சர்க்கரை நோய், தற்கால உணவு, தானியங்கள் பற்றி சில கருத்துக்கள்

திடீரென்று நாம் சாப்பிடும் தானியங்கள் பற்றி எனக்கு இருக்கும் கருத்துக்களை எழுத வேண்டும் என்று ஒரு எண்ணம் வந்ததால், இந்தப் பதிவு. என்னடா, மற்ற பதிவுகளுக்கும் இதுக்கும் சம்பந்தமே இல்லையே என்றால்... பதில் இல்லை!

சர்க்கரை நோய்

கொஞ்சம் Background விவரங்கள். இப்போதெல்லாம், பலருக்கும் 40 வயதிலேயே சர்க்கரை நோய் வருகிறது. மருத்துவர் “வாழ்க்கை முறை மாறி விட்டது, முன்பு போல நடப்பது ஓடுவது எல்லாம் இல்லை, எல்லாவற்றிற்கும் மோட்டார் சைகிளும், காரும் வந்து விட்டது, நீங்கள் உணவில் சர்க்கரையை குறைத்துக் கொள்ளுங்கள், அரிசி குறைத்துக் கொள்ளுங்கள், வாக்கிங் போக வேண்டும்” என்று சொல்கிறார். பாதிக்கப் பட்டவரும் வேறு வழியின்றி இதை செய்யத் தொடங்குகிறார். ஒரு வேளையாவது, அரிசி சாதத்திற்கு பதில் சப்பாத்தி, ராகிக் கஞ்சி (கூழ்) என்று வாழ்க்கை போகிறது. இன்னமும் அதிகம் பாதிக்கப்பட்டால், மாத்திரை, அதை விட அதிகம் பாதிக்கப் பட்டால் ஊசி என்று தேவைக்கு ஏற்ப பல வித தீர்வுகளும் இருக்கின்றன. சர்க்கரை நோய் வந்தால், ‘ரத்த காயம்’ ஆறுவதற்கு நாளாகும், ஏதாவது ஒரு காரணத்திற்காக (எ.கா. இருதய பிரச்சனை) அறுவை சிகிச்சை செய்ய வேண்டும் என்றால் மருத்துவர்கள் தயங்குவார்கள். ‘சர்க்கரையை லிமிட்டுக்குள் கொண்டு வந்த பின் தான் அறுவை சிகிச்சை பற்றி பேசலாம்” என்பார்கள்.இங்கே நான் சொல்வது பெரும்பாலானவர்கள் உங்கள் வீட்டிலோ, உறவினர் அல்லது நண்பர்கள் வீட்டிலோ பார்த்திருப்பீர்கள், அல்லது கேட்டிருப்பீர்கள்.

சர்க்கரை நோய் என்பது மலேரியா, சிக்குன் குனியா, அல்லது சாதாரண சளி போல கிருமிகள் தாக்கி வரும் நோய் அல்ல. நம் உடலில் ஒரு சில பகுதிகள் சரியான பராமரிப்பு இல்லாமல் வேலை செய்யாததால் வரும் நிலைதான். இதை நோய் என்பதை விட, குறை என்று சொல்லலாம். கண்ணுக்கு கண்ணாடி போடுவதை நோய் என்று சொல்வதில்லையே, அது ஒரு குறைதானே. இருந்தாலும், எல்லோரும் ‘சர்க்கரை வியாதி’ என்று சொல்வதால், இங்கே நோய் என்றே எழுதுகிறேன்.

உடலில் சர்க்கரை ஏற்ற இறக்கம் எதனால்?

உடலில் இரத்தத்தில் சர்க்கரை குறிப்பிட்ட அளவு இருக்க வேண்டும். இது மிகக் குறைவாக இருந்தாலும் பிரச்சனை (தலை சுற்றல், மயக்கம், இறுதியாக மரணம்), அதிகமாக இருந்தாலும் பிரச்சனை. உணவில் சர்க்கரை அதிகமானால், அது இரத்தத்தில் சேரும்போது, சர்க்கரை அள்வு அதிகமாகும். உடனே, ‘இன்சுலின்’ என்ற ஒரு பொருள் உடலில் (பான்கிரியாஸ் பகுதியில்) சுரக்கும். அது சர்க்கரையை , ‘கிளைகோஜன்’ என்ற பொருளாக மாற்றி, ஈரலிலும், சதையிலும் சேர்த்து வைக்கும். சர்க்கரை அளவு குறைந்தால், இன்சுலினும் குறையும்.

ஒரேயடியாக கால் கிலோ சர்க்கரை (அல்லது இனிப்பு பொருள்) சாப்பிட்டால், அதிகம் பான்கிரியாசுக்கு வேலை வரும். இப்படி அடிக்கடி சாப்பிட்டால், பாங்கிராசுக்கு ஓவர் டூட்டி கொடுத்தால், விரைவில் அதன் இன்சுலின் சுரக்கும் திறன் குறையலாம்.

சாப்பிடும் போது, உடலில் சர்க்கரையின் அளவு அதிகரிக்கும். சாப்பிட்டு முடித்த பிறகு, (செரித்த பிறகு) உடலில் இருக்கும் சர்க்கரை குறையத் தொடங்கும். ஏனென்றால், ஒன்று இன்சுலினின் வேலை, இரண்டாவது, உடல் தன் பணிகளை செய்யவும் சர்க்கரை தேவை. மூச்சு விட, நடக்க, இதயம் துடிக்க என்று நமக்கு தெரிந்தும் தெரியாமலும் செய்யும் எல்லா வேலைக்கும் ஆற்றல் தருவது சர்க்கரை.


இவ்வளவு தூரம் கதை சொல்வது எதற்கு? இந்த சர்க்கரை நோயை வராமல் தடுக்க, அல்லது வருவதை தள்ளிப்போட, வந்தால் ஓரளவு கட்டுக்குள் வைக்க, உணவு கட்டுப்பாடும், உடல் பயிற்சியும் தேவை. உணவு கட்டுப்பாடு என்ற இடத்தில்தான் பிற தானியங்களைப் பற்றிய விவரங்கள் வருகின்றன.

தானியங்களில் இருக்கும் சத்துக்கள் :

மனிதர்களின் முக்கிய உணவுகளில் grains என்ற தானியங்கள் உண்டு. இவற்றில் பெருமளவு கார்போ ஹைட்ரைடு என்ற வகை பொருள் இருக்கும். Fat என்ற கொழுப்பு குறைந்த அளவு (அல்லது இல்லாமல்) இருக்கும். புரதச் சத்து (protein) என்பதும் ஓரளவு இருக்கலாம், அல்லது இல்லாமல் இருக்கலாம். விட்டமின் அல்லது வைட்டமின் (Vitamin) என்ற சத்துக்களும் கொஞ்சம் இருக்கும்.

கார்போ ஹைட்ரைடு என்பதை இன்னமும் சில வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். ஒன்று நார்ச் சத்து (Fiber) ஆகும். இன்னொன்று ‘சர்க்கரை’ (simple sugar) என்பதாகும். இன்னொன்று 'Complex carbohydrate' என்ற வகை. இதை ‘சிக்கலான கார்போஹைட்ரைடு’ அல்லது ‘கடினமான கார்போ ஹைட்ரைடு’ என்று சொல்லலாம்.

எனக்கு படம் வரையத் தெரியும் என்பதைஇங்கே நிரூபிக்கிறேன்.




சர்க்கரையை கட்டுப்படுத்துவது எப்படி?
உடலில் சர்க்கரை அளவு மிகக் குறையாமலும், மிக அதிகமாகாமலும் இருக்க வேண்டும். அதே சமயம், பாங்கிரியாசுக்கு அளவுக்கு மீறி வேலை கொடுக்கக் கூடாது. இதை எப்படி செய்யலாம்? இதற்கு இரண்டு வழிகள் உண்டு.

1. இரண்டு மணிக்கு ஒருமுறை அல்லது 3 மணிக்கு ஒரு முறை, கொஞ்சம் சாப்பிட வேண்டும். கொஞ்சமாக சாப்பிட்டால், சர்க்கரை அளவு அதிகம் ஏறாது. 2 அல்லது 3 மணியில் கொஞ்சம்தான் இறங்கும், அதிகம் இறங்காது. ஆனால் 2 மணிக்கு ஒரு முறை கொஞ்சம் சாப்பிடுவது நடை முறையில் கடினம்.

2. ஐந்து அல்லது ஆறு மணிக்கு ஒரு முறை நடுத்தரமாக சாப்பிடலாம். ஆனால், உணவு எளிதில் சீரணிக்கப் பட முடியாததாக இருக்க வேண்டும் . ஆங்கிலத்தில் slow release என்று சொல்வார்கள். ‘மெதுவாக வெளிவிடுதல்’ என்று தமிழில் சொல்லலாம். வயிறு எளிதில் சீரணிக்க முடியாததால், கொஞ்சம் கொஞ்சமாக சீரணம் செய்து, சர்க்கரையை, கொஞ்சம் கொஞ்சமாக இரத்தத்தில் சேர்க்கும். இதற்கு சில மணி நேரங்கள் ஆகும். இப்படி சேரும் போது, உடலும் சர்க்கரையை பயன்படுத்திக் கொண்டு இருப்பதால், இரத்தத்தில் சர்க்கரையின் அள்வு நிறைய கூடாது, குறையாது. இன்சுலின் கொஞ்சம் தான் தேவைப்படும்.

இந்த இரண்டாவது முறையானது எப்போது நடக்கும்? நாம் சாப்பிடும் பொருள் லட்டு, ஜிலேபியாக இருந்தால் சாப்பிட்ட உடனே இரத்ததில் சர்க்கரை ‘விர்’ என்று ஏறும். சாதாரண அரிசி, மைதா மாவில் செய்த வட இந்திய ‘நான்’(naan) போன்ற பொருளகளை சாப்பிட்டாலும் உடனே ஏறும். Whole wheat என்ற ‘முழு கோதுமை’ யில் செய்த சப்பாத்தியில் ஏறாது. ராகிக்கூழில் ஏறாது.

இது ஏன்? இது தவிர எந்த வகை உணவில் சர்க்கரை சரியாக இருக்கும்?

நார்ச்சத்து, மற்றும் ‘காம்ப்ளக்ஸ் கார்போஹைட்ரைடு’ என்ற ‘சிக்கலான கார்போஹைட்ரடு’ அதிகம் இருக்கும் பொருள்கள் எல்லாவற்றையும் வயிறு மெதுவாக செரிக்கும். முழு கோதுமையிலும், ராகியிலும் இவை அதிகம். முழு கோதுமையில் இருந்து நார்ச் சத்தை பிரித்து விட்டால், மிச்சம் இருப்பது ‘மைதா’. இது சாப்பிட சுவையாக இருக்கும். சமைக்க நன்றாக இருக்கும் (ஜவ்வு போல இழுத்து பரோட்டா செய்யலாம்). உடலுக்கு ‘கெடுதல்’ என்று சொல்வதை விட ‘முழு கோதுமை அள்வு நல்லது அல்ல’ என்று சொல்லலாம்.

அரிசியில் என்ன பிரச்சனை? :

நெல்லில் இருந்து மேலே இருக்கும் பகுதி ‘உமி’ என்பது. இது ‘செல்லுலோஸ்’ என்ற பொருளால் ஆனாது, இதை நம்மால் செரிக்க முடியாது. இதை எடுத்த பின், அரிசியின் மேல் ‘தவிடு’ (bran) என்ற பொருள் ஒட்டிக் கொண்டு இருக்கும். இதில் நார்ச்சத்து, மற்றும் சில விட்டமின்களும், சில எண்ணைகளும் உண்டு. (கோதுமையில் இந்த எண்ணை கிடையாது). இந்த தவிட்டை எடுத்து விட்டால், நமக்கு மிச்சம் இருப்பது ‘வெள்ளை அரிசி’ . Polished rice என்று ஆங்கிலத்தில் சொல்வார்கள்.

பாலிஷ் செய்த அரிசியில் என்ன பயன்? 1. பார்க்க நன்றாக இருக்கும். ‘மல்லிகைப் பூ’ மாதிரி இருக்கும். 2. தவிட்டிற்கு என்று ஒரு மணம், சுவை உண்டு. பாலிஷ் செய்த அரிசியில் அந்த மணம், சுவை வராது. நம்மில் பெரும்பாலோர் பிறந்ததில் இருந்து வெள்ளை அரிசியையே சாப்பிட்டு வந்ததால், புதிதாத “தவிடு சேர்ந்த அரிசி’ சோற்றை சாப்பிட்டால், முகம் சுளிப்போம். இது தவிர, இன்னொரு முக்கிய காரணம் உண்டு.

தவிட்டில் இருக்கும் எண்ணை (rice bran oil) உடலுக்கு உகந்த எண்ணை. நல்லெண்ணை, ஆலிவ் எண்ணை இதெல்லாம் உடலுக்கு உகந்தது என்று கேள்விப்பட்டு இருப்பீர்கள். இவை எல்லாமே, பல நாட்கள் காற்றில் திறந்து வைத்திருக்க முடியாது. ஏனென்றால், இவற்றில் 'mono unsaturated, poly unsaturated' என்ற வித எண்ணைகள் உண்டு. அதனால், ’சிக்கு வாசனை’ வந்து விடும். 3. தவிட்டுடன் கூடிய அரிசி, விரைவில் கெட்டு விடும். அதனால், பல ஆண்டுகள் குடோனில் சேமிக்க வேண்டும் என்றால், தவிட்டை நீக்க வேண்டும்.

இப்படி பல காரண்ங்கள் இருப்பதால், பெரும்பாலும் வெள்ளை அரிசிதான் இப்பொது கிடைக்கிறது.
வெள்ளை அரிசி சாப்பிடுவது, மைதா மாவு சாப்பிடுவது போல. இது எளிதில் செரிக்கும், இரத்தத்தில் சர்க்கரை விரைவில் உயரும். வெள்ளை அரிசியில் தான் இந்தப் பிரச்சனை, தவிடு சேர்ந்த அரிசியில் இல்லை.

கோதுமையில் இந்த எண்ணை பிரச்சனை இல்லை, அதனால், முழு கோதுமையை அப்படியே சேமிக்கலாம்.



தவிட்டுடன் கூடிய அரிசி கிடைக்குமா?

‘கைக்குத்தல் அரிசி’ என்பது நெல்லை உரலில் வைத்து, உலக்கையால் குத்தி, உமியை நீக்கி எடுப்பது. தவிடானது அரிசியில் நன்றாக ஒட்டிக் கொண்டு இருக்கும். நம் உரல், உலக்கைக்கு எல்லாம் அசையாது. இப்படி கிடைக்கும் அரிசியில் தவிடு இருக்கும். தமிழகத்தில் (சென்னையில்) இது கிடைக்கிறது. ஆங்கிலத்தில் ‘Brown rie' என்று சொல்வார்கள்.

குறிப்பு: : பழுப்பு நிறத்தில் அல்லது சிவப்பு நிறத்தில் இருக்கும் அரிசி எல்லாவற்றிலும் தவிடு இருக்கும் என்று நினைக்க வேண்டாம். பல வகை நெல்களில், அரிசியின் நிறமே அப்படி இருக்கும். ‘தவிடு சேர்ந்த’ அரிசி என்று கவனமாக பார்த்து வாங்க வேண்டும்.

மெஷினிலும் இப்படி உமியை மட்டும் நீக்கி, தவிடு சேர்ந்த அரிசி கொடுக்க முடியும், ஆனால் சேமிப்பதில் பிரச்சனை இருப்பதால், யாரும் இப்படிசெய்வதில்லை, பாலிஷ் போட்டு அனுப்பி விடுகிறார்கள்.

பழைய காலத்தில் அரிசி: :
பழைய காலத்தில் (பெரும்பாலும் 1950 வரை இருக்கலாம், குத்து மதிப்பாக சொல்கிறேன்) எல்லோரும் தவிட்டுடன் கூடிய அரிசியைத்தான் சாப்பிட்டார்கள். அப்போது கடின உடல் உழைப்பு இருந்தது உண்மையே. அதனுடன் நார்ச்சத்து கொண்ட உணவு staple food என்ற முக்கிய உணவாக இருந்தது. அதனால், சர்க்கரை நோயின் தாக்கம் குறைவு.

பிற தானியங்கள்:
முன்பு எல்லோரும் எப்போதும் அரிசி சாப்பிடவில்லை. குறு தானியங்கள் என்று அழைக்கப்படும் ‘ராகி (கேப்பை, கேழ்வரகு), சோளம் (மக்காச் சோளம் அல்ல, இது வேறு, மகாராஷ்டிராவில் ஜோவார் என்று சொல்லப்படுவது), சாமை, திணை, கம்பு’ ஆகிய தானியங்களையும் சாப்பிட்டார்கள். நாம் இப்போது ‘சோறு, சாதம்’ என்று சொல்வது எல்லாம் நிச்சயமாக ‘அரிசி சோறு, சாதம்’ தான். ஆனால், முன்னால் ‘அரிசி சோறு’, அல்லது ‘கம்பஞ் சோறு’, என்று முழுதாக சொல்லிக் கொண்டு இருந்தார்கள் அப்போதும் வெறுமனே ‘சோறு’ என்றால் பெரும்பாலும் அரிசி சோற்றை குறிக்கும், ஆனால் 100% நிச்சயமாக் சொல்ல முடியாது. (ஆதாரம் இல்லை, என் தாத்தாசொன்னதுதான்).

இந்த தானியங்கள் எல்லாவற்றிலும் நார்ச்சத்து அதிகம் இருக்கிறது. தவிர, இவற்றை பயிர் செய்ய அதிகம் தண்ணீர்ர் தேவை இல்லை (நெல்லுக்கு வேண்டும்). மானாவாரிப் பயிர்களாகவே வளர்க்கப் படுகின்றன. இவை எல்லாம் தமிழகத்தில் இன்னமும் இருக்கின்றன, ஆனால் தேடித்தான் பிடிக்க வேண்டும்.

நார்ச்சத்து மிகுந்த உணவில் இன்னொரு பயனும் உண்டு. ஓரள்வு சாப்பிட்டாலே வயிறு நிறைந்த உணர்வு வந்து விடும். இவை செரிக்க நேரமாவதால், பல மணிகளுக்கு பசி எடுக்காது. இந்த ஐந்து தானியங்களிலும் , தவிடு சேர்ந்த அரிசியிலும் உணவு செய்து சாப்பிட்டிருக்கிறேன் என்ற முறையில் என்னால் நிச்சயமாக இதை சொல்ல முடியும்..


இவை அனைத்துமே சர்க்கரை நோயை எதிர்க்க / தாங்க உதவுகின்ற, நம் முன்னோர்கள் சாப்பிட்ட, நம் (தமிழ் நாட்டு ) நிலத்தில் இயற்கையாக விளைகின்ற தானியங்கள். உலகில் மற்ற தானியங்களும் இருக்கின்றன. எ.கா. பலருக்கும் தெரியும், ஓட்ஸ் என்ற தானியமும் உடலுக்கு நல்லது, ஆனால் அது இங்கே விளைவதில்லை, அதிக செலவில் வெளிநாட்டில் இருந்து இறக்குமதி செய்ய வேண்டி இருக்கிறது.

இந்த குறு தானியங்களில் எத்தனை வகை சமையல் செய்ய முடியும், பழைய கால ச்மையல் இப்பொது சரி வருமா என்றெல்லாம் தெரியவில்லை. புதுப் புது ரெசிபி கொடுத்து அசத்தும் வலைப் பதிவர்கள், இந்த குறு தானியங்களிலும் உணவு வகை செய்வது பற்றியும் கொடுக்கலாம் என்பது
என் எண்ணம்.

டிஸ்கி: இதில் தெரிந்த வரை சரியாகச் சொல்லி இருக்கிறேன். இதில், தவறான Advice இருக்குமானால், எனக்கு தெரியப்படுத்தவும், மாற்றிக்கொள்கிறேன்.

சோலார் செல் (சிலிக்கன்) பகுதி 2

இதற்கு முந்திய ஒரு பதிவில் சிலிக்கன் சோலார் செல் பற்றி பார்த்தோம். அமார்பஸ் சிலிக்கன் சோலார்செல் இவற்றை பற்றி இந்தப் பதிவில் பார்க்கலாம். பாலிக் கிரிஸ்டல், மோனோ க்ரிஸ்டல், அமார்ஃபஸ் இவற்றுக்கு ஒரு உதாரணம் என்ன என்றால்,

1. பெரிய கிரானைட் கல் என்பது மோனோ க்ரிஸ்டல் . ஒரே கல் பெரிய அளவில் ஒட்டுப் போடாமல் இருக்கும். (சீராக அணுக்கள் அமைந்து இருக்கும்),

2. பல கருங்கல் ஜல்லி சேர்ந்தது பாலி க்ரிஸ்டல் (ஒரு க்ரிஸ்டலில் கொஞ்ச தூரம் அணுக்கள் சீராக இருக்கும், அடுத்து இன்னொரு க்ரிஸ்டல் இருக்கும்),. பல ஜல்லிகளை வைத்து கொஞ்சம் சிமெண்ட் கலந்து ஒரு பலகை செய்தால் இருப்பது போல.

3. ஒரு மூட்டை மணல் என்பது அமார்ஃபஸ் (எதுவுமே வரிசையாக சீராக இருக்காது) என்று வைத்துக் கொள்ளலாம்.

இவற்றை தயாரிக்கும் முறைகளில் வித்தியாசம் இருக்கிறது. அதைப்போலவே இவற்றிலிருந்து செய்யும் சோலார் செல்களின் திறனும் வித்தியாசப் படும்.

சிலிக்கன் செல் வகைகளின் திறன்:
மோனோ க்ரிஸ்டல் (MONO CRYSTAL) என்ற சிலிக்கனை செய்ய மிக அதிக செலவாகும். இந்த சிலிக்கனில் சோலார் செல் செய்தால், இதன் திறன் அதிகமாக இருக்கும். இதற்கு என்ன காரணம்? சூரிய ஒளி படும்போது, எலக்ட்ரான்கள் வரும். அவை சிலிக்கனில் பயணம் செய்துதான் வெளியே இருக்கும் மின்கம்பிக்கு வரவேண்டும். மோனோ க்ரிஸ்டல் வகை சிலிக்கனில் இந்த எலக்ட்ரான்கள் பயணம் செய்ய தடை குறைவாக இருக்கும். அதனால் அதிகபட்ச மின்சாரம் கிடைக்கும்.

பாலி க்ரிஸ்டல் சிலிக்கன் நடுத்தரமாக இருக்கும். இது தயாரிக்க ஓரளவு செலவாகும், ஆனால் இதில் கிடைக்கும் மின்சாரமும் கொஞ்சம் குறைவாக இருக்கும்.

அமார்ஃபஸ் சிலிக்கன் என்பதற்கும் மோனோ க்ரிஸ்டல்/பாலி க்ரிஸ்டலுக்கும் நிறைய வேறுபாடுகள் உண்டு. அமார்ஃபஸ் என்பதை தயாரிக்க செலவு குறைவு. இதை ‘THIN FILM' என்ற குறைந்த தடிமன் உள்ள படலமாக படிய வைக்கலாம். அதனால் பொருள் செலவு மிச்சம். இது தவிர, வேறு ஒரு பயனும் உண்டு.

சூரிய ஒளி விழும் கோணம்:

சோலார் செல்லை, நேராக மேல் நோக்கி வைத்தால், அதில் உச்சி வேளையில் மட்டுமே சூரிய ஒளி நேராகப் படும். காலையிலும் மாலையிலும் சாய்வாகத்தான் ஒளி விழும், அதனால் மின்சாரம் குறைவாகத்தான் கிடைக்கும். அதிகம் மின்சாரம் வேண்டும் என்றால், சூரிய காந்திப் பூவைப் போல, இந்த செல்லை காலையில் இருந்து மாலை வரை திருப்பி வைக்க வேண்டும். இதற்கு TRACKING என்று பெயர். அதற்கு செலவு ஆகும்.

இந்த அமார்ஃபஸ் சிலிக்கன் சோலார் செல்லில், சூரிய ஒளி நேராக விழுந்தாலும் சாய்வாக விழுந்தாலும் அதை ஏறக்குறைய ஒரே அளவு மின்சாரமாக்கும் தன்மை கொண்டது. நிறைய சாய்வாக விழுந்தால் (அதிகாலை மற்றும் மாலை) அப்படி செய்யாது, ஆனால் மற்ற செல்களை விட இது இந்த விதத்தில் பரவாயில்லை. அதனால், TRACKING செலவு மிச்சமாகும்.


அமார்ஃபஸ் சிலிக்கன் சோலார் செல் தயாரிக்கும் முறை:

ஒரு கண்ணாடியின் மேல் சிலிக்கன் அணுக்களை, CVD என்ற ஆவி நிலை வேதி சேர்க்கை மூலம் படிய வைப்பார்கள். இது சுமார் ஒரு மைக்ரான் தடிமன் இருக்கும். இந்த அளவிலேயே இது சூரிய ஒளியில் பெரும்பாலான அளவை விழுங்கிவிடும். இதற்கு பதில் மோனோ க்ரிஸ்டல் சிலிக்கனை எடுத்தால் அது சுமார் 200 மைக்ரான் அளவு தடிமன் இருக்கும்.

இப்படி படிய வைக்க முடியும் என்பதால், இதை FLEXIBLE ஆக இருக்கும், எளிதில் வளையும் தன்மை கொண்ட பொருள்கள் மேலே கூட படிய வைக்கலாம். அதாவது சோலார் செல்லை எடுத்து, பாயை சுருட்டுவது போல சுருட்டி எடுத்து செல்ல முடியும். அவ்வளவு சீக்கிரம் உடையாது. இதற்கு பதில் மோனோ க்ரிஸ்டல் சிலிக்கன் சோலார் செல்லை பார்த்தால், அது கண்ணாடி போல எளிதில் உடைந்துவிடும், அதை ஒரு இடத்திலிருது இன்னொரு இடத்திற்கு எடுத்து செல்ல கவனம் தேவை.

இந்த அமார்ஃபஸ் சிலிக்கன் சோலார் செல்லில், மின்சாரமாக்கும் திறன் குறைவு என்று பார்த்தோம். இன்னொரு பிரச்சனை என்ன என்றால், புது செல்லில் ஓரளவாவது மின்சாரம் வரும், ஆனால் சில் வருடங்களில் அதன் திறன் இன்னமும் குறைந்து விடும். மோனோ க்ரிஸ்டலில் செய்தால் அது 20 அல்லது 30 வருடங்களில் கூட கொஞ்சம்தான் திறன் குறையும் (MAXIMUM 20% LOSS) .


குறிப்பு: இவை எல்லாம் மேலோட்டமாகவே எழுதுகிறேன். ஒவ்வொன்றையும் விளக்கமாக ’எப்படி தயாரிப்பது, அதில் என்ன பிரச்சனை, எப்படி வேலை செய்கிறது’ என்று எழுத நிறைய நேரம் தேவை. ஒன்றுமே எழுதாமல் இருப்பதற்கு பதில், மேலோட்டமாகவாவது எழுதுவோமே என்று இந்த முயற்சி.

சோலார் செல் (DSSC) பகுதி 2

DSSC அல்லது DSC என்ற வகை சோலார் செல்லின் அமைப்பை முந்திய பதிவில் பார்த்தோம். இது வேலை செய்யும் விதத்தை இந்தப் பதிவில் பார்க்கலாம். இதன் வடிவமைப்பின் படி, மின்சாரத்தை கடத்தும் கண்ணாடி வழியாக சூரிய ஒளி செல்லும். அடுத்து டைடானியா என்று சொல்லப்படும் டைடானியம் ஆக்சைடு வழியாக ஒளி செல்லும் (டைடானியம் ஆக்சைடு வெள்ளை நிறத்தில் இருக்கும்). சிறு துகள்களாக இருக்கும் டைடானியம் ஆக்சைடு வழியாக ஒளி செல்லும்போது கொஞ்சம் சிதறடிக்கப் பட்டாலும், பெரும்பாலும் உள்ளே சென்று விடும்.

உள்ளே, Dye அல்லது சாயம் தண்ணீரில் கரைந்து இருக்கும். சாயத்தின் மூலக்கூறுகள் கொஞ்சமாக டைடானியம் ஆக்சைடு மேல் ஒட்டியும் இருக்கும். இதை ஆங்கிலத்தில் ADSORPTION என்று சொல்வார்கள். ருதீனியம் பாலி பிரிடைடு (Ruthenium Poly pyridide) என்ற வேதிப்பொருள் சாயமாகப் பயன்படுகிறது, ஆனால் வேறு சில சாயங்களும் பயன்படுத்தலாம். ருதீனியம் என்பது தங்கத்தை விட விலை உயர்ந்த தனிமம், ஆனால் சோலார் செல் செய்ய இது மிகக் குறைந்த அளவே தேவைபடும். ருதீனியம் பாலி பிரிடைடுக்கு பதில் வேறு சாயங்கள் பயன்படுத்தினால், மின்சாரம் குறைந்த அளவில் தான் கிடைக்கிறது, அதனால் இன்னமும் ” விலை குறைவாக ஆனால் நல்ல திறன் உள்ள வேறு சாயம் கிடைக்குமா” என்ற கோணத்தில் ஆராய்ச்சி தொடர்ந்துகொண்டு இருக்கிறது.



இந்த சாயத்தின் வேலை என்ன என்றால், சூரிய ஒளியை விழுங்கி, கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கி டைடானியம் ஆக்சைடுக்கு கொடுக்க வேண்டும். இதற்கு முன்பாக, டைடானிய்ம் ஆக்சைடு ஒரு குறைகடத்தி என்பதைப் பார்த்தோம். எல்லா குறைகடத்திகளுக்குமே, ‘ஒளியை மின்சாரமாக்கும்’ தன்மை உண்டு. ஆனால், ‘எந்த ஒளியை மின்சாரமாக்கும்’ என்ற விதத்தில் வேறுபாடு உண்டு. எடுத்துக்காட்டாக, டைடானியம் ஆக்சைடு “அல்ட்ரா வயலட்” என்று சொல்லப்படும் “புற ஊதா” கதிர்களை மின்சாரமாக்கும். காட்மியம் டெலுரைடு என்பது, “கண்ணுக்கு தெரியும்” ஒளியில் பெரும்பகுதியை மின்சாரமாக்கும். சிலிக்கன் என்பது “கண்ணுக்கு தெரியும் ஒளியில்” ஓரளவு பகுதியை மின்சாரமாக்கும்.

சூரிய ஒளியில் VISIBLE என்ற கண்ணுக்கு தெரியும் ஒளிதான் அதிகம். இந்த DSC செல்லில், டைடானியம் ஆக்சைடு, ‘புற ஊதாக்’ கதிர்களை நேரடியாக மின்சாரமாக்கும். ஆனால் அதன் அளவு குறைவு. சாயமானது ‘கண்ணுக்கு தெரியும்’ ஒளியில் பெருமளவு மின்சாரமாக்கும், அதை டைடானியம் ஆக்சைடுக்கு கொடுக்கும். இதுதான் வெளியில் கிடக்கும் மின்சாரத்தின் பெருமளவு ஆகும்.

இப்படி வரும் எலக்ட்ரான்களை நாம் “மின்சாரம் கடத்தும் கண்ணாடி” மூலம் வெளியே எடுத்து பயன்படுத்தலாம். இந்த வகை கண்ணாடிக்கு உதாரணம், “ஃபுளூரைடு கலந்த தகர ஆக்சைடு”, ஆங்கிலத்தில் "Fluoride doped Tin Oxide".

சரி, இதில் அயொடைடு உப்புக்கு என்ன வேலை?

சாயமானது ஒளியை விழுங்கி எலக்ட்ரானை கொடுத்த பிறகு ‘பாசிடிவ் சார்ஜ்’ (Positive Charge) இருக்கும். இப்போது, அருகில் இருக்கும் இன்னொரு சாயத்தின் மூலக்கூறு ஒளியை வாங்கி எலக்ட்ரானைக் கொடுப்பதாக கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். இப்போது பாசிடிவ் சார்ஜ் இருக்கும் சாயம் இந்த எலக்ட்ரானை ஈர்க்கும். இந்த சாயமும் எலக்ட்ரானும் சேர்ந்தால், நமக்கு ஒரு பயனும் இல்லை. இந்த எலக்ட்ரான் டைடானியம் ஆக்சைடு மூலம் வெளியே வந்தால்தான் நமக்கு மின்சாரம் கிடைக்கும்.

அப்படி என்றால் பாசிடிவ் ஆக இருக்கும் சாயத்திற்கு வேறு வகையில் எலக்ட்ரானை கொண்டு வர வேண்டும். முதலில் வெளியே வந்த எலக்ட்ரானகள், நாம் மின்சாரமாகப் பயன்படுத்திய பிறகு அடுத்த மின் தகடுக்கு (electrode) வரும். இதுதான் சோலார் செல்லில் கீழே இருக்கும் தகடு.

இந்த எலெக்ட்ரானைக் கொண்டு வந்து ‘பாசிடிவ்’ ஆக இருக்கும் சாயத்திற்கு கொடுப்பதுதான் அயோடைடு உப்பின் வேலை.




அயோடைடு உப்பு ஒன்றும் ‘சும்மா’ எலக்ட்ரானை தூக்கி வந்து கொடுக்காது. ஒவ்வொரு வேலைக்கும் கூலி உண்டு. இங்கே அயோடைடு உப்பு எலக்ட்ரானை வாங்கி வேதிவினையில் ஈடுபடும். அப்போதுதான் ‘எலக்ட்ரானை தூக்கிக் கொண்டு’ வரும். தண்ணீருக்குள் நகர்ந்து சென்று , சாயம் இருக்கும் இடத்தில் சென்று , எலக்ட்ரானை இழந்து இருக்கும் சாயத்திற்கு இந்த எலக்ட்ரானை கொடுக்கும். இப்படி நகர்ந்து செல்வதை DIFFUSION என்று ஆங்கிலத்தில் சொல்வார்கள்.

எலக்ட்ரானைக் கொடுப்பதும் ஒரு வேதிவினையின் வழியாகத்தான். அயோடைடு எலக்ட்ரானைக்
கொடுத்த பின், மீண்டும் தண்ணீர் வழியே நகர்ந்து வந்து மின் தகட்டிற்கு வந்து அடுத்த எலக்ட்ரானை வாங்க தயாராகிவிடும்.

மற்ற வகை சோலார் செல்களில் இப்படி மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகள் நகர்ந்து செல்வது இல்லை. எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் இவை இரண்டும்தான் பயணம் செய்யும்.

இந்த சோலார் செல்லின் நிறை குறை என்ன?

இதை குறைந்த செலவில் செய்ய முடியும். ருதீனியம் இல்லாமல் கூட, (எ.கா. இலைகளைப் பறித்து, கசக்கி சாறாக்கி, அந்த பச்சயத்தை வைத்துக் கூட) செய்ய முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் நிரூபித்து இருக்கிறார்கள்


இவற்றின் திறன் குறைவு. அதாவது, ஒரு சதுர அடி சோலார் செல்லை எடுத்துக் கொண்டால், ‘சிலிக்கன்’ சோலார் செல் அதிக அளவு மின்சாரம் கொடுக்கும். DSC செல் குறைந்த அளவுதான் கொடுக்கிறது. காரணம், ‘நிறைய ஒளியை மின்சாரமாக்கும்’ சாயம் இன்னும் நம்மால் கண்டுபிடிக்கப் படவில்லை.

புதுசாக செய்யும் DSC செல்லிலேயே திறன் குறைவு. பற்றாக்குறைக்கு, நாட்கள் செல்ல செல்ல திறன் இன்னமும் குறைகிறது. இதில் திரவம் (தண்ணீர்) இருப்பதும் ஒரு காரணம். வெளியில் இருந்து தூசி உள்ளே வந்தாலோ, உள்ளே இருக்கும் தண்ணீர் ஏதாவது “லீக்” ஆகி ஆவியாகிவிட்டாலோ, இந்த செல் வேலை செய்யாது, அல்லது திறன் குறைந்து விடும்.

வெயில் அதிகமானால் வெப்பநிலை அதிகமாகும். ஒவ்வொரு பொருளும் வெவ்வேறு அளவு ’விரியும்’ (EXPAND). தண்ணீர் அதிகமாக விரியும், அதனால் அழுத்தம் அல்லது PRESSURE அதிகமாகி செல் உடைந்து விடலாம். ஆராய்ச்சிக் கூடத்தில் செய்வது வேறு, வெளி உலகத்தில் பயன்பாட்டின்போது சோலார் செல் பல சூழ்நிலைகளையும் தாங்கிக் கொண்டு வேலை செய்ய வேண்டும். குளிர்ப்பிரதேசங்களிலும் பிரச்சனைதான். தண்ணீர் உறைந்து பனிக்கட்டி ஆனாலும் இந்த செல் உடையலாம். அப்படி உடையாமல் போனாலும், பனிக்கட்டியில் அயோடைடு அயனிகள் நகர்ந்து செல்லாது, அதனால் மின்சாரம் வராமல் போய்விடும். (தமிழ்நாட்டில் இந்தப் பிரச்சனை இல்லை! வெயில் மட்டும்தான் பிரச்சனை).

இதற்கு மாறாக, சிலிக்கன் சோலார் செல்லில், இருபது அல்லது இருபத்து ஐந்து வருடங்களுக்கு பிரச்சனை இல்லாமல் வேலை செய்யும். வெயில், பனி இவற்றை எல்லாம் தாங்கும். அதனால், DSC செல்லிலும் பலவருடங்கள் பல சூழ்நிலைகளி நல்லபடியாக வேலை செய்ய என்ன செய்ய வேண்டும் என்ற கோணத்தில் ஆராய்ச்சி நடைபெறுகிறது.

சோலார் செல். (DSSC) பகுதி 1

சோலார் செல்களில் DSSC என்ற வகை கடந்த சில வருடங்களில், ஆராய்ச்சி அளவில் அதிகம் பேசப்படுகிறது. DSSC என்பது Dye Sensitized Solar Cell என்பதன் சுருக்கம். Dye (டை) என்றால் சாயம் என்று பொருள். Sensitized என்பதற்கு இடத்திற்கு ஏற்ப பல பொருள்கள் இருக்கிறது. இந்த இடத்தில் என்ன பொருள்? எடுத்துக்காட்டாக, ”அவர் ரொம்ப சென்சிடிவ்” என்று சொன்னால் , “எளிதில் உணர்ச்சி வசப்படுவார்” அல்லது “தூண்டப்படுவார்” என்று சொல்லலாம். சோலார் செல்லில்?

DSSC (டீ.எஸ்.எஸ்.சி. ) வகை செல்களில் ‘டைடானியம் டைஆக்சைடு” என்ற ஒரு குறைகடத்தி பயன்படுகிறது. ஆனால், அதனால் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுவது முடியாது. அதில் சரியான சாயத்தை பூசினால், சாயம் சூரிய ஒளியை வாங்கி, எலக்ட்ரானை டைடானியம் டை ஆக்சைடுக்கு தரும். இந்த வகை செல்லின் அமைப்பு, வேலை செய்யும் விதம் இவற்றைப் பற்றி விவரமாக படிக்கும் போது, இது புரியும்.

இதற்கு ‘டீ. எஸ். சி.’ (DSC) என்றும், கிரேட்சல் செல் (Graetzel Cell) என்றும் வேறு பெயர்கள் உண்டு. DSC என்பதும் கூட “Dye Sentitized Cell" என்பதன் சுருக்கம்தான். நீளமாக “டீ.எஸ்.எஸ்.சி” என்று சொல்வதற்கு பதில், கொஞ்சம் சுருக்கமாக சொல்லலாம். இந்த வகை செல்களை முதலில் கண்டுபிடித்தவர் சுவிட்சர்லாந்தை சேர்ந்த மைக்கேல் கிரேட்சல் (Michael Graetzel) என்பவராவார். அதனால், இதற்கு ‘கிரேட்சல் செல்’ என்றும் பெயர்.

டீ.எஸ்.எஸ்.சி. அமைப்பு: கீழே இருக்கும் படத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.


இதில் பலவித பொருள்கள் இருக்கின்றன. மேலே, முதலில் ஒரு கண்ணாடி இருக்கிறது. இது சூரிய ஒளியை உள்ளே விடும், அதே சமயம் மின்சாரத்தையும் கடத்தும். அடுத்து, டைடானியம் ஆக்சைடு என்ற ஒரு குறைகடத்தி, சிறு துகள்களாக இருக்கிறது. அது, மேலே இருக்கும் கண்ணாடியில் ஒட்ட வைக்கப் பட்டு இருக்கும். இவை சில நூறு நேனோ மீட்டர் அளவு இருக்கும். இவை எல்லாமே ஒரே அளவில் இருப்பதில்லை, அதனால் இந்தப் படத்தில் வேறு வேறு அளவில் இருக்கும்படி வரையப் பட்டுள்ளது. (இவற்றை ஒரே அளவில் செய்ய அதிக செலவாகும், அப்படி செய்தாலும் நமக்கு வரும் மின்சாரம் மாறாது, அதனால் கலவையாகவே பயன்படுத்துகிறார்கள்). இவை உண்மையில் வெள்ளை நிறத்தில் இருக்கும் . அதே போல, ஒளி மற்றும் மின்சாரம் கடத்தும் கண்ணாடிகள் நிறமற்றவையாக இருக்கும். ஆனால் இங்கே தெளிவாகத் தெரிவதற்காக ஒவ்வொரு பொருளும் வெவ்வேறு வண்ணங்களில் கொடுக்கப் பட்டு இருக்கின்றன.

அடுத்து சிவப்பு வட்டங்கள் சாயத்தை குறிக்கும். இவை பார்ப்பதற்கு துணிக்கு போடும் சாயம் போல இருந்தாலும் சில குறிப்பிட்ட வகையச் சார்ந்தவை. இது தவிர, அயோடைடு வகை உப்பு இருக்கும். (இந்தப் படத்தில் பச்சை நிற வட்டங்கள்). இவை எல்லாமே தண்ணீரில் கரைந்து இருக்கும். கடைசியில் கீழே மின்சாரம் கடத்தும் கண்ணாடி இருக்கும்.

இந்தப் படத்தில் வண்ணங்களும் அளவுகளும் உண்மையில் சோலார் செல்லில் இருப்பது போல இல்லை. உண்மையில் உப்பு பச்சை நிறத்தில் இருக்காது. அதைப் போலவே, அயோடைடு உப்பு மற்றும் சாயம் இவற்றின் மூலக்கூறுகள் மிகச் சிறிய அளவில் , நேனோ மிட்டருக்கும் குறைவான அளவில் இருக்கும். டைடானியம் ஆக்சைடு சில நூறு நே.மீ. இருக்கும். கண்ணாடி பல மைக்ரான் தடிமன் (ஆயிரம் நே.மீ = 1 மைக்ரான்) இருக்கும். இரண்டு கண்ணாடிகளுக்கும் உள்ள இடைவெளி, பல மைக்ரான்கள் இருக்கும். இருந்தாலும், எளிதாகப் புரிய வைக்க படத்தில் வண்ணங்களும், எல்லா பொருள்களையும் ஏறக்குறைய ஒரே அளவிலும் கொடுத்திருக்கிறேன்.


பிற விவரங்கள்:
சிலிக்கன், காட்மியம் டெலுரைடு, சி.ஐ.ஜி.எஸ். போன்ற சோலார் செல்களுக்கும், DSC செல்களுக்கும் வித்தியாசங்கள் இருக்கின்றன. மற்ற எல்லா செல்களிலும் 'P-type' மற்றும் 'N-type' என்று இரண்டு வகை குறைகடத்திகள் இருக்கும். அவற்றில் ‘எலெக்ட்ரான்கள்’ மற்றும் ‘துளைகள் அல்லது holes' என்பவை மூலம் மின்சாரம் செல்லும்.

ஆனால் DSC செல்லில், ஒரே ஒரு குறைகடத்தி (TiO₂ டைடானியம் ஆக்சைடு) தான் இருக்கும். இதன் வழியாக எலக்ட்ரான் மட்டும்தான் செல்லும். இதில் துளைகள் (holes) கிடையாது.

அதைப் போலவே, இதில் திரவ நிலையில் பொருள் இருப்பதையும் பார்க்கலாம். DSC செல்களில் சில சமயம் ‘ஜெல்’ (Gel)போன்ற பொருள்களையும் விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்துகிறார்கள். ஆனால் பெரும்பாலும் DSC செல்களில் திரவ நிலையில்தான் சாயம் இருக்கும். மற்ற சோலார்செல்களில் எல்லாப் பொருள்களுமே திடநிலையில் இருக்கும்.

வரலாறு: இந்த செல் வேலை செய்யும் விதத்தைப் பார்த்தோம். கொஞ்சம் யோசித்தால், இதற்கும், செடிகளுக்கும் இருக்கும் ஒற்றுமை புரியும். மரம், செடி கொடிகள் எல்லாம், சூரிய ஒளியை வைத்து, பச்சயத்தின் (Chlorophyl) மூலம் கார்பன் டை ஆக்சைடை உணவாக மாற்றுகின்றன. இது எப்படி என்றால், பச்சயம் சூரிய ஒளியை விழுங்கி, கட்டற்ற (சுதந்திர) எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கும். அந்த எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டு வேதி வினைகள் நடக்கும்.

வேறு விதமாக சொன்னால், பச்சயம் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக்கும். பிறகு அந்த மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி, மின் வேதிவினை (Electrochemical reaction) நடக்கும். இதைப்பற்றி யோசித்த கிரேட்சல், ‘நாமும் பச்சயம் போல ஒரு பொருளைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் தயாரிக்கலாமே’ என்று சொல்லி தொடங்கியதுதான் இந்த செல். இதில் வரும் மின்சாரத்தை மின்வேதி வினைக்கு பயன்படுத்தாமல், வெளியே பயன்பாட்டுக்கு எடுத்துச் செல்வது ஒன்றுதான் வித்தியாசம்.


இது எப்படி வேலை செய்கிறது என்பதை அடுத்த பதிவில் பார்க்கலாம்.