विज्ञान Chapter 14 ऊर्जा के स्त्रोत

ऊर्जा का उत्तम स्रोत वह है जो-
(i) जो प्रति इकाई द्रव्यमान या मात्रा के अनुसार बड़ी मात्रा में काम करेगा।
(ii) जो आसानी से प्राप्त हो सके।
(iii) जिसका भंडारण और परिवहन सरल हो।
(iv) जो यथोचित किफ़ायती भी हो।

एक अच्छे ईंधन की विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:
(i) जो यथोचित किफ़ायती हो।
(ii) जिसका ईंधन का ज्वलन ताप उचित हो।
(iii) जिसमें अज्वलनशील पदार्थों की मात्रा कम से कम हो।
(iv) जिसका भण्डारण और परिवहन उत्तम हो।
(v) जिसके दहन के बाद कम से कम मात्रा में विषैले पदार्थों की उत्पत्ति हो।
(vi) जिसका दहन दर स्थिर और संतुलित हो।
(vii) जिसकी उपलब्धता पर्याप्त तथा सुलभ हो।
(viii) जो ज्वलन के बाद को अवशेष या राख न छोड़े।

हम अपना भोजन गरम करने के लिए LPG (द्रवित पेट्रोलियम गैस) का उपयोग करेंगे क्योंकि इसमें उत्तम ईंधन की विशेषताएं मौजूद हैं। इसका ज्वलनांक अधिक नहीं है, दहन संतुलित दर से होता है और इसके ज्वलन के बाद यह कोई विषैले पदार्थ उत्पन्न नहीं करता।

हमारी सुविधा के लिए पवनों तथा जल ऊर्जा के पारंपरिक उपयोग में तकनीकी रूप से सुधार किए गए हैं।
पवन ऊर्जा: विद्युत् उत्पन्न करने के लिए उन स्थानों में पवन ऊर्जा फार्म का निर्माण किया जाता है जहाँ वायु की गति 15Km प्रति घंटा से ज्यादा होती है। वायु की गतिज ऊर्जा पवन चक्की की घूर्णन गति में परिवर्तित होती है और विद्युत् मोटर के टरबाइन को घुमाती है और ऐसे करके विद्युत् का उत्पादन होता है।

जल ऊर्जा: जल वैद्युत संयत्रों को बांधों से जोड़ा गया है जिसमें नदियों के बहाव को रोककर बड़ी झीलों में जल इकठ्ठा किया जाता है जिसमें ऊंचाई से गिरते जल की गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित होता है। गिरता जल टरबाइन के ब्लेडों पर गिरता है और उन्हें घूमता है जिससे विद्युत् का उत्पादन किया जा सके। 

सौर कुक्कर में समतल दर्पण सर्वाधिक उपयुक्त होता है क्योंकि यह प्रकाश की सभी किरणों को वांछित स्थान पर परावर्तित करता है।

भौमिकीय परिवर्तनों के कारण भूपर्पटी की गहराइयों के तप्त स्थल और भूमिगत जल के संपर्क में आने से बनी भाप को जब विद्युत् ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है तो उसे भूतापीय ऊर्जा कहते हैं।  

नहीं, कोई भी ऊर्जा का स्रोत प्रदूषण मुक्त नहीं हो सकता। विद्युत् उत्पादन से ताप बढ़ता है जो पर्यावरण के लिए हानिकारक है।

हाइड्रोजन CNG से ज़्यादा साफ़ ईंधन है क्योंकि इसके ज्वलन के बाद यह कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न नहीं करता और इसका पूर्ण दहन होता है। हाइड्रोजन नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है और CNG अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। पर हाइड्रोजन का प्रयोग CNG के स्थान पर नहीं किया जा सकता क्योंकि इसके लिए उपयुक्त यंत्रों का निर्माण अभी तक नहीं हुआ है। 

(i) जैव मात्रा नवीकरणीय स्रोत है, स्वच्छ ईंधन है और इससे अनेक खाद्य पदार्थ पकाये जा सकते हैं।

(ii) प्रबलता के साथ बैहते जल और वायु से भी ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है। सूरज की किरणें से भी ऊर्जा का उत्पादन किया जा सकता है। और ये सभी बिलकुल मुफ्त हैं और आसानी से उपलब्ध भी हैं।

कोयला व पेट्रोलियम दो जीवाश्म ईंधन हैं जो समापन योग्य ऊर्जा के स्रोत हैं। यह अनुमानित है कि 200 वर्षों तक ये पृथ्वी से समाप्त हो जाएंगे।

(a) पवन ऊर्जा की सीमाएँ:
1) पवन ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए वायु की गति 15 की.मी. प्रति घंटे से ज़्यादा होनी चाहिए।
2) हर समय ज़रूरत के अनुसार पवन नहीं चलतीं।

(b) तरंग ऊर्जा की सीमाएँ: 
1) तरंग ऊर्जा प्राप्त करने के लिए तरंगों का प्रबल होना आवश्यक है। 
2) समय और स्थिति बड़ी परिसीमाएँ हैं।

(c) ज्वार ऊर्जा की सीमाएँ: 
1) तरंगों की ऊंचाई इसकी सीमा है।
2) बाँध बनाने की स्थिति पर पर भी यह ऊर्जा निर्भर करती है।

a) नवीकरणीय स्रोत:
1) पवन, जल, सागर की तरंगें, परमाणु ऊर्जा आदि नवीकरणीय स्रोत हैं ।
2) इनका प्रयोग बार बार किया जा सकता है।
3) सृष्टि के संसाधनों से ये ऊर्जा प्राप्त की जाती है।

अनवीकरणीय स्रोत:
1) जीवाश्म ईंधन, कोयला, पेट्रोलियम, और प्राकृतिक गैसें आदि अनवीकरणीय स्रोत हैं।
2) इनके एक बार के प्रयोग के बाद दोबारा प्रयोग नहीं किया जा सकता।
3) ये स्रोत लाखों वर्ष पहले विशिष्ट स्थितियों में बने थे।

(b) समाप्य तथा असमाप्य स्रोत - नवीकरणीय ऊर्जा असमाप्य व अनवीकरणीय ऊर्जा समाप्य स्त्रोत है।
हाँ, दोनों प्रश्नों में संबंध है। 

एक आदर्श ऊर्जा स्रोत के गुण निम्नलिखित होते हैं-
(i) जो प्रति इकाई द्रव्यमान या मात्रा के अनुसार बड़ी मात्रा में काम करेगा।
(ii) जो आसानी से प्राप्त हो सके।
(iii) जिसका भंडारण और परिवहन सरल हो।
(iv) जो यथोचित किफ़ायती भी हो।

a) सौर कुक्कर के लाभ
1) प्रदूषित रहित,
2) सरल भण्डारण योग्य,
3) किफ़ायती।

b) सौर कुक्कर की हानियाँ
1) बहुत अधिक तापमान उत्पन्न नहीं करती,
2) बादलों वाले दिन काम में नहीं लाया जा सकता।

c) ऐसे अनेक क्षेत्र हैं जहाँ सौर कुक्करों का सीमित उपयोग है, जिन क्षेत्रों में आकाश बादलों से घिरा रहता है वहां इसकी सीमाएँ हैं।

(a) जनसंख्या में वृद्धि के कारण ऊर्जा की मांग बढ़ती जाएगी। ऊर्जा किसी भी प्रकार की हो उसका प्रभाव पर्यावरण पर पड़ेगा ही।

(b) ऊर्जा की खपत को कम करने के निम्नलिखित उपाय हैं:
1) ऐसे स्रोतों को खोजा जाए जिसका कैलोरिमान अधिक हो, उसे प्राप्त करना सरल हो।
2) अनवीकरणीय स्रोतों का कम से कम उपयोग।

(a) विघटनकारी जीवों के मृत अवशेष और अपशिष्ट उत्पादों को तोड़ते हैं। इन सूक्ष्मजीवों के जटिल कार्बनिक पदार्थों को सरल अकार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं जो मिट्टी में जाते हैं और पौधों द्वारा अधिक इस्तेमाल किया जाता है। वे खनिजों के रीसाइक्लिंग में मदद करते हैं। इस प्रकार वे एक जीवमंडल में आवश्यक हैं।
(b) ऊर्जा का प्रवाह दिशाहीन है स्वपोषक द्वारा कब्जा किये जाने पर सौर ऊर्जा इनपुट पर वापस नहीं आती है और शाकाहारी से मिलने वाली ऊर्जा स्वपोषक पर वापस नहीं आती है। केवल 10% ऊर्जा अगले स्तर पर पारित की जाती है। विभिन्न पौष्टिकता स्तरों के माध्यम से धीरे-धीरे आगे बढ़ते ही यह पिछले स्तर पर उपलब्ध नहीं होती है।

ऊर्जा न तो बनाई जा सकती है और न ही नष्ट हो सकती है बल्कि एक रूप में दूसरे रूप में बदली जा सकती है।

यह सिद्धांत एक जल विद्युत संयंत्र में काम करता है। जब टरबाइन पर पानी गिरता है, तो संग्रहीत संभावित स्थितिज ऊर्जा को गतिशील ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया जाता है।