ન રહે.

ડિઝાઇન અને ઇન્સ્ટોલેશન સિસ્ટમ

પાકમાં વપરાતા પાણીનો દર પાક તેમજ જમીન પ્રમાણે બદલાય છે. દેશના જુદા જુદા ભાગોમાં એક જ પાક માટે પાણીની જરૂરિયાત અલગ અલગ હોઈ શકે છે. આ પાણીનો જથ્થો જમીનના પ્રકાર, ખેતીની પદ્ધતિ, વરસાદી પાણી અને આબોહવા પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો: ભારતમાં 300 સાફ સન્ની દિવસો છે જેથી અમે ખેડૂતોને સૌર ઉર્જા સંચાલિત સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવા માટે પ્રેરિત કરી શકીએ. આ સિસ્ટમ સેટ કરવા માટે એક કુશળ ડિઝાઇનરની જરૂર છે. સિસ્ટમ ગોઠવતા પહેલા, કુશળ ડિઝાઇનર ખેડૂત પાસેથી નીચેની વિગતો જાણવા માંગે છે:

• પાકનું વર્ણન
• વાવણી માટે કેટલો વિસ્તાર ઉપલબ્ધ છે તેની મદદથી કઈ ટપક પદ્ધતિની રચના કરી શકાય છે.
• સિંચાઈ માટે વપરાતા પાણીનો જથ્થો.
• પાકને સિંચાઈ માટે ક્યારે પાણી આપવું અને ક્યારે નહીં.
• જ્યાં સિસ્ટમ ઇન્સ્ટોલ કરવાની છે ત્યાં પાણીનો સ્ત્રોત શું છે (નહેર, તળાવ, કૂવો અથવા ભૂગર્ભ જળ).
• લીટર પ્રતિ મિનિટમાં પાણીની ઉપલબ્ધતા.
• પાણીની ગુણવત્તાની માહિતી જેથી પંપને નુકસાન ન થાય.

સૌર ટપક સિંચાઈ પદ્ધતિનો ફાયદો

• છોડના મૂળમાં પાણી નિશ્ચિત માત્રામાં આપવામાં આવે છે, જેના કારણે પાણીનો બગાડ ઓછો થાય છે.
• આ સિસ્ટમ 50 ટકાથી વધુ પાણી બચાવે છે.
• સિસ્ટમ દૂષણથી મુક્ત છે.
• આ સિસ્ટમ સૌર ઉર્જાથી ચાલતી છે જે સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે. પ્રારંભિક રોકાણ જરૂરી છે.
• આ સિસ્ટમનો જાળવણી ખર્ચ ઘણો ઓછો છે.
• તેને બહુ ઓછી દેખરેખની જરૂર છે.

સૌર ઉર્જાથી ચાલતી ટપક સિંચાઈ સિસ્ટમ ખેડૂતો માટે ખૂબ જ શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે જે 50% થી વધુ પાણી બચાવે છે અને રિન્યુએબલ એનર્જીનો પણ ઉપયોગ કરે છે. આ સિસ્ટમ દૂરના ગામડાઓ માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે અને તડકાના દિવસોમાં સૌથી વધુ અસરકારક છે. આ ટેક્નોલોજી ખેડૂતની આવકમાં વધારો કરે છે અને પ્રદૂષણને કારણે થતા રોગોના ખર્ચથી બચવામાં પણ મદદ કરે છે.

ઉર્વશી આર. પટેલ, ગૌરવ એ. ગઢિયા

રિન્યુએબલ એનર્જી એન્જીન્યરીંગ વિભાગ , કૃષિ ઇજનેરી અને ટેક્નોલોજી કોલેજ ,

જૂનાગઢ કૃષિ યુનિવર્સિટી , જૂનાગઢ