आप ऊर्जा के कौन से वैकल्पिक रूप जानते हैं? वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की संभावनाएँ

21वीं सदी की दहलीज पर, लोग तेजी से यह सोचने लगे कि नए युग में उनके अस्तित्व का आधार क्या बनेगा। लोग पहली आग से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की ओर चले गए हैं, लेकिन ऊर्जा मानव जीवन का मुख्य घटक रही है और बनी हुई है।

वैकल्पिक ऊर्जा के "पारंपरिक" प्रकार हैं: सूर्य और हवा की ऊर्जा, समुद्री लहरें और गर्म झरने, उतार और प्रवाह। इन प्राकृतिक संसाधनों के आधार पर, बिजली संयंत्र बनाए गए: पवन, ज्वारीय, भूतापीय, सौर।

अब, पहले से कहीं अधिक, यह प्रश्न उठ खड़ा हुआ है कि ऊर्जा की दृष्टि से ग्रह का भविष्य क्या होगा। मानवता का क्या इंतजार है - ऊर्जा की भूख या ऊर्जा की प्रचुरता? समाचार पत्रों और विभिन्न पत्रिकाओं में ऊर्जा संकट के बारे में लेख आम होते जा रहे हैं। तेल के कारण युद्ध होते हैं, राज्य समृद्ध और गरीब हो जाते हैं और सरकारें बदल जाती हैं। अख़बार की संवेदनाओं में ऊर्जा के क्षेत्र में नए प्रतिष्ठानों या नए आविष्कारों के लॉन्च के बारे में रिपोर्टें शामिल होने लगीं। विशाल ऊर्जा कार्यक्रम विकसित किए जा रहे हैं, जिनके कार्यान्वयन के लिए भारी प्रयासों और भारी सामग्री लागत की आवश्यकता होगी।

यदि 19वीं सदी के अंत में ऊर्जा ने, सामान्य तौर पर, विश्व संतुलन में एक सहायक और महत्वहीन भूमिका निभाई, तो 1930 में ही दुनिया ने लगभग 300 बिलियन किलोवाट-घंटे बिजली का उत्पादन किया। समय के साथ - विशाल संख्या, भारी विकास दर! और फिर भी थोड़ी ऊर्जा होगी - इसकी आवश्यकता और भी तेजी से बढ़ रही है।

इसलिए, अब दुनिया के सभी वैज्ञानिकों के सामने नए वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को खोजने और विकसित करने की समस्या है। यह कार्य वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के वर्गीकरण, नए प्रकार के ईंधन खोजने के तरीकों और ऊर्जा-बचत संसाधनों के आविष्कार और उपयोग में रूस और अन्य विदेशी देशों के अनुभव पर विचार करेगा।

1. वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों में सौर, पृथ्वी, पवन, वायु, परमाणु और जैव ऊर्जा शामिल हैं।

सौर ऊर्जा

सूर्य, 8 ग्रहों की हमारी प्रणाली का केंद्र (प्लूटो, सेरेस इत्यादि जैसे छोटे ग्रहों को छोड़कर), हमारे ग्रहों की प्रणाली में ऊर्जा का प्राथमिक और मुख्य स्रोत है। एक बड़ा थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर होने के नाते जो भारी मात्रा में ऊर्जा जारी करता है, यह पृथ्वी को गर्म करता है और वायुमंडल की ऊपरी परतों, समुद्री धाराओं और नदियों को गति प्रदान करता है। सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में और प्रकाश संश्लेषण के कारण, हमारे ग्रह पर लगभग एक क्वाड्रिलियन टन पौधे उगते हैं, जो बदले में 10 ट्रिलियन टन पशु जीवों को जीवन देते हैं। सूर्य, जल और वायु के संयुक्त कार्य के कारण, लाखों वर्षों में, पृथ्वी पर हाइड्रोकार्बन भंडार - कोयला, तेल, गैस, आदि जमा हो गए हैं, जिनका हम अब सक्रिय रूप से उपयोग कर रहे हैं।

मानवता की ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आज प्रति वर्ष लगभग दस अरब टन हाइड्रोकार्बन ईंधन जलाना आवश्यक है। ऐसा माना जाता है कि पृथ्वी पर लगभग छह ट्रिलियन टन विभिन्न हाइड्रोकार्बन हैं। यदि हम प्रति वर्ष सूर्य द्वारा हमारे ग्रह को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा लेते हैं और इसे हाइड्रोकार्बन ईंधन में परिवर्तित करते हैं जिसे हम जलाते हैं, तो हमें लगभग एक सौ ट्रिलियन टन प्राप्त होता है, जो कि हमारे लिए आवश्यक ऊर्जा संसाधनों की मात्रा का दस हजार गुना है।

कई शताब्दियों तक मानवता की जरूरतों को ऊर्जा से आपूर्ति करने के लिए, एक वर्ष में सूर्य से पृथ्वी तक पहुंचने वाली ऊर्जा का सौवां हिस्सा भी पर्याप्त होगा, और यदि हम यह प्रतिशत ले सकते हैं, तो इससे ऊर्जा उत्पादन के साथ कई समस्याएं हल हो जाएंगी आने वाली कई शताब्दियाँ। इतना आवश्यक प्रतिशत कैसे प्राप्त करें? सौर ऊर्जासिद्धांत रूप में यह स्पष्ट है, मामला अधिक उन्नत ऊर्जा रूपांतरण प्रौद्योगिकियों का है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में, सौर विकिरण संसाधन मात्रा, व्यापकता, पहुंच और पर्यावरण मित्रता के मामले में सबसे आशाजनक है।

20वीं सदी की शुरुआत में दुनिया भर के कई वैज्ञानिकों ने सौर ऊर्जा के उपयोग के बारे में गंभीरता से सोचा। हमारे हमवतन, सैद्धांतिक अंतरिक्ष विज्ञान के संस्थापक के.ई. त्सोल्कोव्स्की ने अपनी पुस्तक के दूसरे भाग में: "प्रतिक्रियाशील उपकरणों के साथ विश्व स्थानों की खोज" में निम्नलिखित लिखा है: "प्रतिक्रियाशील उपकरण लोगों के लिए असीमित स्थानों पर विजय प्राप्त करेंगे और पृथ्वी पर मानवता के पास मौजूद सौर ऊर्जा से दो अरब गुना अधिक सौर ऊर्जा प्रदान करेंगे।"

विश्व प्रसिद्ध सापेक्षता सिद्धांत के संस्थापक अल्बर्ट आइंस्टीन को बाह्य फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के नियमों की व्याख्या के लिए 1921 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। 1905 में, उनका काम प्रकाशित हुआ था, जिसमें प्लैंक की परिकल्पना के आधार पर, आइंस्टीन ने बताया था कि कैसे और कितनी मात्रा में प्रकाश क्वांटा धातु से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालता है। सोवियत भौतिक विज्ञानी पहली बार 1930 के दशक में प्रसिद्ध शिक्षाविद् ए.एफ. के नेतृत्व में इस परिकल्पना को व्यवहार में लागू करने में सक्षम थे। इओफ़े.

फिजियोटेक्निकल इंस्टीट्यूट में, पहले सल्फर-थैलियम सौर सेल विकसित और बनाए गए, हालांकि, इन तत्वों की दक्षता 1% तक नहीं पहुंच पाई।

बाद में 1954 में अमेरिकी वैज्ञानिकों पियर्सन, फुलर और चैपिन ने लगभग 6% की दक्षता के साथ पहले तत्व का पेटेंट कराया। 70 के दशक में, सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की दक्षता 10% के करीब थी, लेकिन उनका उत्पादन काफी महंगा और आर्थिक रूप से अनुचित था, इसलिए सौर कोशिकाओं का उपयोग मुख्य रूप से अंतरिक्ष यात्रियों तक ही सीमित था। तत्वों के उत्पादन के लिए उच्च शुद्धता और विशेष गुणवत्ता वाले सिलिकॉन (Si, सिलिकियम) की आवश्यकता होती थी, जले हुए हाइड्रोकार्बन की लागत की तुलना में, सिलिकॉन प्रसंस्करण को महंगा और अनुचित माना जाता था, हालांकि आवर्त सारणी का यह तत्व प्रचुर मात्रा में पाया जाता है समुद्र तटों पर रेत के रूप में (SiO2)। परिणामस्वरूप, सौर ऊर्जा के क्षेत्र में प्रौद्योगिकियों के विकास पर अनुसंधान के वित्तपोषण में कटौती कर दी गई या पूरी तरह से कम कर दी गई।

21वीं सदी की शुरुआत तक सौर पैनलों की दक्षता 20% तक बढ़ गई थी। यह अनुमान लगाना कठिन नहीं है कि मानवता सौर ऊर्जा के विकास से पीछे क्यों हट गई। पिछली शताब्दी के मध्य में, हमारी सभ्यता ने परमाणु ऊर्जा के रहस्य को उजागर किया, और विज्ञान की सभी शक्तियों को यूरेनियम को समृद्ध करने और अधिक उन्नत परमाणु रिएक्टर बनाने के नए तरीकों की खोज में लगा दिया गया, जिससे सिलिकॉन उत्पादन और विकास के लिए प्रौद्योगिकियों को नुकसान हुआ। नए प्रकार के सौर सेल.

हालाँकि, यह सब थोड़ा अजीब लगता है, इस तथ्य को देखते हुए कि सिलिकियम के उत्पादन के लिए अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियाँ लंबे समय से मौजूद हैं। 1974 में, सीमेंस (जर्मनी) ने कार्बोथर्मिक चक्र का उपयोग करके सिलिकॉन के उत्पादन के लिए एक तकनीक विकसित की, जिससे प्रक्रिया की लागत परिमाण के क्रम से कम हो गई। हालाँकि, इस तकनीक के लिए अब साधारण रेत की नहीं, बल्कि तथाकथित विशेष रूप से शुद्ध क्वार्ट्ज की आवश्यकता होती है, जिसका भंडार हमारे देश में सबसे बड़ा है, जो निस्संदेह रूस के लिए फायदेमंद है, क्योंकि मौजूदा भंडार सभी के लिए पर्याप्त हैं।

सौर ऊर्जा के उपयोग के रूप में सौर पैनल

सूर्य हमारी ऊर्जा का सबसे शक्तिशाली स्रोत है सौर परिवार. इसके आंतरिक भाग में दबाव लगभग 100 अरब वायुमंडल है, और तापमान 16 मिलियन डिग्री तक पहुँच जाता है। समस्त विकिरण का केवल दो अरबवाँ भाग ही पृथ्वी तक पहुँचता है। लेकिन यह छोटा सा हिस्सा भी शक्ति में सभी सांसारिक ऊर्जा स्रोतों (पृथ्वी के कोर की ऊर्जा सहित) से अधिक है। सौर ऊर्जा का उपयोग आज आम हो गया है और सौर पैनल तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं।
पहले सौर पैनलों का उपयोग 1957 में अंतरिक्ष की खोज के दौरान किया गया था। इन्हें सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए उपग्रह पर स्थापित किया गया था, जो उपग्रह के संचालन के लिए आवश्यक था। सौर सेल बनाते समय, अर्धचालक सामग्री का उपयोग किया जाता है, आमतौर पर सिलिकॉन।

सौर कोशिकाओं का संचालन सिद्धांत फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है - प्रकाश ऊर्जा का बिजली में रूपांतरण। जब सौर ऊर्जा एक अमानवीय अर्धचालक (अमानवीयता को विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे डोपिंग) से टकराती है, तो इसमें दोनों प्रकार के कोई भी संतुलन चार्ज वाहक नहीं बनते हैं। जब यह प्रणाली किसी बाहरी सर्किट से जुड़ी होती है, तो इलेक्ट्रॉनों को "एकत्रित" किया जा सकता है, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। ऐसे कई प्रभाव हैं जो प्राप्त धारा की मात्रा को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं (उदाहरण के लिए, सौर किरणों का आंशिक प्रतिबिंब या उनका प्रकीर्णन), इसलिए सबसे उपयुक्त सामग्री बनाने पर शोध कार्य आज बहुत प्रासंगिक है।
सौर बैटरियां बड़े मॉड्यूल हैं जिन्हें अलग-अलग तत्वों से इकट्ठा किया जाता है। ये तत्व आमतौर पर छोटी प्लेटें होती हैं (जिनके आयाम औसतन 130x130 मिमी होते हैं), जिनमें संपर्क जुड़े होते हैं।
इस प्रकार की ऊर्जा बिल्कुल पर्यावरण के अनुकूल है, क्योंकि वायुमंडल में कोई विषाक्त या खतरनाक उत्सर्जन नहीं होता है, वे पानी या मिट्टी को प्रदूषित नहीं करते हैं, और वे खतरनाक विकिरण भी उत्सर्जित नहीं करते हैं। इसके अलावा, यह वैकल्पिक ऊर्जा का एक बहुत ही विश्वसनीय स्रोत है - वैज्ञानिकों के अनुसार, सूर्य कई मिलियन वर्षों तक चमकता रहेगा। इसके अलावा सौर ऊर्जा बिल्कुल निःशुल्क है। निस्संदेह, एक और बात यह है कि सौर सेल बनाना अपने आप में एक महंगी प्रक्रिया है।

लेकिन इस मुद्दे का एक नकारात्मक पहलू भी है। इस तथ्य के बावजूद कि सूर्य की ऊर्जा स्वतंत्र और विशाल है, यह स्थिर नहीं है। सौर पैनलों का प्रदर्शन मौसम पर अत्यधिक निर्भर है। बादल वाले मौसम में, उत्पन्न बिजली की मात्रा काफी कम हो जाती है, और रात में यह पूरी तरह से बंद हो जाती है। किसी तरह इससे निपटने की कोशिश करते हुए वैज्ञानिकों ने हर तरह की बैटरियां विकसित की हैं। लेकिन इतने बड़े सौर स्टेशनों के भार के साथ, बैटरियां एक घंटे से अधिक का सामना नहीं कर सकती हैं। इसलिए, सौर पैनलों का उपयोग केवल बिजली के स्थिर स्रोत के संयोजन में ही संभव है।
सौर पैनल उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में आम हैं। इन क्षेत्रों के देशों में धूप वाले दिनों की संख्या सर्वाधिक होती है, अत: उत्पन्न विद्युत की मात्रा भी सर्वाधिक होती है।

सौर ऊर्जा का उपयोग न केवल बड़ी कंपनियां, बल्कि निजी घर मालिक भी कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जर्मनी में, घरों की छतों पर सौर पैनल लगाए जाते हैं, जिससे मालिकों को सभी ऊर्जा लागतों का लगभग 50% बचाने की अनुमति मिलती है। यह देखते हुए कि इस देश में बिजली की कीमत काफी अधिक है। में खिली धूप वाले दिनसंसाधित ऊर्जा की मात्रा आवश्यकता से अधिक हो सकती है। जर्मनी में भी, राज्य इन अधिशेषों को निजी व्यक्तियों से खरीदता है और रात में खरीदी गई बिजली को कम कीमत पर फिर से बेचता है, जो सौर पैनल स्थापित करने में आबादी की रुचि को उत्तेजित करता है।
सबसे अधिक बादल रहित क्षेत्रों में, संपूर्ण सौर ऊर्जा संयंत्र (जीईएस) बनाए जा रहे हैं। इनके संचालन का सिद्धांत सौर पैनलों से कुछ अलग है। ये सौर संयंत्र सौर ऊर्जा को केंद्रित करते हैं और इसका उपयोग टर्बाइन, ताप इंजन आदि को चलाने के लिए करते हैं। इसका एक उदाहरण स्पेन में सौर टावर है। कई दर्पण सूर्य की किरणों को इसके ऊपरी भाग की ओर निर्देशित करते हैं, जिससे वहां का पानी 250 डिग्री तक गर्म हो जाता है। ये कई मायनों में फायदेमंद है.
सौर पैनलों का एक अन्य लाभ उनकी गतिशीलता है। तेज धूप में एक छोटा सा तत्व पर्याप्त बिजली उत्पन्न कर सकता है, उदाहरण के लिए, सेल फोन या कम-शक्ति वाले लैपटॉप को रिचार्ज करने के लिए।

पृथ्वी ऊर्जा

ग्रह पृथ्वी सबसे अद्भुत और रहस्यमयी वस्तु है जिसने कई सदियों से लोगों के मन को मोहित किया है। यह गर्मी, पानी, भोजन साझा करके जीवन देता है और तूफान, भूकंप, बाढ़ या ज्वालामुखी विस्फोट करके इसे छीन लेता है। जीवित रहने के लिए, एक व्यक्ति को ऊर्जा की आवश्यकता होती है और वह इसे हमारे ग्रह की आंतों को चुराकर लेता है: टन तेल, कोयला निकालना, जंगलों को काटना आदि। इस तथ्य के बावजूद कि हमारा ग्रह बहुत समृद्ध है, इसके भंडार अभी भी असीमित नहीं हैं। यह समस्या कई वर्षों से राष्ट्राध्यक्षों और वैज्ञानिकों के मन को परेशान कर रही है - वैकल्पिक ऊर्जा के नए स्रोतों की लगातार तलाश की जा रही है।

इस गंभीर समस्या का एक संभावित समाधान भू-तापीय ऊर्जा है, यानी पृथ्वी की आंतरिक गर्मी का उपयोग करना और इसे बिजली में परिवर्तित करना।

पृथ्वी के कोर का अनुमानित तापमान 5000°C है, और वहाँ दबाव 361 GPa तक पहुँच जाता है। ऐसे अविश्वसनीय रूप से उच्च मूल्य नाभिक की रेडियोधर्मिता के कारण प्राप्त होते हैं। यह आस-पास की चट्टानी परतों को गर्म करता है, जिससे महाद्वीपों के आकार का गर्म प्रवाह बनता है। वे धीरे-धीरे पृथ्वी की गहराई से उठते हैं, महाद्वीपों को हिलने के लिए मजबूर करते हैं, जिससे ज्वालामुखी विस्फोट और भूकंप आते हैं।

जैसे-जैसे आप कोर से दूर जाते हैं, तापमान लगातार कम होता जाता है, लेकिन ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान गर्मी से पता चलता है कि कोर के लिए "कम" तापमान भी बहुत बड़ा है। पृथ्वी की तापीय ऊर्जा बहुत अधिक है, लेकिन समस्या यह है आधुनिक प्रौद्योगिकियाँफिर भी वे इसका उपयोग नहीं करने देते, यदि पूरा नहीं तो आधा ही सही।

एक अर्थ में, पृथ्वी के कोर को एक सतत गति मशीन माना जा सकता है: वहां मजबूत दबाव है (और गुरुत्वाकर्षण के लिए धन्यवाद यह हमेशा रहेगा), जिसका अर्थ है कि उच्च तापमान और परमाणु प्रतिक्रियाएं हैं। लेकिन अब तक, न तो ऐसी तकनीकें और न ही सामग्रियां बनाई गई हैं जो ऐसी कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकें और उन्हें मूल तक पहुंचने की अनुमति दे सकें। आज हम सतह परतों की गर्मी का उपयोग कर सकते हैं, जिसका तापमान हजारों डिग्री के बराबर नहीं है, लेकिन इसके लाभकारी उपयोग के लिए काफी पर्याप्त है।
भूतापीय ऊर्जा का उपयोग करने के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, आप आवासीय भवनों, सभी प्रकार के उद्यमों या संस्थानों को गर्म करने के लिए गर्म भूमिगत जल का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन अधिक दिलचस्प बात यह है कि इसे बिजली में बदलने के लिए तापीय ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

भूतापीय ऊर्जा को उसके जमीन से निकलने के स्वरूप के आधार पर पहचाना जाता है:

• "सूखी भाप" . यह पानी की बूंदों या अशुद्धियों के बिना जमीन से निकलने वाली भाप है। उत्पादन करने वाली घूर्णन टरबाइनों के लिए इसका उपयोग करना बहुत सुविधाजनक है विद्युतीय ऊर्जा. और संघनित पानी आमतौर पर काफी साफ रहता है और इसे वापस जमीन में या यहां तक ​​कि आस-पास के जल निकायों में भी लौटाया जा सकता है।
• "गीली भाप" . यह पानी और भाप का मिश्रण है. इस मामले में, कार्य कुछ अधिक जटिल हो जाता है, क्योंकि आपको पहले भाप को पानी से अलग करना होगा, और उसके बाद ही इसका उपयोग करना होगा। पानी की बूंदें टरबाइनों को नुकसान पहुंचा सकती हैं।
• "बाइनरी चक्र प्रणाली" . बस जमीन से गर्म पानी फूटता है. इस जल के प्रयोग से आइसोब्यूटेन को गैसीय अवस्था में परिवर्तित किया जाता है। और फिर वे टर्बाइनों को घुमाने के लिए आइसोब्यूटेन भाप का उपयोग करते हैं। इस पानी का उपयोग परिसर के सीधे हीटिंग - केंद्रीकृत हीटिंग के लिए किया जा सकता है।

ऐसे प्रतिष्ठानों का नुकसान यह है कि वे भौगोलिक रूप से भू-तापीय गतिविधि के क्षेत्रों से बंधे होते हैं, जो पृथ्वी की सतह पर बहुत असमान रूप से स्थित होते हैं। रूस में, भूतापीय ऊर्जा स्रोत कामचटका, कुरील द्वीप और सखालिन में स्थित हैं - आर्थिक रूप से खराब विकसित क्षेत्र। चूंकि उनका बुनियादी ढांचा खराब रूप से विकसित है, वे कम आबादी वाले हैं, जटिल भूभाग और उच्च भूकंपीय गतिविधि वाले हैं, ये क्षेत्र वहां थर्मल स्टेशन बनाने के लिए आर्थिक रूप से लाभहीन हैं। लेकिन यह हमारे ग्रह की तापीय ऊर्जा की सीमा नहीं बन सकती।
19वीं सदी के मध्य में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी विलियम थॉमसन ने हीट पंप तकनीक की नींव रखी। इसके संचालन के सिद्धांत को तीन बंद सर्किट के रूप में योजनाबद्ध रूप से समझाया जा सकता है।

तथाकथित शीतलक बाहरी सर्किट में घूमता है, जो पर्यावरण से गर्मी को अवशोषित करता है। आमतौर पर, यह सर्किट एक पाइपलाइन है जो परिसंचारी एंटीफ्ीज़र (एंटीफ्ीज़र तरल) के साथ बाहरी गर्मी (जमीन, नदी, समुद्र, आदि) के स्रोत के जितना संभव हो उतना करीब है।

दूसरे सर्किट में, एक पदार्थ घूमता है, जो पहले सर्किट के पदार्थ की गर्मी के कारण वाष्पित हो जाता है, और संघनित होकर अंतिम तीसरे सर्किट के पदार्थ को गर्मी देता है। दूसरे सर्किट में, एक रेफ्रिजरेंट (कम वाष्पीकरण तापमान वाला पदार्थ) का उपयोग वाष्पित पदार्थ के रूप में किया जाता है। एक कंडेनसर, बाष्पीकरणकर्ता और रेफ्रिजरेंट दबाव को बदलने वाले उपकरण एक ही सर्किट में बनाए जाते हैं। तीसरा सर्किट हीटिंग तत्व है जो कमरों में गर्मी स्थानांतरित करता है।
एक और परियोजना है जो पृथ्वी की पपड़ी की गर्मी को बिजली में परिवर्तित करती है। यह परियोजना अमेरिकी ऊर्जा विभाग की राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं में से एक में वैज्ञानिकों द्वारा विकसित की गई थी। इस तकनीक में लगभग चार किलोमीटर गहरे दो उथले कुएं खोदना शामिल है, जो कठोर चट्टान तक पहुंचते हैं। इसके बाद, भूमिगत विस्फोटों का उपयोग करके चट्टानों को कुचल दिया जाता है, जिससे कुएं की गहराई बढ़ जाती है। इनमें से एक कुआं पानी से भरा है, जहां इसे 176 डिग्री तक गर्म किया जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि तापमान अपेक्षाकृत कम है, यह कमरों को गर्म करने और बिजली पैदा करने के लिए काफी है। फिर, पानी दूसरे कुएं से ऊपर उठता है (वे इसे पहले से काफी दूरी पर खोजने की कोशिश करते हैं) और बिजली संयंत्र में प्रवेश करता है।

इस पद्धति का लाभ क्षेत्र की भू-तापीय गतिविधि से इसकी स्वतंत्रता है - यह लगभग कहीं भी स्थापना के लिए उपयुक्त है।
पिछले कुछ समय से वैज्ञानिकों का मन पृथ्वी पर एक अन्य प्रकार की ऊर्जा - चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा - से उत्साहित है। आज तक, एक भी वास्तविक मौजूदा प्रोजेक्ट नहीं बनाया गया है। लेकिन चुंबकीय क्षेत्र की विशाल क्षमता हमें लगातार नए और अधिक परिष्कृत उपकरणों का आविष्कार करने के लिए प्रेरित करती है। जिनमें से एक है टेस्ला इलेक्ट्रिक कार। इस उपकरण के संचालन का सिद्धांत सभी के लिए एक रहस्य बना हुआ है।

निकोला टेस्ला ने एक पारंपरिक कार के गैसोलीन इंजन को एक मानक 80 एचपी एसी इलेक्ट्रिक मोटर से बदल दिया, जिसमें कोई बाहरी बिजली स्रोत दिखाई नहीं देता था। कार 150 किमी/घंटा तक की गति तक पहुंच सकती है। स्वयं वैज्ञानिक के अनुसार, मशीन ने "हमारे चारों ओर मौजूद ईथर" की बदौलत काम किया! आधुनिक शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि भौतिक विज्ञानी ने हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा का उपयोग अपने जनरेटर में किया था। यह अपने उच्च-आवृत्ति एसी सर्किट को 7.5 हर्ट्ज की गुंजयमान आवृत्ति पर ट्यून कर सकता है। लेकिन ये सिर्फ अनुमान हैं.
तापीय या चुंबकीय जैसे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत जल्द ही कल्पना या परिकल्पना नहीं, बल्कि एक आवश्यकता बन जाएंगे। खैर, उनके फायदों के लिए धन्यवाद: उच्च पर्यावरण मित्रता, स्थान और मौसम या जलवायु परिस्थितियों से स्वतंत्रता, कम उत्पादन लागत और निश्चित रूप से, अटूटता, ये ऊर्जा स्रोत बहुत आशाजनक होते जा रहे हैं।

पवन ऊर्जा फॉर्म की शुरुआत

वायु पवन है, जो हमारे ग्रह पर वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों में से एक है।

आधुनिकता हवा को पृथ्वी की सतह पर 0.6 मीटर/सेकेंड से अधिक की गति से चलने वाले वायु प्रवाह के रूप में परिभाषित करती है। यह वायुमंडलीय दबाव के असमान वितरण के कारण उत्पन्न होता है, जो क्षेत्र से हवा की विशाल परतों को विस्थापित करते हुए लगातार बदल रहा है उच्च दबावनिचले क्षेत्र में. प्राचीन समय में, इन सभी चालाक परिभाषाओं के बारे में एक भी विचार नहीं था, लेकिन इसने प्राचीन लोगों को अपने स्वयं के उद्देश्यों के लिए पवन ऊर्जा का उपयोग करना सीखने से नहीं रोका।

हमारे युग से पहले भी, कुशल मिस्रवासी पहली नौकाओं पर नील नदी पार करते थे। परिणामस्वरूप, यह नौकायन के विकास में पहला कदम बन गया। वाइकिंग्स भी कम आविष्कारशील नहीं थे। हवा के तेज़ झोंकों से संचालित उनके लड़ाकू जहाज़ों ने गति और हल्केपन में पश्चिमी यूरोप के सभी जहाजों को पीछे छोड़ दिया, जिससे स्थानीय आबादी में भय और आतंक पैदा हो गया। 12वीं शताब्दी में पहली पवनचक्कियों के निर्माण से पहली बेक्ड ब्रेड का जन्म हुआ, जिसके बिना किसी भी आधुनिक टेबल की कल्पना करना असंभव है।

पवन ऊर्जा का उपयोग पाया गया है बढ़िया एप्लीकेशनहॉलैन्ड में। देश में अक्सर बाढ़ आती है क्योंकि यह समुद्र तल से नीचे है, और 14वीं शताब्दी में खेतों से पानी पंप करने के लिए पवन ऊर्जा के उपयोग ने इसे उस समय के सबसे अमीर देशों में स्थान दिया। इसके बाद, अन्य यूरोपीय देशों ने विपरीत प्रभाव प्राप्त करने के लिए ऐसे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत का उपयोग करना शुरू कर दिया - सूखे खेतों में पानी की आपूर्ति।

19वीं शताब्दी तक, पवन चक्कियाँ लोगों के बीच एक आम दृश्य बन गई थीं। 1900 तक अकेले डेनमार्क में दो हजार से अधिक पवन चक्कियाँ थीं। और हवा को बिजली में परिवर्तित करने वाली पहली पवनचक्की का निर्माण आधुनिक ऊर्जा के इतिहास में एक नए दौर की शुरुआत थी - पवन ऊर्जा।

पवन ऊर्जा बहुत आशाजनक हो गई है क्योंकि पवन एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। इस ऊर्जा क्षेत्र का विकास बहुत सक्रिय है: 2008 तक, सभी पवन जनरेटर की कुल स्थापित क्षमता 120 गीगावाट थी। चूँकि पवन जनरेटर की शक्ति जनरेटर ब्लेड के क्षेत्र पर निर्भर करती है, इसलिए उनके आकार में वृद्धि की प्रवृत्ति होती है, और इन संरचनाओं को मिल नहीं कहा जा सकता - अब वे टर्बाइन हैं।

इस प्रकार की ऊर्जा संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक हो गई है। 20वीं सदी के मध्य तक, वहां कई लाख टरबाइन बनाए जा चुके थे। समय के साथ, हवादार कैलिफ़ोर्निया और पूरे राज्य में पवन फ़ार्म एक बहुत ही सामान्य घटना बन गए हैं, और सामान्य नागरिकों से अतिरिक्त पवन बिजली खरीदने के लिए उपयोगिताओं की आवश्यकता वाले कानून के जारी होने के बाद, यह क्षेत्र आर्थिक रूप से आकर्षक बन गया है।

पवन ऊर्जा का पर्यावरणीय पहलू महत्वपूर्ण है। वैश्विक पवन ऊर्जा परिषद के अनुसार, 2050 तक यह उद्योग वार्षिक कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) उत्सर्जन को 1.5 बिलियन टन कम करने में मदद करेगा। टर्बाइन पवन फार्म के बहुत छोटे क्षेत्र (लगभग 1%) पर कब्जा करते हैं, इसलिए, शेष क्षेत्र कृषि के लिए खुला है। यह है बडा महत्वछोटे, घनी आबादी वाले देशों में।
1973 में पवन ऊर्जा का महत्व बढ़ गया, जब ओपेक ने तेल उत्पादन पर प्रतिबंध लगा दिया और सालाना उत्पादन पर नज़र रखना शुरू कर दिया। तेल की लागत में काफी वृद्धि हुई है, जिससे राज्यों को वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का अध्ययन और विकास करने के लिए मजबूर होना पड़ा है। हर साल, पवन ऊर्जा प्रौद्योगिकी की लागत कम हो जाती है, जिससे कुल मात्रा में पवन ऊर्जा की हिस्सेदारी बढ़ जाती है। आज दुनिया भर में यह योगदान केवल 2% है, लेकिन यह आंकड़ा हर मिनट बढ़ रहा है।

जल ऊर्जा

जल पृथ्वी पर जीवन का स्रोत है। यह हमारे ग्रह पर सबसे अनोखी और आश्चर्यजनक घटनाओं में से एक है, जिसमें कई अद्वितीय गुण हैं, जिनका उपयोग मनुष्यों के लिए बहुत फायदेमंद और उपयोगी हो सकता है।

जल ऊर्जा उन पहले ऊर्जा स्रोतों में से एक है जिसका उपयोग लोगों ने अपने उद्देश्यों के लिए करना सीखा। तो पहली नदी मिलों के संचालन का सिद्धांत सरल और एक ही समय में सरल है: पानी की एक चलती धारा पहिया को घुमाती है, रूपांतरित करती है गतिज ऊर्जापहिये के यांत्रिक कार्य में पानी। अनिवार्य रूप से, सभी आधुनिक पनबिजली संयंत्र समान रूप से काम करते हैं, केवल एक महत्वपूर्ण जोड़ के साथ: अधिक मेकेनिकल ऊर्जापहियों को बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

जल की ऊर्जा को इसके रूपान्तरण के अनुसार मोटे तौर पर तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1. उतार-चढ़ाव की ऊर्जा . निम्न ज्वार की घटना बहुत ही रोचक और होती है कब काइसे किसी भी तरह से समझाया नहीं जा सका. बड़े पैमाने पर (और निश्चित रूप से पृथ्वी के करीब) अंतरिक्ष पिंड, जैसे कि चंद्रमा या सूर्य, अपने गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के माध्यम से समुद्र में पानी के असमान वितरण का कारण बनते हैं, जिससे पानी के "कूबड़" बनते हैं। पृथ्वी के घूमने के कारण ये "कूबड़" हिलने लगते हैं और तटों की ओर बढ़ने लगते हैं। लेकिन पृथ्वी के समान घूर्णन के कारण चंद्रमा के सापेक्ष महासागर की स्थिति बदल जाती है, जिससे गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव कम हो जाता है।

उच्च ज्वार के दौरान समुद्र तट पर स्थित विशेष टैंक भर जाते हैं। बाँधों के कारण जलाशयों का निर्माण होता है। कम ज्वार पर, पानी अपनी विपरीत गति शुरू कर देता है, जिसका उपयोग टर्बाइनों को घुमाने और ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि उच्च और निम्न ज्वार के दौरान ऊंचाई में अंतर जितना संभव हो उतना बड़ा हो, अन्यथा ऐसा स्टेशन स्वयं को उचित नहीं ठहरा सकता। इसलिए, ज्वारीय बिजली संयंत्र, एक नियम के रूप में, संकीर्ण स्थानों पर बनाए जाते हैं जहां ज्वार की ऊंचाई कम से कम 10 मीटर तक पहुंचती है। उदाहरण के लिए, फ्रांस में रेंस नदी के मुहाने पर एक ज्वारीय स्टेशन।

लेकिन ऐसे स्टेशनों के अपने नुकसान भी हैं: बांध के निर्माण से समुद्र से ज्वार के आयाम में वृद्धि होती है, और इससे भूमि में खारे पानी की बाढ़ आ जाती है। परिणामस्वरूप, जैविक प्रणाली के वनस्पतियों और जीवों में बदलाव, बेहतरी के लिए नहीं।
2. समुद्री लहरों की ऊर्जा. इस तथ्य के बावजूद कि इस ऊर्जा की प्रकृति उतार और प्रवाह की ऊर्जा के समान है, इसे अभी भी एक अलग शाखा में अलग करने की प्रथा है। इस प्रकार की ऊर्जा में काफी उच्च विशिष्ट शक्ति होती है (समुद्र की लहरों की अनुमानित शक्ति 15 किलोवाट/मीटर तक पहुंच जाती है)। यदि लहर की ऊंचाई लगभग दो मीटर है, तो यह मान 80 किलोवाट/मीटर तक बढ़ सकता है। संपूर्ण तरंग ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना संभव नहीं है, लेकिन फिर भी रूपांतरण गुणांक काफी अधिक है - 85%।
आज, इंस्टॉलेशन बनाते समय उत्पन्न होने वाली कई कठिनाइयों के कारण समुद्री तरंग ऊर्जा का उपयोग विशेष रूप से व्यापक नहीं है। अभी तक यह क्षेत्र प्रायोगिक अनुसंधान के स्तर पर ही है।
3. पनबिजली स्टेशन . इस प्रकार की ऊर्जा तीन तत्वों के संयुक्त "कार्य" के कारण मनुष्यों के लिए उपलब्ध हो गई: जल, वायु और निश्चित रूप से, सूर्य। सूर्य झीलों, समुद्रों और महासागरों की सतह से पानी को वाष्पित कर देता है, जिससे बादल बनते हैं। हवा गैसीय जल को ऊंचे क्षेत्रों में ले जाती है, जहां यह संघनित हो जाता है और वर्षा के रूप में बाहर निकलकर अपने मूल स्रोतों में वापस प्रवाहित होने लगता है। इन प्रवाहों के मार्ग में पनबिजली स्टेशन स्थापित होते हैं, जो गिरते पानी की ऊर्जा को रोकते हैं और उसे बिजली में परिवर्तित करते हैं। स्टेशन द्वारा उत्पन्न बिजली पानी गिरने की ऊंचाई पर निर्भर करती है, यही कारण है कि पनबिजली स्टेशनों पर बांध बनाए जाने लगे। वे आपको प्रवाह दर को विनियमित करने की भी अनुमति देते हैं। इतनी विशाल संरचना का निर्माण बहुत महंगा है, लेकिन उपयोग किए गए संसाधन की अटूटता और उस तक मुफ्त पहुंच के कारण पनबिजली स्टेशन पूरी तरह से अपने लिए भुगतान करता है।
इस प्रकार की ऊर्जा में, दूसरों के अनुरूप, फायदे और नुकसान दोनों हैं। जिस प्रकार ज्वारीय ऊर्जा के उपयोग के मामले में, जलविद्युत ऊर्जा स्टेशन के निर्माण से एक बड़े क्षेत्र में बाढ़ आ जाती है और स्थानीय जीवों को अपूरणीय क्षति होती है। लेकिन इस परिस्थिति को ध्यान में रखते हुए भी, हम जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की उच्च पर्यावरण मित्रता के बारे में बात कर सकते हैं: वे पृथ्वी के वायुमंडल को प्रदूषित किए बिना, केवल स्थानीय क्षति का कारण बनते हैं। स्टेशनों को होने वाले नुकसान को कम करने के प्रयास में, उनके संचालन के अधिक से अधिक नए तरीके विकसित किए जा रहे हैं, और टर्बाइनों के डिजाइन में लगातार सुधार किया जा रहा है।

प्रस्तावित तरीकों में से एक बैटरियों को "पंप" करना था। टरबाइनों से होकर गुजरने वाला पानी आगे नहीं बहता, बल्कि बड़े जलाशयों में जमा हो जाता है। जब पनबिजली स्टेशन पर भार न्यूनतम हो जाता है, तो परमाणु या थर्मल संयंत्र की ऊर्जा का उपयोग करके, संग्रहीत पानी को वापस पंप किया जाता है और सब कुछ दोहराया जाता है। यह विधि पर्यावरण और आर्थिक संकेतकों दोनों के मामले में जीत हासिल करती है।
जल ऊर्जा के उपयोग के लिए एक और दिलचस्प क्षेत्र का आविष्कार फ्रांस के ग्रेनोबल में परमाणु ऊर्जा आयोग के विशेषज्ञों द्वारा किया गया था। वे गिरती बारिश की ऊर्जा का उपयोग करने का प्रस्ताव रखते हैं। पीज़ोसेरेमिक तत्व से टकराने वाली प्रत्येक गिरती हुई बूंद इसे शारीरिक रूप से प्रभावित करती है, जिससे विद्युत क्षमता का उद्भव होता है। इसके बाद, विद्युत आवेश को संशोधित किया जाता है (जैसे माइक्रोफोन में विद्युत संकेत को कंपन में परिवर्तित किया जाता है)।

अपने रूपों की विविधता के कारण, पानी में वास्तव में विशाल ऊर्जा क्षमता है। आज, जलविद्युत पहले से ही बहुत विकसित है और वैश्विक बिजली उत्पादन का 25% हिस्सा है, और, इसके विकास की गति को देखते हुए, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि यह एक बहुत ही आशाजनक क्षेत्र है।

परमाणु ऊर्जा फॉर्म की शुरुआत

20वीं सदी के अंत में, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को खोजने की समस्या बहुत जरूरी हो गई। इस तथ्य के बावजूद कि हमारा ग्रह वास्तव में तेल, कोयला, लकड़ी आदि जैसे प्राकृतिक संसाधनों से समृद्ध है, ये सभी संसाधन सीमित हैं। इसलिए, हमें नए और अधिक उन्नत ऊर्जा स्रोतों की तलाश करनी होगी।

लंबे समय से, मानवता ने वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के मुद्दे का कोई न कोई समाधान ढूंढ लिया है, लेकिन ऊर्जा के इतिहास में वास्तविक सफलता परमाणु ऊर्जा का उद्भव था।

परमाणु सिद्धांत पारित हो गया है लंबी दौड़इससे पहले कि लोग इसे अपने उद्देश्यों के लिए उपयोग करना सीखें, विकास हुआ। यह सब 1896 में शुरू हुआ, जब ए. बेकरेल ने अदृश्य किरणों को पंजीकृत किया जो यूरेनियम अयस्क से उत्सर्जित होती थीं, और जिनकी भेदन शक्ति बहुत अधिक थी। इस घटना को बाद में रेडियोधर्मिता कहा गया।

परमाणु ऊर्जा के विकास के इतिहास में सोवियत भौतिकविदों सहित कई दर्जन उत्कृष्ट नाम शामिल हैं। विकास का अंतिम चरण 1939 कहा जा सकता है - जब यू.बी. खारिटन ​​और वाई.बी. ज़ेल्डोविच ने सैद्धांतिक रूप से यूरेनियम-235 नाभिक के विखंडन की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया करने की संभावना दिखाई। इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा का विकास तेजी से आगे बढ़ा। सबसे मोटे अनुमान के अनुसार, 1 किलोग्राम यूरेनियम के विभाजन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा की तुलना 2,500,000 किलोग्राम कोयले को जलाने से प्राप्त ऊर्जा से की जा सकती है।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, सभी अनुसंधानों को सैन्य क्षेत्र पर पुनर्निर्देशित किया गया था। परमाणु ऊर्जा का पहला उदाहरण जिसे मनुष्य पूरी दुनिया के सामने प्रदर्शित करने में सक्षम था, वह परमाणु बम था, फिर हाइड्रोजन बम।

केवल वर्षों बाद वैज्ञानिक समुदाय ने अपना ध्यान अधिक शांतिपूर्ण क्षेत्रों की ओर लगाया जहां परमाणु ऊर्जा का उपयोग वास्तव में उपयोगी हो सकता है। इस प्रकार ऊर्जा के सबसे युवा क्षेत्र की शुरुआत हुई। परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) दिखाई देने लगे और दुनिया का पहला परमाणु ऊर्जा संयंत्र कलुगा क्षेत्र के ओबनिंस्क शहर में बनाया गया।

आज दुनिया भर में कई सौ परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। परमाणु ऊर्जा का विकास अविश्वसनीय रूप से तेज़ था। 100 वर्षों से भी कम समय में, यह तकनीकी विकास के अति-उच्च स्तर को प्राप्त करने में सक्षम था। यूरेनियम या प्लूटोनियम नाभिक के विखंडन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा की मात्रा अतुलनीय रूप से बड़ी है - इससे बड़े औद्योगिक-प्रकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाना संभव हो गया।

यह ऊर्जा कुछ रेडियोधर्मी तत्वों के नाभिक के विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है। आमतौर पर यूरेनियम-235 या प्लूटोनियम का उपयोग किया जाता है। परमाणु विखंडन तब शुरू होता है जब एक न्यूट्रॉन इससे टकराता है - एक प्राथमिक कण जिसमें कोई चार्ज नहीं होता है, लेकिन अपेक्षाकृत बड़ा द्रव्यमान होता है (प्रोटॉन के द्रव्यमान से 0.14% अधिक)। परिणामस्वरूप, विखंडन टुकड़े और नए न्यूट्रॉन बनते हैं, जिनमें उच्च गतिज ऊर्जा होती है, जो बदले में सक्रिय रूप से गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।
इस प्रकार की ऊर्जा का उत्पादन न केवल परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में किया जाता है। इसका उपयोग परमाणु पनडुब्बियों और परमाणु आइसब्रेकरों पर भी किया जाता है।
परमाणु ऊर्जा संयंत्र के सामान्य कामकाज के लिए ईंधन की आवश्यकता होती है। एक नियम के रूप में, यह यूरेनियम है। यह तत्व प्रकृति में व्यापक है, लेकिन इसे प्राप्त करना कठिन है। प्रकृति में यूरेनियम का कोई भंडार नहीं है (उदाहरण के लिए, तेल की तरह); यह, जैसे कि, पृथ्वी की पूरी परत में "धसा हुआ" है। सबसे समृद्ध यूरेनियम अयस्क, जो बहुत दुर्लभ हैं, में 10% तक शुद्ध यूरेनियम होता है। यूरेनियम आमतौर पर यूरेनियम युक्त खनिजों में एक आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापन तत्व के रूप में पाया जाता है। लेकिन इन सबके बावजूद, ग्रह पर यूरेनियम की कुल मात्रा बहुत बड़ी है। शायद निकट भविष्य में, नवीनतम तकनीकों से यूरेनियम उत्पादन का प्रतिशत बढ़ जाएगा।

ऊर्जा का इतना शक्तिशाली स्रोत, और इसलिए ताकत, चिंता का कारण नहीं बन सकता। इसकी विश्वसनीयता और सुरक्षा को लेकर लगातार बहस होती रहती है। परमाणु ऊर्जा से पर्यावरण को होने वाले नुकसान का आकलन करना कठिन है। हालाँकि, अगर कल हमारे ग्रह पर पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों के सभी भंडार ख़त्म हो गए, तो परमाणु ऊर्जा, शायद, एकमात्र ऐसा क्षेत्र बन जाएगा जो वास्तव में इसकी जगह ले सकता है। इसके फायदों से इनकार नहीं किया जा सकता, लेकिन हमें संभावित परिणामों के बारे में नहीं भूलना चाहिए।

जैव

बायोएनर्जी की अवधारणा को लेकर बहुत भ्रम है।

परिभाषा के अनुसार, बायोएनर्जी वैकल्पिक ऊर्जा की एक शाखा है, अर्थात वह ऊर्जा जिसे नवीकरणीय माना जाता है। प्रति वर्ष संपूर्ण मानवता द्वारा उपभोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा बहुत अधिक है। इसलिए, सवाल उठता है कि क्या किसी संसाधन को उसके उपभोग की दर के अनुसार बहाल किया जा सकता है।

बायोएनर्जी वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की एक पूरी श्रृंखला का एक संयोजन है। यह स्पेक्ट्रम एक सामान्य अवधारणा से एकजुट है: बायोमास। वास्तव में, यह हमारे ग्रह पर सभी जीवित जीवों की जीवन गतिविधि का परिणाम है।

हर साल ग्रह पर बायोमास की वृद्धि 130 अरब टन शुष्क पदार्थ तक पहुँच जाती है। यह प्रति वर्ष 660,000 TWh के अनुरूप है, जबकि वैश्विक समुदाय को प्रति वर्ष केवल 15,000 TWh की आवश्यकता होती है।
आज 99% से अधिक कार मालिक तेल से बने ईंधन का उपयोग करते हैं। और हर दिन सड़कों पर कारों की संख्या बढ़ती जा रही है। पेट्रोलियम ईंधन को शायद ही नवीकरणीय माना जा सकता है। हर साल तेल की मात्रा लगातार कम हो रही है, जिससे इसकी कीमत में वृद्धि हो रही है। और चूंकि कई देशों की अर्थव्यवस्थाएं अभी विकसित हो रही हैं, बढ़ती कीमतों के बावजूद, तेल की मांग अभी भी बढ़ेगी। एक दुष्चक्र, जिससे निकलने का रास्ता जैव ईंधन हो सकता है।
लंबे समय तक, जैव ईंधन को अप्रतिस्पर्धी माना जाता था क्योंकि वे बिजली उत्पादन और कार्यान्वयन की जटिलता दोनों के मामले में जीवाश्म ईंधन से कमतर थे। लेकिन लगातार विकसित हो रही प्रौद्योगिकियों ने इन समस्याओं को हल करने में मदद की है। जैव ईंधन विभिन्न प्रकार में आते हैं:

• तरल: मेथनॉल, इथेनॉल, बायोडीजल;
• गैसीय:हाइड्रोजन, तरलीकृत पेट्रोलियम गैस (प्रोपेन-ब्यूटेन अंश);
• मुश्किल: जलाऊ लकड़ी, कोयला, भूसा।

नव निर्मित तरल जैव ईंधन अपनी पर्यावरण मित्रता और उपलब्धता से अलग है, लेकिन इसके अलावा इसका एक और महत्वपूर्ण लाभ है। तरल जैव ईंधन पर स्विच करने के लिए, इंजन और उपकरणों की संरचना में महत्वपूर्ण बदलाव की आवश्यकता नहीं है। जैव ईंधन स्वयं एक कच्चा माल है जो आमतौर पर रेपसीड, सोयाबीन, गन्ना या मकई के डंठल के प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है। जैविक ईंधन (उदाहरण के लिए, सेलूलोज़ से) के उत्पादन के लिए कई अन्य दिशाएँ विकसित की जा रही हैं।

प्राकृतिक गैस, हाइड्रोजन और इसी तरह के कच्चे माल को नवीकरणीय स्रोतों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है, इसलिए जैव ईंधन पर स्विच करते समय उन्हें कुछ हद तक आधा-माप माना जा सकता है। इसके अलावा, ऐसी तकनीक के कार्यान्वयन से जुड़ी कई कठिनाइयां भी हैं। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोजन इंजन अपने "परिवार" का एक बहुत ही आशाजनक प्रतिनिधि बन सकता है, लेकिन कार के सामान्य कामकाज के लिए कार की छत पर एक पूरा टैंक लगाना आवश्यक होगा, जो बहुत सुविधाजनक नहीं है। और संपीड़ित अवस्था में हाइड्रोजन बहुत विस्फोटक होता है।

नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में नवीनतम आविष्कार बचाव के लिए आए हैं - हाइड्रोजन और अन्य विस्फोटक गैसों के भंडारण के लिए नैनोकैप्सूल बनाने के लिए एक परियोजना विकसित की जा रही है। प्रत्येक नैनोकैप्सूल (संशोधित नैनोट्यूब) एक निश्चित संख्या में गैस अणुओं से भरा होगा और फुलरीन से "भरा" होगा, जो गैस को भागों में विभाजित करने की अनुमति देगा, जिससे यह सुरक्षित हो जाएगा।

बायोडीजल ईंधन के साथ स्थिति बहुत सरल है। बायोडीजल ईंधन मेथनॉल के साथ ट्रांसएस्टरीकृत वनस्पति तेल है (कभी-कभी इथेनॉल या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग किया जा सकता है)। प्रतिक्रिया आमतौर पर होती है सामान्य दबावऔर तापमान 60°C. वनस्पति तेलविभिन्न प्रकार के वनस्पति प्रतिनिधियों (20 से अधिक आइटम) से प्राप्त किया गया, लेकिन रेपसीड अग्रणी बना हुआ है। यह एक तैलीय पौधा है जिसे कृषि परिस्थितियों में उगाना आसान है।
लेकिन बायोएनर्जी के फायदे यहीं खत्म नहीं होते हैं। इस तथ्य के अलावा कि यह वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज और इसकी पर्यावरण मित्रता के बारे में हमारे समय के महत्वपूर्ण सवालों का जवाब देता है, भौतिक पहलू पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है।

इसकी कीमत में लगातार वृद्धि को देखते हुए तेल आयात का देश के बजट पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसके विपरीत, जैव ईंधन हर दिन सस्ता होता जा रहा है। इसलिए, यह तर्क दिया जा सकता है कि जैव ईंधन पर स्विच करने पर बचत बहुत महत्वपूर्ण हो सकती है।

फरवरी 2006 में, यूरोपीय संघ ने "जैव ईंधन के लिए रणनीति" दस्तावेज़ को अपनाया, जो जैव ईंधन के उपयोग को बढ़ाने के लिए बाजार, विधायी और अनुसंधान क्षमता का वर्णन करता है। भले ही आज विश्व ईंधन ऊर्जा में जैव ईंधन का प्रतिशत हिस्सा एक प्रतिशत तक भी नहीं पहुंचता है, इतने सारे फायदों के साथ निकट भविष्य में स्थिति काफी बदल जानी चाहिए।

2. रूस और विदेशों में ऊर्जा बचत की समस्याएं, उनके समाधान के तरीके

2009 के परिणामों के बाद रूस के लिए वास्तव में एक ऐतिहासिक घटना संघीय कानून "ऊर्जा की बचत और बढ़ती ऊर्जा दक्षता पर" को अपनाना था। पिछले कुछ वर्षों में, उनकी परियोजना एक से अधिक संस्करणों से गुज़री है, और इस दस्तावेज़ के कुछ प्रावधानों के इर्द-गिर्द गरमागरम बहस ने राष्ट्रीय स्तर हासिल कर लिया है, जो पेशेवर समुदाय और विधायी निकायों के करीबी हलकों से परे फैल गया है।

रूसी नागरिकों की ऊर्जा बर्बादी आकस्मिक नहीं है। सबसे पहले, यह ऐतिहासिक और जलवायु कारकों के कारण है। एक अन्य महत्वपूर्ण संकेतक विकसित देशों के व्यापक विधायी अनुभव की तुलना में कानून का अविकसित होना है। रूस में, ऊर्जा बचत के क्षेत्र में कानून अभी शुरू हुआ है; राष्ट्रपति दिमित्री मेदवेदेव ने 30 सितंबर, 2009 को अर्थव्यवस्था के आधुनिकीकरण और तकनीकी विकास पर आयोग में पहल की। और 11 नवंबर 2009 को, राज्य ड्यूमा ने तीसरे वाचन में संघीय कानून "ऊर्जा की बचत और ऊर्जा दक्षता बढ़ाने पर" अपनाया।

इसके प्रभाव में, यह सभी को कवर करेगा; टैक्स कोड को अपनाने के बाद से, राज्य ड्यूमा ने ऐसे विधेयक पर विचार नहीं किया है जो वस्तुतः प्रत्येक नागरिक के जीवन और प्रत्येक कंपनी के उत्पादन को प्रभावित करता है। राज्य की दृष्टि से ये अत्यंत महत्वपूर्ण कदम हैं। आयोजन का अंतिम लक्ष्य ईंधन की बचत है।

रूस में ऊर्जा की खपत लगभग 1 बिलियन टन मानक ईंधन तक पहुँचती है। रूसी ऊर्जा मंत्रालय के अनुसार, यदि ऊर्जा की तीव्रता को यूरोपीय स्तर तक कम कर दिया जाए, तो हमारी खपत घटकर 650 मिलियन टन मानक ईंधन रह जाएगी।

आइए ऊर्जा-बचत करने वाले प्रकाश बल्बों और निष्क्रिय घरों को सबसे महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत क्षेत्र मानें।

ऊर्जा बचाने वाले बिजली के बल्ब

एक साधारण गरमागरम दीपक, जिसका उपयोग सौ से अधिक वर्षों से हर जगह रोशनी के लिए किया जाता है, अच्छी तरह गर्म होता है और खराब चमकता है। इसकी चमकदार दक्षता (अर्थात, बिजली की खपत की प्रति यूनिट उत्सर्जित लुमेन की संख्या) बेहद कम है। वैकल्पिक लैंप के पक्ष में तर्क, बड़े पैमाने पर, वही है - वे कम ऊर्जा खपत और लंबे समय तक सेवा जीवन के साथ समान मात्रा में प्रकाश प्रदान करते हैं।

हालाँकि, गरमागरम लैंप को ऊर्जा-कुशल लैंप से बदलने के विचार पर दिमित्री मेदवेदेव की स्थिति अधिकारियों के बाद के कार्यों में बहुत विवादास्पद रूप से परिलक्षित हुई थी।

1 जनवरी, 2011 से, राज्य और नगरपालिका की जरूरतों के लिए किसी भी गरमागरम लैंप की खरीद और 100 डब्ल्यू और उससे अधिक के गरमागरम लैंप का प्रचलन निषिद्ध है। बिल में आगे घोषणा की गई है कि 1 जनवरी 2013 से 75 वॉट के लाइट बल्बों पर और 1 जनवरी 2014 से 25 वॉट के लाइट बल्बों पर प्रतिबंध लगाया जा सकता है। उत्कृष्ट कृति "75 और 25 वाट लैंप पर प्रतिबंध लगाया जा सकता है, या शायद नहीं" उद्यमों को न्यूनतम अनुमान में भी अपने निवेश कार्यक्रम तैयार करने की अनुमति नहीं देता है। कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप के आयात को रातों-रात बढ़ाना संभव है, लेकिन उत्पादन को व्यवस्थित करने के लिए, आखिरकार, कुछ के लिए, कम से कम कुछ हद तक सभ्य, अवधि के लिए एक सटीक योजना की आवश्यकता होती है। हम विश्वास के साथ अनुमान लगा सकते हैं कि इस दृष्टिकोण के साथ, रूसी व्यवसायों के लिए नए उत्पादन में निवेश करना बेहद मुश्किल होगा।

इस संस्करण में अपनाए गए कानून से प्रकाश बाजार में स्पष्ट बुखार आएगा, सस्ते कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप के आयात में वृद्धि होगी और इन लैंपों की हानिकारकता और विषाक्तता से जुड़े काल्पनिक भय का प्रसार होगा।

अपनाए गए कानून के अनुसार हम सभी को उत्पादित, संचारित और उपभोग किए गए ऊर्जा संसाधनों की उपकरण मीटरींग में पूर्ण परिवर्तन करने की आवश्यकता है। क्योंकि इससे पहले कि आप कुछ भी बचाएं, आपको यह जानना होगा कि आपने कितना उपभोग किया।

आबादी को अपनी संपत्तियों - अपार्टमेंट, कार्यालय, गोदामों, कारखाने के परिसरों को पूरी तरह से मीटर से लैस करने के लिए दो साल का समय दिया जाता है। मीटर की स्थापना और प्रतिस्थापन का भुगतान उपभोक्ताओं द्वारा वहन किया जाता है। "ऊर्जा बचत पर" कानून सीधे नागरिकों की जेब पर असर डालेगा। प्रकाश बल्बों के अलावा, आपको ऊर्जा, गैस, पानी और ताप मीटर पर कम से कम पैसा खर्च करना होगा।

विद्युत ऊर्जा, प्राकृतिक गैस, गर्मी और पानी का लेखांकन एक तकनीकी और आर्थिक रूप से हल करने योग्य समस्या है जिसने मानक समाधान स्थापित किए हैं। हालाँकि, विरोधाभासी रूप से, मौजूदा नियामक ढांचा अब आबादी को मीटर्ड संसाधन लेखांकन पर स्विच करने से रोकता है। यह विशेष रूप से जल लेखांकन में स्पष्ट है। अब मीटर लगाने से, नागरिक को लागत बचाने के बजाय बढ़ी हुई लागत प्राप्त हो सकती है। जब तक घर का प्रत्येक निवासी ऐसा नहीं करता, मीटर का इंस्टॉलर घर में पंजीकृत पानी के नुकसान की संख्या, सामान्य घर की जरूरतों के लिए खपत, निवासियों के लिए स्थापित पानी की खपत मानकों के आधार पर अपने डिवाइस की रीडिंग को गुणांक से गुणा करेगा। जिनके पास मीटर नहीं है और वास्तविक खपत को भी ध्यान में रखा जा रहा है।

इस बर्बरता से छुटकारा पाने के लिए, जब खर्च काफी हद तक उपभोग पर नहीं, बल्कि घर में पंजीकृत पड़ोसियों की संख्या और उनकी आवृत्ति पर निर्भर करता है जल प्रक्रियाएं, ऊर्जा बचत और ऊर्जा दक्षता पर एक कानून अपनाना पर्याप्त नहीं है। 23 मई, 2006 नंबर 307 के रूसी संघ की सरकार की डिक्री "नागरिकों को सार्वजनिक सेवाएं प्रदान करने की प्रक्रिया पर" को सावधानीपूर्वक और विस्तार से फिर से लिखना आवश्यक होगा।

गर्मी, पानी और बिजली की खपत को कम करने के लिए अगला कदम उन गतिविधियों की एक सूची है जो नागरिकों को स्वयं करनी चाहिए। अभी तक यह सूची प्रकृति में मौजूद नहीं है। सूची स्वयं और इसके कार्यान्वयन के सिद्धांत रूसी संघ की सरकार द्वारा स्थापित किए जाएंगे। इसे क्षेत्रीय अधिकारियों द्वारा अनुमोदित किया जाएगा। हर पांच साल में, इमारतों की ऊर्जा दक्षता की आवश्यकताएं और, परिणामस्वरूप, किए गए उपायों की गंभीरता, और अधिक कठोर हो जाएंगी।

इन गतिविधियों में प्रकाश बल्बों को बदलने के अलावा और भी बहुत कुछ शामिल होगा। संभवतः सोवियत खिड़कियों को आधुनिक डबल-घुटा हुआ खिड़कियों से बदलने के लिए कुछ होगा। कुल मिलाकर, यह वह सब कुछ है जो एक ही अपार्टमेंट या कार्यालय में एक व्यक्तिगत नागरिक के लिए उपलब्ध है। पूरे घर के इन्सुलेशन और ऊर्जा बचत से संबंधित उपाय संभव हैं। आदर्श रूप से, एक सक्षम प्रबंधन कंपनी एक ऊर्जा सेवा समझौते को समाप्त करने में सक्षम होगी जो कम गर्मी की खपत से बचत के कारण निवासियों को किश्तों में मुखौटा इन्सुलेशन के लिए भुगतान करने की अनुमति देगी। मौजूदा आवास स्टॉक में सुधार के लिए मानक तकनीकी समाधान और वित्तीय और कानूनी तंत्र के बजाय, कानून जनता और आवास प्राधिकरणों की जीवंत रचनात्मकता की आशा करता है।

दुर्भाग्य से, विधेयक व्यावहारिक रूप से नए निर्माण और पहले से निर्मित भवनों के बीच बुनियादी अंतर पर ध्यान नहीं देता है। नए निर्माण के क्षेत्र में, उदाहरण के लिए, ठंडे कंक्रीट और गर्म, झरझरा ईंटों पर प्रतिबंध लगाने की "लाइट बल्ब" विधि अच्छी तरह से काम कर सकती है। एक गर्म और उज्ज्वल घर बनाने के पांच मुख्य सिद्धांतों में से, मुख्य रूप से वे हैं जो प्राचीन काल से बिल्डरों द्वारा उपयोग किए गए हैं: दीवारों, छत और नींव का अच्छा थर्मल इन्सुलेशन, कार्डिनल दिशाओं में खिड़कियों का सही अभिविन्यास और गर्मी के नुकसान में कमी खिड़कियों के माध्यम से.

ऊर्जा संरक्षण पर एक कार्यशील, प्रभावी कानून में कई डिज़ाइन शामिल होने चाहिए जो ऊर्जा दक्षता बढ़ाने में सैकड़ों और हजारों बाजार सहभागियों की रुचि जगाएंगे। रूसी बिल में केवल उनकी मूल बातें शामिल हैं। आइए कानून में उपलब्ध प्रोत्साहन उपायों की सूची बनाएं।

एक उद्यम अब निवेश कर क्रेडिट (एक से पांच साल की अवधि के लिए आयकर या क्षेत्रीय कर के भुगतान का स्थगन) प्राप्त करने में सक्षम होगा यदि यह माल के उत्पादन, कार्य के प्रदर्शन और प्रावधान की ऊर्जा दक्षता बढ़ाता है सेवाएँ।

उत्पादन सुविधाओं के लिए अधिक कड़े मानदंड प्रस्तुत किए गए हैं। 57% से अधिक दक्षता वाली विद्युत या थर्मल उत्पादन सुविधा का निर्माण या नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने से खरीदे गए उपकरण की लागत का 30% तक टैक्स क्रेडिट मिलता है। रूसी सरकार इस अभी भी छोटी सूची में उच्च ऊर्जा दक्षता वाली अन्य सुविधाओं और प्रौद्योगिकियों को जोड़ने के लिए बाध्य है।

ऊर्जा दक्षता में हमारे पिछड़ने का मतलब है कि हमें रास्ता खोजने में समय बर्बाद किए बिना अन्य देशों के अनुभव का उपयोग करना चाहिए। G8 कार्य योजना के समर्थन में, जिसमें रूस भी शामिल है, और G8 नेताओं की ओर से, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) ने 586 पेज की एक विशेष रिपोर्ट तैयार की, "ऊर्जा प्रौद्योगिकी आउटलुक: 2050 तक परिदृश्य और विकास रणनीतियाँ।" आईईए का मानना ​​है कि सुरक्षित और स्वच्छ ऊर्जा, जलवायु परिवर्तन और सतत विकास की चुनौतियों से निपटने के लिए ऊर्जा दक्षता सर्वोपरि है। एजेंसी ने अपनी रिपोर्ट में इसके लिए आवश्यक कई तकनीकों का हवाला दिया है जो पहले ही विकसित हो चुकी हैं या व्यावसायीकरण के करीब हैं। इस प्रकार, नई इमारतें 70% अधिक ऊर्जा कुशल हो सकती हैं, नई प्रकाश प्रणालियाँ 30-60% अधिक किफायती हो सकती हैं, आधुनिक खिड़कियों के माध्यम से गर्मी का नुकसान तीन गुना कम हो सकता है (यह सब विशिष्ट पश्चिमी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, विशिष्ट रूसी नहीं)।

अधिक संपूर्ण एकीकरण, अंतर्राष्ट्रीय अनुभव में महारत हासिल करने और रूसी विधायी क्षेत्र में प्रासंगिक तंत्रों के अधिक विस्तृत विस्तार से खुद को परेशान किए बिना, बिल के लेखकों ने स्पष्ट रूप से जुर्माने की प्रभावशीलता पर भरोसा किया। अब अधिकृत संस्था ऊर्जा बर्बादी के लिए नागरिकों और संगठनों पर बड़े पैमाने पर जुर्माना लगा सकेगी।

कुछ विश्लेषकों के अनुसार, रूस में खपत होने वाली 40% ऊर्जा को साधारण बचत के माध्यम से "मुक्त" किया जा सकता है। इस तथ्य का मतलब है कि हमारे देश में हर साल उत्पादित ऊर्जा का लगभग आधा हिस्सा बर्बाद हो जाता है, और यह अकारण नहीं है कि हमें दुनिया में सबसे अधिक ऊर्जा बर्बाद करने वाले देशों में से एक का दर्जा दिया जाता है। बर्बाद और नष्ट हुई ऊर्जा की मात्रा रूस से निर्यात होने वाले सभी तेल और तेल उत्पादों की मात्रा के बराबर है। हर दिन, हम अपने प्रकाश उपकरणों को बंद करना भूल जाते हैं या बहुत आलसी हो जाते हैं, और देश भर में पहले से ही लाखों नहीं तो अरबों लैंप मौजूद हैं।

हालाँकि, हमारे देश में ऊर्जा-बचत लैंप के उपयोग की लोकप्रियता गति पकड़ रही है, और इस उत्पाद की मांग हर दिन बढ़ रही है। ऊर्जा-बचत करने वाली रोशनी में रुचि न केवल ऊर्जा बचत में वैश्विक रुझानों के कारण है, बल्कि, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, यह वास्तव में, घरेलू प्रकाश व्यवस्था के लिए एक बहुत ही व्यावहारिक समाधान है।

ऊर्जा-बचत लैंप पारंपरिक गरमागरम लैंप से कैसे भिन्न हैं और क्या ऊर्जा की बचत ही एकमात्र अलग विशेषता है? आइये इन मुद्दों को समझने की कोशिश करते हैं. सबसे पहले, आइए देखें कि ऊर्जा-बचत लैंप कैसे काम करता है।

एक ऊर्जा-बचत लैंप में 3 मुख्य घटक होते हैं: एक आधार, एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई और एक फ्लोरोसेंट लैंप।

आधार- एक लैंप को एक प्रकाश उपकरण से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया।

इलेक्ट्रॉनिक इकाई- (इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी: इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी) एक फ्लोरोसेंट लैंप को चमकाने की प्रक्रिया की शुरुआत और आगे के रखरखाव को सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक यूनिट आने वाले 220V वोल्टेज को फ्लोरोसेंट लैंप के संचालन के लिए आवश्यक वोल्टेज में परिवर्तित करती है।

फ्लोरोसेंट लैंप- लैंप का वास्तविक चमकदार भाग अक्रिय गैस (आर्गन) और पारा वाष्प से भरा होता है। लैंप की भीतरी दीवारें फॉस्फोर कोटिंग से ढकी हुई हैं।

आइए अब ऊर्जा-बचत लैंप की विशेषताओं से परिचित हों।
ऊर्जा बचत लैंप को संक्षेप में कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप या सीएफएल भी कहा जाता है।

संचालन का सिद्धांतवे फ्लोरोसेंट लैंप के समान हैं: एक सर्पिल आकार की ट्यूब या अक्रिय गैस (आर्गन या क्सीनन) और पारा वाष्प से भरी चाप ट्यूबों की एक प्रणाली। दीपक की भीतरी दीवारें फॉस्फोर से लेपित हैं। उच्च वोल्टेज के प्रभाव में, इलेक्ट्रॉन दीपक में चलते हैं, वे पारा परमाणुओं से टकराते हैं और यह बनता है पराबैंगनी विकिरण, जो फॉस्फोर से गुजरते हुए हमारी आंखों को दिखाई देने वाली चमक पैदा करता है।

लैंप का डिज़ाइन अलग-अलग होता है, आमतौर पर वे सर्पिल में मुड़ी हुई ट्यूबों के रूप में निर्मित होते हैं, लेकिन कॉम्पैक्ट नमूने नाशपाती, मोमबत्ती, गेंद या सिलेंडर के पारंपरिक आकार में भी प्रस्तुत किए जाते हैं। नवीनतम नमूनों में अब कोई इलेक्ट्रॉनिक इकाई (इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी) नहीं है, या यूँ कहें कि यह वहाँ है, यह सिर्फ इतना है कि इंजीनियर इसे आधार में चिपकाने में कामयाब रहे।

चमकदार प्रवाह और शक्ति

शक्ति को वाट में इंगित किया जाता है; अक्सर एक पारंपरिक प्रकाश बल्ब की समतुल्य शक्ति को इंगित किया जाता है, जो ऊर्जा-बचत करने वाले बल्ब के समान ही प्रकाश उत्पन्न करता है। उदाहरण के लिए, यदि एक ऊर्जा-बचत लैंप 8W कहता है, तो यह 40W तापदीप्त प्रकाश बल्ब की तरह चमकेगा। नीचे औसत शक्ति मान और संबंधित चमकदार प्रवाह हैं:
. 5W (25W) - 250 एलएम;

• 8W (40W) - 400 एलएम;
• 12W (60W) - 630 एलएम;
• 15W (75W) - 900 एलएम;
• 20W (100W) - 1200 एलएम;
• 24W (120W) - 1500 एलएम;
• 30W - 150W - 1900 एलएम;

हल्का तापमान

यह पैरामीटर फ्लोरोसेंट लैंप पर लागू करने के लिए पूरी तरह से सही नहीं होगा, क्योंकि इसे गरमागरम लैंप में गर्म फिलामेंट के तापमान से लिया जाता है, और तापमान केल्विन (K) में मापा जाता है। एक पारंपरिक प्रकाश बल्ब का फिलामेंट तापमान 2700 K या 2427 C होता है, और प्रकाश बल्ब पीला चमकता है।
फ्लोरोसेंट लैंप के निर्माता निम्नलिखित तापमान सीमाओं का पालन करते हैं:

• 2700 K - गर्म सफेद, एक नियमित गरमागरम प्रकाश बल्ब से प्रकाश से मेल खाता है;
• 3300-3500 K - सफ़ेद, सामान्य प्रकार का CFL नहीं।
• 4000-4200 K - ठंडा सफेद, लैंप हल्के नीले रंग के साथ चमकता है। ऐसे लैंप के लिए उच्च शक्ति का चयन करने की अनुशंसा की जाती है, क्योंकि ऐसे प्रकाश तापमान पर कम-शक्ति वाला लैंप मंद चमकता है।
• 6000-6500K - प्रतिदिन। लैंप की चमक उच्च शक्ति वाले फ्लोरोसेंट ट्यूबों से मेल खाती है।

जीवनभर

बहुत महंगे ऊर्जा-बचत लैंप के कुछ निर्माता अपने उत्पादों के 12,000-15,000 घंटे के संचालन की गारंटी प्रदान करते हैं। लैंप मध्यम मूल्य श्रेणी 6000-10000 घंटे तक काम करें। सबसे बजट विकल्प का सेवा जीवन 3000-4000 घंटे है, जो कभी-कभी सच नहीं होता है।

रंग प्रतिपादन सूचकांक

एक महत्वपूर्ण गुणांक, यह जितना अधिक होगा, उतना बेहतर होगा। न्यूनतम आवश्यक मान R=82 है। यदि गुणांक 82 से कम है, तो धुंधला प्रभाव पैदा होता है, ऐसे प्रकाश से छाया स्पष्ट नहीं होती है, वस्तुओं की छाया सफ़ेद- हरे या नीले रंग की हाइलाइट्स के साथ तीक्ष्ण। कम आर वाले प्रकाश बल्ब को देखते हुए, आप अपनी आंखों में "बन्नीज़" देखते हैं, जैसे वेल्डिंग या सूरज को देख रहे हों।

कमियां
नुकसान में पर्यावरणीय आवृत्ति शामिल है; हम सभी अच्छी तरह से जानते हैं कि पारा वाष्प जहर है, इसलिए ऊर्जा-बचत लैंप को तोड़ने की अत्यधिक अनुशंसा नहीं की जाती है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि दोषपूर्ण कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप असामान्य नहीं हैं। एक नियम के रूप में, अपूर्ण उत्पादन तकनीक के कारण अक्सर बजट श्रेणी के उत्पादों में दोष पाए जाते हैं, और ऑपरेशन के पहले 1000 घंटों के बाद सस्ते लैंप का एक बड़ा प्रतिशत मर जाता है या मंद रूप से जलने लगता है।
सिफारिशों
ऊर्जा-बचत लैंप के जीवन को बढ़ाने के लिए, उपयोग के लिए कुछ सिफारिशें हैं जो उनकी सेवा जीवन को बढ़ाने में मदद करेंगी। पारंपरिक गरमागरम लैंप की तरह, ऊर्जा-बचत लैंप का जीवनकाल बार-बार चालू और बंद करने से प्रभावित होता है, कम से कम 5-10 मिनट के संचालन के बाद प्रकाश बल्ब को बंद करने की सिफारिश की जाती है;
ऊर्जा बचत लैंप का उपयोग सॉफ्ट स्टार्ट डिवाइस या सर्ज प्रोटेक्टर के साथ नहीं किया जा सकता है जिनका उपयोग पारंपरिक तापदीप्त लैंप के साथ किया जाता है।

एकीकृत सॉफ्ट स्टार्ट सिस्टम के साथ ऊर्जा-बचत लैंप का उपयोग करने की भी सिफारिश की जाती है, क्योंकि इस प्रकार के स्विचिंग से सेवा जीवन कई हजार घंटों तक बढ़ जाएगा। पहले कुछ मिनटों के लिए, लैंप गर्म हो जाएगा और पूरी शक्ति से नहीं जलेगा।
सहेजा जा रहा है
शुरुआती ऊंची कीमत के बावजूद, सीएफएल अधिक किफायती और व्यावहारिक समाधान बन रहे हैं। आइए पारंपरिक गरमागरम लैंप से ऊर्जा-बचत वाले लैंप में संक्रमण की एक छोटी सी गणना करें:
एक तापदीप्त लैंप का औसत सेवा जीवन लगभग 1000 घंटे है, ऊर्जा-बचत लैंप के समान - 6000 घंटे। एक गरमागरम लैंप की कीमत 15 रूबल है, एक ऊर्जा-बचत लैंप की कीमत 120 रूबल है। लैंप की शक्तियाँ क्रमशः 100 W और 20 W हैं। आइए बिजली की लागत 2 रूबल प्रति 1 किलोवाट/घंटा लें। 6000 घंटों के संचालन के लिए आपको 15 रूबल प्रत्येक के लिए 6 साधारण लैंप की आवश्यकता होगी, जो 90 रूबल के बराबर है। 6000 घंटों से अधिक के संचालन में, 6 100W बल्ब 600 किलोवाट/घंटा जलेंगे। 2 रूबल के लिए ऊर्जा, जो 1200 रूबल के बराबर है। कुल मिलाकर हमें 90+1200=1290 रूबल मिलते हैं।

एक ऊर्जा-बचत लैंप की कीमत 120 रूबल है। बिजली 20W है, यह पता चला है कि 6000 घंटे के ऑपरेशन के लिए यह 240 रूबल के लिए 120 किलोवाट / घंटा की खपत करेगा। कुल मिलाकर हमें 120+240=360 रूबल मिलते हैं।

लागत 3.5 गुना कम है. व्यवहार में, यह आंकड़ा या तो अधिक या कम हो सकता है। अपने स्वयं के निष्कर्ष निकालें.

निष्क्रिय घर

यूरोप में, आवास निर्माण के विकास में मुख्य प्रवृत्तियों में से एक निष्क्रिय घरों का निर्माण है। उनके मुख्य फायदे हैं न्यूनतम लागततापन और स्वस्थ माइक्रॉक्लाइमेट के लिए।

आवासीय भवनों के लिए निष्क्रिय घर एक बिल्कुल नया मानक हैं। इमारत के आवरण के इन्सुलेशन और सीलिंग के लिए धन्यवाद, हीटिंग लागत नगण्य है और पारंपरिक हीटिंग सिस्टम की कोई आवश्यकता नहीं है। निष्क्रिय घरों का विषय आज जर्मनी और ऑस्ट्रिया में इतना लोकप्रिय है कि हम एक शांत घर-निर्माण क्रांति की शुरुआत के बारे में बात कर सकते हैं। एक दशक के दौरान, वहां 16 हजार से अधिक ऐसे घर बनाए गए, और पिछले तीन से चार वर्षों में इनकी संख्या तेजी से बढ़ रही है। जर्मनी में इमारतों की दक्षता के लिए आवश्यकताएँ लगातार अधिक कठोर होती जा रही हैं, और कोई यह सुन सकता है कि कुछ वर्षों में निष्क्रिय घर एक अनिवार्य अखिल-जर्मन मानक बन सकते हैं। कोई अन्य मकान बिल्कुल नहीं बनेगा।

एक निष्क्रिय घर की अवधारणा एक बहुत ही सरल प्रभाव पर आधारित है - एक स्वायत्त स्थान जहां से कोई गर्मी नहीं निकलती है उसे सिर्फ एक मोमबत्ती से गर्म किया जा सकता है। सादृश्य द्वारा: एक थर्मस हाउस के लिए जिसमें गर्मी का कोई नुकसान नहीं होता है, ठंड के मौसम में भी पर्याप्त मानव गर्मी होगी (मानव शरीर प्रति दिन 100 किलोवाट थर्मल ऊर्जा उत्सर्जित करता है), सौर ऊर्जा और विद्युत उपकरणों द्वारा जारी ऊर्जा।

1980 के दशक के मध्य में, जर्मन भौतिकी इंजीनियर वोल्फांग फिस्ट ने एक थर्मस हाउस के लिए गणितीय गणना की, जिसे गर्म करने की आवश्यकता नहीं होगी। गणनाओं का मुख्य परिणाम यह है कि ऐसा निष्क्रिय घर कोई गणितीय घटना नहीं, बल्कि एक बहुत ही वास्तविक चीज़ निकली। विशेष रूप से, किसी इमारत को प्रभावी ढंग से इन्सुलेट करने के लिए मोटी ईंट की दीवारों की आवश्यकता नहीं होती है - आधे मीटर से कम इन्सुलेशन की एक परत पर्याप्त होती है।

फिस्ट की गणना का परीक्षण करने के लिए, पहला निष्क्रिय घर 1991 में डार्मस्टेड में बनाया गया था। एक विस्तृत अध्ययन ने पुष्टि की कि इमारत वास्तव में लगभग कोई गर्मी नहीं लेती है। प्रायोगिक घर एक नियमित इमारत की तुलना में केवल 25% अधिक महंगा निकला, जो पहले नमूने के लिए काफी स्वीकार्य है। 1980 के दशक के मध्य में, फिस्ट से स्वतंत्र रूप से, रूसी भौतिक विज्ञानी यूरी लैपिन ने इसी तरह की गणना की। हालाँकि, घरेलू शहरी नियोजन अधिकारियों ने माना कि सिद्धांत रूप में ऐसा नहीं हो सकता है, और उन्होंने इस विचार का परीक्षण भी नहीं किया।

पहले से ही डॉ. फिस्ट की पहली निष्क्रिय इमारत में, एक निष्क्रिय घर के पांच बुनियादी सिद्धांत तैयार किए गए थे। पहला सिद्धांत इमारत के सभी हिस्सों का अच्छा थर्मल इन्सुलेशन है। मध्य जर्मनी की जलवायु में दीवारों, छतों और नींव को इन्सुलेट करने के लिए, 30-40 सेंटीमीटर की मोटाई वाली अत्यधिक कुशल इन्सुलेशन सामग्री पर्याप्त है, जो थर्मल गुणों के मामले में छह से आठ मीटर मोटी ईंटवर्क के बराबर है।

दूसरा कम गर्मी हस्तांतरण दर के साथ तीन कक्ष वाली डबल-घुटा हुआ खिड़कियों का उपयोग है। तीसरा, तथाकथित ठंडे पुलों (तत्वों के जोड़, धातु के हिस्से, इमारत के कोने) के साथ बढ़िया काम पर विशेष ध्यान दिया जाता है, जिसके माध्यम से गर्मी सक्रिय रूप से निकल जाती है। उदाहरण के लिए, धातु के हिस्सों को प्लास्टिक के हिस्सों से बदल दिया जाता है। चौथा, इमारत को सील कर दिया गया है, और यह वास्तव में एक थर्मस बन गया है जो हवा को बाहर नहीं जाने देता है।

सच है, यहां एक समस्या उत्पन्न होती है: लोग सांस लेते हैं, जिसका अर्थ है कि ताजी हवा की निरंतर आपूर्ति आवश्यक है। सोवियत अभ्यास में, यह माना जाता था कि कमरों का वेंटिलेशन स्वाभाविक रूप से होता है - खिड़कियों और दरवाजों में छिद्रों और दरारों के माध्यम से। यह स्पष्ट है कि एक सीलबंद निष्क्रिय घर के लिए यह दृष्टिकोण अस्वीकार्य है, क्योंकि सर्दियों में इमारत गर्मी खो देगी। रिक्यूपरेटर-हीट एक्सचेंजर्स के साथ कृत्रिम वेंटिलेशन सिस्टम में एक समाधान पाया गया। निष्क्रिय घर के निर्माण का यह पाँचवाँ सिद्धांत है।

इमारत में ताजी हवा की आपूर्ति एक पाइप के माध्यम से की जाती है, जो हीट एक्सचेंजर से होकर गुजरती है, जहां यह आउटलेट हवा से गर्मी का हिस्सा लेती है, जो कमरे के तापमान पर होती है। निष्क्रिय घरों में, पुनर्प्राप्ति स्तर 75% तक पहुँच जाता है, जिसका अर्थ है कि बाहर जाने वाली हवा ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा आने वाली हवा में स्थानांतरित कर देती है। सर्दियों में, यदि आवश्यक हो, तो आने वाली हवा को अतिरिक्त रूप से गर्म किया जाता है। यानी, इमारतों में अभी भी हीटिंग सिस्टम है, लेकिन यह वायु आधारित है और कम ऊर्जा की खपत करता है।

परिणाम: स्थान को गर्म करने की आवश्यकता तेजी से कम हो गई है। एक निष्क्रिय घर के लिए मानदंड थर्मल ऊर्जा की खपत है - प्रति वर्ष 15 किलोवाट प्रति वर्ग मीटर। यह 1950-1980 के दशक में बनी सामान्य जर्मन इमारतों से दस गुना कम है और 1970 के दशक में बने सोवियत घरों से 10-15 गुना कम है। अंत में, निष्क्रिय यूरोपीय घर आधुनिक रूसी इमारतों की तुलना में पांच से सात गुना कम तापीय ऊर्जा की खपत करते हैं। आप इसकी गणना दूसरे तरीके से कर सकते हैं: एक निष्क्रिय घर में 30 मीटर के कमरे को गर्म करने के लिए, 30 मोमबत्तियों की ऊर्जा पर्याप्त है।

पहले निष्क्रिय घर में एक और तत्व था, जिसे बाद में छोड़ दिया गया था। उन्होंने पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करने का प्रयास किया। हवा का सेवन भवन से कुछ दूरी पर रखा गया था, और ताजी हवा पहले एक भूमिगत पाइप के माध्यम से प्रवाहित होती थी। भूमिगत से गुजरते हुए, जहां गंभीर ठंढों में भी तापमान शून्य से ऊपर रहता है, हवा गर्म हो जाती है। प्रणाली ने काम किया, लेकिन गणना और प्रयोगों के बाद उन्होंने इस तत्व को छोड़ने का फैसला किया - यह बहुत महंगा था।

यह इनकार बहुत महत्वपूर्ण है. एक निष्क्रिय सदन का सार उसकी दक्षता है। जर्मनों ने लगातार व्यवहार में विचारों का परीक्षण किया, विभिन्न तरीकेबचत और ऊर्जा उत्पादन की तुलना उनकी कीमत प्रति 1 किलोवाट से की गई - परिणामस्वरूप, "निष्क्रिय घर" तकनीक के उन सिद्धांतों को अपनाया गया जो अधिकतम वित्तीय प्रभाव देते हैं। इस प्रकार, पैसिव हाउस इंस्टीट्यूट की गणना से पता चला कि इसके उत्पादन की तुलना में ऊर्जा बचाने में पैसा निवेश करना अधिक प्रभावी है, और जर्मनी में, खरोंच से घर बनाते समय, निष्क्रिय हाउस सिस्टम में निवेश करना अधिक लाभदायक है। उदाहरण के लिए, सौर पैनल स्थापित करने में।

यह आर्थिक विचार ही थे जिन्होंने जर्मनों को प्रति वर्ष 15 किलोवाट प्रति मीटर की बुनियादी हीटिंग लागत पर समझौता करने के लिए मजबूर किया। सिद्धांत रूप में, इस सूचक को कम किया जा सकता है, लेकिन पैसिव हाउस इंस्टीट्यूट की गणना से पता चला है कि यह ठीक 15 किलोवाट पर है कि "प्रभाव/लागत" सूचक के संदर्भ में चरम पर पहुंच जाता है, विशुद्ध रूप से गणितीय रूप से। यदि आप ताप लागत को शून्य करने का प्रयास करते हैं, तो निर्माण लागत और सिस्टम जटिलता तेजी से बढ़ जाती है।

आज, दुनिया में कई इको-हाउस बनाए जा रहे हैं, जिनमें काफी विदेशी भी शामिल हैं। वे उपयोग करते हैं असामान्य सामग्री, सौर पैनल, पवन टरबाइन वगैरह। तथाकथित शून्य खपत वाले घरों के लिए एक मानक है, जब इमारतें पूरी तरह से स्वायत्त होती हैं और खुद को ऊर्जा प्रदान करती हैं। पीछे की ओर सुंदर चित्रऔर उज्ज्वल अवधारणाएँ, निष्क्रिय घर थोड़े सूखे लग सकते हैं। लेकिन निष्क्रिय घरों की सादगी अच्छी तरह से सोची गई है: सिस्टम से सभी अपर्याप्त व्यावहारिक तत्वों को एक अटूट हाथ से हटा दिया जाता है। उसी समय, सिस्टम खुला है; मालिक, स्वाभाविक रूप से, अपने घर में कोई भी अतिरिक्त तत्व जोड़ सकता है।

और यह वास्तव में यही दक्षता है जो बाजार में निष्क्रिय घरों की सफलता के लिए जिम्मेदार है। यदि दस साल पहले प्रति वर्ष दर्जनों ऐसी इमारतें बन रही थीं, तो पिछले तीन से पांच वर्षों में प्रति वर्ष हजारों घर बन रहे हैं। निष्क्रिय घरों का बड़ा हिस्सा जर्मनी और ऑस्ट्रिया में बनाया गया है। वियना में, पहले से ही 20% नई इमारतें इसी तरह बनाई गई हैं। 200 हजार आवासीय "निष्क्रिय" इकाइयों वाले एक विशाल नगरपालिका क्षेत्र का निर्माण शुरू हो गया है। में पिछले साल काडेनमार्क और फ्रांस में अधिक से अधिक निष्क्रिय घर दिखाई दे रहे हैं, प्रोटोटाइप स्पेन और तुर्की में बनाए गए हैं।

ऊर्जा-कुशल घरों के लिए विशेष सामग्री विकसित की जा रही है: उदाहरण के लिए, परिवर्तनीय नियंत्रित पारदर्शिता वाला ग्लास और फोटोकल्स वाली टाइलें। विभिन्न जलवायु वाले देशों के लिए पैसिव हाउस प्रणाली को अनुकूलित करने के लिए अनुसंधान परियोजनाएं चल रही हैं।

निष्क्रिय घर का उपयोग करके आप कार्डिनल दिशाओं को सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं। बड़ी मनोरम खिड़कियाँ दक्षिण की ओर हैं। उत्तर की खिड़कियाँ बहुत छोटी हैं। हालाँकि, किसी घर का उपयोग कम्पास के रूप में केवल देश की जलवायु को ध्यान में रखकर ही किया जा सकता है। दक्षिण मुखी बड़ी खिड़कियाँ जर्मनी की स्थिति को दर्शाती हैं, जहाँ आप अधिक सौर ऊर्जा प्राप्त करना चाहते हैं। इसके विपरीत, दक्षिणी यूरोप में ऊर्जा-कुशल घर अतिरिक्त गर्मी से बचाने के लिए उत्तर की ओर मुख करेंगे।

विंडोज़ हमेशा समझौता का विषय होती है। एक ओर, प्रकाश और सौर ऊर्जा उनके माध्यम से कमरों में प्रवेश करती है, और दूसरी ओर, गर्मी का नुकसान अधिक होता है, जिसे केवल बहुत महंगी डबल-घुटा हुआ खिड़कियां स्थापित करके ही कम किया जा सकता है। प्रत्येक मामले में, खिड़कियों के आकार और गर्मी और प्रकाश संचरण के लिए उनके मापदंडों की गणना वास्तुकारों द्वारा निर्माण बजट के आधार पर की जाती है।

सामान्य तौर पर, वास्तुकला के संदर्भ में, निष्क्रिय घर व्यावहारिक रूप से सामान्य घरों से अलग नहीं होते हैं, अंदर सब कुछ दिलचस्प होता है। ऐसे घर में आमतौर पर बेसमेंट में इंजीनियरिंग उपकरणों के लिए एक अलग कमरा होता है। हवा और पानी वाले कई पाइप या तो रबर के आवरण में पैक किए जाते हैं या फ़ॉइल से इंसुलेटेड होते हैं - जर्मन निर्णायक रूप से गर्मी के नुकसान से लड़ रहे हैं। रेफ्रिजरेटर से थोड़ा बड़ा एक रिक्यूपरेटर एक कोने में रखा गया है। आने वाली हवा के साथ पाइप में कई फिल्टर के लिए स्थान स्थापित किए जाते हैं - ठीक एक कार की तरह। फ़िल्टर समय-समय पर बदले जाते हैं, जो घर में स्वच्छ हवा की गारंटी देता है।

प्रत्येक निष्क्रिय घर की दीवार पर एक छोटा बक्सा लटका होता है - एक जलवायु नियंत्रण पैनल। प्रायः दो नियामक होते हैं: पहला तापमान निर्धारित करता है, दूसरा प्रवाह दर को नियंत्रित करता है साफ़ हवा. तो बॉक्स में कई स्थितियां हैं जैसे "घर पर अकेले" (प्रति घंटे कम से कम 300 लीटर हवा), "एक साथ", "पार्टी"।

लागत के मामले में, एक निष्क्रिय घर पारंपरिक घर की तुलना में थोड़ा अधिक महंगा है। ऐसे घर में बॉयलर या हीटिंग सिस्टम नहीं होता है - इससे लागत कम हो जाती है; लेकिन अतिरिक्त इन्सुलेशन, सीलिंग, पुनर्प्राप्ति इत्यादि की लागतें हैं। हालाँकि, प्रौद्योगिकी विकास के 20 साल व्यर्थ नहीं गए: एक निष्क्रिय घर की लागत में तेजी से गिरावट आई है। यदि डॉ. फिस्ट का पहला निष्क्रिय घर पारंपरिक इमारत की तुलना में 25% अधिक महंगा था, तो आज यह आधिक्य केवल 5-10% है। हालाँकि, लागत में और अधिक आमूल-चूल कटौती की उम्मीद करना शायद ही उचित है। जर्मन निष्क्रिय घर आर्किटेक्ट एक प्रतिशत के अंश के लिए लड़ते हैं, पाइप की लंबाई पर बचत करते हैं या मुख्य बिंदुओं पर इमारत के सही अभिविन्यास के साथ खेलते हैं।

कम गर्मी भुगतान के कारण "निष्क्रिय घर" प्रणाली में अतिरिक्त निवेश का भुगतान औसतन सात से दस वर्षों में होता है।

निष्कर्ष.बढ़ते पर्यावरण प्रदूषण और वायुमंडल के तापीय संतुलन में व्यवधान धीरे-धीरे वैश्विक जलवायु परिवर्तन का कारण बन रहा है। बढ़ती गंभीरता के साथ ऊर्जा की कमी और सीमित ईंधन संसाधन गैर-पारंपरिक, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए संक्रमण की अनिवार्यता को दर्शाते हैं। वे पर्यावरण के अनुकूल और नवीकरणीय हैं; वे सूर्य और पृथ्वी, जल और वायु की ऊर्जा पर आधारित हैं।

सभ्यता के रखरखाव और आगे के विकास में ऊर्जा की भूमिका निर्विवाद है। आज, सभी संभावित नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर सक्रिय रूप से अनुसंधान किया जा रहा है। कुछ मामलों में, परिणाम बहुत आशावादी भी दिखते हैं और हमें निश्चित रूप से आशा करने की अनुमति देते हैं

परिवर्तन।

ऊर्जा न केवल आज सबसे अधिक चर्चा की जाने वाली अवधारणाओं में से एक है; इसकी मूल भौतिक सामग्री के अलावा, इसमें कई आर्थिक, तकनीकी, राजनीतिक और अन्य पहलू हैं।
मानवता को ऊर्जा की आवश्यकता है, और इसकी आवश्यकता हर साल बढ़ती है। इसी समय, पारंपरिक प्रकार के प्राकृतिक ईंधन (तेल, कोयला, गैस, आदि) के भंडार समाप्त हो रहे हैं। परमाणु ईंधन - यूरेनियम और थोरियम - के भंडार भी सीमित हैं।

दो रास्ते बचे हैं: ऊर्जा खपत में सख्त बचत और गैर-पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग।

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सीमित जीवाश्म ईंधन की समस्या को हल करने के लिए, दुनिया भर के शोधकर्ता वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के निर्माण और व्यावसायीकरण पर काम कर रहे हैं। और हम केवल प्रसिद्ध पवन टर्बाइनों और सौर पैनलों के बारे में बात नहीं कर रहे हैं। गैस और तेल को शैवाल, ज्वालामुखी और मानव पदचिन्हों से प्राप्त ऊर्जा से प्रतिस्थापित किया जा सकता है। रीसायकल ने भविष्य के दस सबसे दिलचस्प और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा स्रोतों का चयन किया है।

टर्नस्टाइल से जूल

रेलवे स्टेशनों के प्रवेश द्वार पर हर दिन हजारों लोग टर्नस्टाइल से गुजरते हैं। एक ही बार में, दुनिया भर के कई शोध केंद्र लोगों के प्रवाह को एक अभिनव ऊर्जा जनरेटर के रूप में उपयोग करने का विचार लेकर आए। जापानी कंपनी ईस्ट जापान रेलवे कंपनी ने रेलवे स्टेशनों पर प्रत्येक टर्नस्टाइल को जनरेटर से लैस करने का निर्णय लिया। इंस्टॉलेशन टोक्यो के शिबुया जिले के एक रेलवे स्टेशन पर काम करता है: टर्नस्टाइल के नीचे फर्श में पीजोइलेक्ट्रिक तत्व बनाए जाते हैं, जो लोगों द्वारा उन पर कदम रखने पर प्राप्त होने वाले दबाव और कंपन से बिजली उत्पन्न करते हैं।

एक अन्य "ऊर्जा टर्नस्टाइल" तकनीक चीन और नीदरलैंड में पहले से ही उपयोग में है। इन देशों में, इंजीनियरों ने पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्वों को दबाने के प्रभाव का नहीं, बल्कि टर्नस्टाइल हैंडल या टर्नस्टाइल दरवाजों को धकेलने के प्रभाव का उपयोग करने का निर्णय लिया। डच कंपनी बून एडम की अवधारणा में शॉपिंग सेंटरों के प्रवेश द्वार पर मानक दरवाजों को बदलना शामिल है (जो आमतौर पर एक फोटोकेल सिस्टम का उपयोग करके संचालित होते हैं और खुद को घुमाना शुरू करते हैं) जिन्हें आगंतुक को धक्का देना चाहिए और इस प्रकार बिजली उत्पन्न करनी चाहिए।

ऐसे जनरेटर दरवाजे पहले ही डच सेंटर नैचुरकैफे ला पोर्ट में दिखाई दे चुके हैं। उनमें से प्रत्येक प्रति वर्ष लगभग 4,600 किलोवाट-घंटे ऊर्जा का उत्पादन करता है, जो पहली नज़र में महत्वहीन लग सकता है, लेकिन बिजली पैदा करने के लिए वैकल्पिक तकनीक का एक अच्छा उदाहरण है।

शैवाल घरों को गर्म करता है

शैवाल को वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत के रूप में अपेक्षाकृत हाल ही में माना जाने लगा है, लेकिन विशेषज्ञों के अनुसार, यह तकनीक बहुत आशाजनक है। इतना कहना पर्याप्त है कि शैवाल के कब्जे वाले 1 हेक्टेयर जल सतह क्षेत्र से प्रति वर्ष 150 हजार क्यूबिक मीटर बायोगैस प्राप्त किया जा सकता है। यह लगभग एक छोटे कुएं द्वारा उत्पादित गैस की मात्रा के बराबर है, और एक छोटे से गांव के जीवन के लिए पर्याप्त है।

हरे शैवाल को बनाए रखना आसान है, तेजी से बढ़ते हैं और कई प्रजातियों में आते हैं जो प्रकाश संश्लेषण करने के लिए सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। सभी बायोमास, चाहे शर्करा हो या वसा, को जैव ईंधन, आमतौर पर बायोएथेनॉल और बायोडीजल में परिवर्तित किया जा सकता है। शैवाल एक आदर्श पर्यावरण-ईंधन है क्योंकि यह उगता है जलीय पर्यावरणऔर भूमि संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती है, अत्यधिक उत्पादक होते हैं और पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।

अर्थशास्त्रियों का अनुमान है कि 2018 तक, समुद्री सूक्ष्म शैवाल बायोमास के प्रसंस्करण से वैश्विक कारोबार लगभग 100 बिलियन डॉलर तक पहुंच सकता है। "शैवाल" ईंधन का उपयोग करने वाली परियोजनाएं पहले ही पूरी हो चुकी हैं - उदाहरण के लिए, जर्मनी के हैम्बर्ग में 15-अपार्टमेंट की इमारत। घर के अग्रभाग 129 शैवाल एक्वैरियम से ढके हुए हैं, जो इमारत में हीटिंग और एयर कंडीशनिंग के लिए ऊर्जा के एकमात्र स्रोत के रूप में काम करते हैं, जिसे बायो इंटेलिजेंट कोशिएंट (बीआईक्यू) हाउस कहा जाता है।

स्पीड बम्प से सड़कें जगमगा उठती हैं

तथाकथित "स्पीड बम्प्स" का उपयोग करके बिजली पैदा करने की अवधारणा को पहले यूके में, फिर बहरीन में लागू किया गया और जल्द ही यह तकनीक रूस तक पहुंच जाएगी।यह सब तब शुरू हुआ जब ब्रिटिश आविष्कारक पीटर ह्यूजेस ने राजमार्गों के लिए इलेक्ट्रो-काइनेटिक रोड रैंप बनाया। रैंप में दो धातु की प्लेटें होती हैं जो सड़क से थोड़ा ऊपर उठती हैं। प्लेटों के नीचे एक विद्युत जनरेटर है जो जब भी कार रैंप से गुजरती है तो करंट उत्पन्न करती है।

कार के वजन के आधार पर, कार के रैंप से गुजरने के दौरान रैंप 5 से 50 किलोवाट के बीच उत्पन्न हो सकता है। ऐसे रैंप बैटरी के रूप में कार्य करते हैं और ट्रैफिक लाइटों को बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं और रोशन कर सकते हैं सड़क के संकेत. यूके में, तकनीक पहले से ही कई शहरों में काम कर रही है। यह विधि अन्य देशों में फैलने लगी - उदाहरण के लिए, छोटे बहरीन तक।

सबसे हैरानी की बात तो ये है कि ऐसा ही कुछ रूस में भी देखने को मिल सकता है. टूमेन के एक छात्र अल्बर्ट ब्रांड ने VUZPromExpo फोरम में स्ट्रीट लाइटिंग के लिए इसी समाधान का प्रस्ताव रखा। डेवलपर की गणना के अनुसार, उसके शहर में प्रतिदिन 1,000 से 1,500 कारें स्पीड बम्प पर चलती हैं। विद्युत जनरेटर से सुसज्जित "स्पीड बम्प" पर कार की एक "टक्कर" के लिए, लगभग 20 वाट बिजली उत्पन्न होगी, जो पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाएगी।

सिर्फ फुटबॉल से भी ज्यादा

अनचार्टेड प्ले कंपनी की स्थापना करने वाले हार्वर्ड स्नातकों के एक समूह द्वारा विकसित, सॉकेट बॉल फुटबॉल खेलने के आधे घंटे में कई घंटों तक एक एलईडी लैंप को बिजली देने के लिए पर्याप्त बिजली उत्पन्न कर सकती है। सॉकेट को असुरक्षित ऊर्जा स्रोतों का पर्यावरण अनुकूल विकल्प कहा जाता है, जिसका उपयोग अक्सर अविकसित देशों के निवासियों द्वारा किया जाता है।

सॉकेट बॉल के ऊर्जा भंडारण के पीछे का सिद्धांत काफी सरल है: गेंद को मारने से उत्पन्न गतिज ऊर्जा को एक छोटे पेंडुलम जैसे तंत्र में स्थानांतरित किया जाता है जो जनरेटर को चलाता है। जनरेटर बिजली पैदा करता है, जो बैटरी में संग्रहित होती है। संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग किसी भी छोटे विद्युत उपकरण को बिजली देने के लिए किया जा सकता है - उदाहरण के लिए, एलईडी वाला एक टेबल लैंप।

सॉकेट में छह वाट का बिजली उत्पादन होता है। ऊर्जा उत्पन्न करने वाली गेंद पहले ही विश्व समुदाय से मान्यता प्राप्त कर चुकी है: इसे कई पुरस्कार प्राप्त हुए हैं, क्लिंटन ग्लोबल इनिशिएटिव द्वारा इसकी अत्यधिक प्रशंसा की गई, और प्रसिद्ध TED सम्मेलन में भी प्रशंसा प्राप्त हुई।

ज्वालामुखियों की छुपी हुई ऊर्जा

ज्वालामुखीय ऊर्जा के विकास में मुख्य विकासों में से एक आरंभिक कंपनियों अल्टारॉक एनर्जी और डेवनपोर्ट न्यूबेरी होल्डिंग्स के अमेरिकी शोधकर्ताओं का है। "परीक्षण विषय" ओरेगॉन में एक सुप्त ज्वालामुखी था। खारे पानी को चट्टानों में गहराई तक पंप किया जाता है, जिसका तापमान ग्रह की पपड़ी और पृथ्वी के सबसे गर्म आवरण में मौजूद रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के कारण बहुत अधिक होता है। गर्म होने पर, पानी भाप में बदल जाता है, जिसे टरबाइन में डाला जाता है जो बिजली पैदा करता है।

पर इस पलइस प्रकार के केवल दो छोटे परिचालन बिजली संयंत्र हैं - फ्रांस और जर्मनी में। यदि अमेरिकी तकनीक काम करती है, तो, अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, भू-तापीय ऊर्जा देश की जरूरत की 50% बिजली प्रदान करने की क्षमता रखती है (आज इसका योगदान केवल 0.3% है)।

ऊर्जा के लिए ज्वालामुखियों का उपयोग करने का एक और तरीका 2009 में आइसलैंडिक शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तावित किया गया था। ज्वालामुखीय गहराई के पास, उन्होंने असामान्य रूप से उच्च तापमान वाले पानी के भूमिगत भंडार की खोज की। अत्यधिक गर्म पानी तरल और गैस के बीच की सीमा पर कहीं स्थित होता है और केवल निश्चित तापमान और दबाव पर ही मौजूद होता है।

वैज्ञानिक प्रयोगशाला में कुछ ऐसा ही उत्पन्न कर सकते थे, लेकिन यह पता चला कि ऐसा पानी प्रकृति में भी पाया जाता है - पृथ्वी की गहराई में। ऐसा माना जाता है कि शास्त्रीय तरीके से उबालकर लाए गए पानी की तुलना में "महत्वपूर्ण तापमान" पर पानी से दस गुना अधिक ऊर्जा निकाली जा सकती है।

मानव ताप से ऊर्जा

तापमान अंतर पर काम करने वाले थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर का सिद्धांत लंबे समय से जाना जाता है। लेकिन कुछ साल पहले ही प्रौद्योगिकी ने मानव शरीर की गर्मी को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करना संभव बनाना शुरू किया। कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAIST) के शोधकर्ताओं की एक टीम ने लचीली ग्लास प्लेट में निर्मित एक जनरेटर विकसित किया है।

टी यह गैजेट फिटनेस कंगन को मानव हाथ की गर्मी से रिचार्ज करने की अनुमति देगा - उदाहरण के लिए, दौड़ने के दौरान, जब शरीर बहुत गर्म हो जाता है और परिवेश के तापमान के विपरीत होता है। 10 गुणा 10 सेंटीमीटर मापने वाला कोरियाई जनरेटर, 31 डिग्री सेल्सियस के त्वचा तापमान पर लगभग 40 मिलीवाट ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है।

इसी तरह की तकनीक को युवा एन माकोसिंस्की ने आधार के रूप में लिया, जिन्होंने एक टॉर्च का आविष्कार किया जो हवा और मानव शरीर के बीच तापमान के अंतर से चार्ज होता है। प्रभाव को चार पेल्टियर तत्वों के उपयोग से समझाया गया है: उनकी विशेषता एक तरफ गर्म होने और दूसरी तरफ ठंडा होने पर बिजली उत्पन्न करने की क्षमता है।

नतीजतन, ऐन की टॉर्च काफी उज्ज्वल रोशनी पैदा करती है, लेकिन रिचार्जेबल बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है। इसे काम करने के लिए, किसी व्यक्ति की हथेली के ताप की डिग्री और कमरे के तापमान के बीच केवल पांच डिग्री के तापमान अंतर की आवश्यकता होती है।

स्मार्ट फ़र्श स्लैब के लिए कदम

व्यस्त सड़कों में से किसी एक बिंदु पर प्रति दिन 50,000 कदम तक चलना पड़ता है। कदमों को उपयोगी रूप से ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए पैदल यातायात का उपयोग करने का विचार यूके के पावेजेन सिस्टम्स लिमिटेड के निदेशक लॉरेंस केमबॉल-कुक द्वारा विकसित उत्पाद में लागू किया गया था। एक इंजीनियर ने ऐसे फ़र्श वाले स्लैब बनाए हैं जो पैदल चलने वालों की गतिज ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करते हैं।

इनोवेटिव टाइल में उपकरण लचीली, जलरोधी सामग्री से बना है जो दबाने पर लगभग पांच मिलीमीटर मुड़ जाता है। यह बदले में ऊर्जा पैदा करता है, जिसे तंत्र बिजली में परिवर्तित करता है। संचित वाटों को या तो लिथियम पॉलिमर बैटरी में संग्रहीत किया जाता है या सीधे बस स्टॉप, स्टोरफ्रंट और संकेतों को रोशन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

पावेगेन टाइल को स्वयं पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है: इसका शरीर स्टेनलेस स्टील के एक विशेष ग्रेड और कम कार्बन सामग्री के साथ एक पुनर्नवीनीकरण बहुलक से बना है। ऊपरी सतह प्रयुक्त टायरों से बनाई गई है, जो टाइलों को टिकाऊ और घर्षण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी बनाती है।

लंदन में 2012 के ग्रीष्मकालीन ओलंपिक के दौरान, कई पर्यटक सड़कों पर टाइलें लगाई गईं। दो सप्ताह में, वे 20 मिलियन जूल ऊर्जा प्राप्त करने में सफल रहे। यह ब्रिटिश राजधानी में स्ट्रीट लाइटिंग संचालित करने के लिए पर्याप्त से अधिक था।

साइकिल चार्जिंग स्मार्टफोन

अपने प्लेयर, फोन या टैबलेट को रिचार्ज करने के लिए, आपके पास पावर आउटलेट होना जरूरी नहीं है। कभी-कभी आपको बस पैडल घुमाने की ज़रूरत होती है। इस प्रकार, अमेरिकी कंपनी साइकिल एटम ने एक उपकरण जारी किया है जो आपको साइकिल चलाते समय बाहरी बैटरी चार्ज करने और बाद में मोबाइल उपकरणों को रिचार्ज करने की अनुमति देता है।

उत्पाद, जिसे शिवा साइकिल एटम कहा जाता है, एक हल्का साइकिल जनरेटर है जिसमें लिथियम बैटरी होती है जिसे यूएसबी पोर्ट वाले लगभग किसी भी मोबाइल डिवाइस को पावर देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस मिनी जनरेटर को अधिकांश नियमित साइकिल फ़्रेमों पर कुछ ही मिनटों में स्थापित किया जा सकता है। गैजेट को बाद में चार्ज करने के लिए बैटरी को आसानी से हटाया जा सकता है। उपयोगकर्ता खेल और पैडल के लिए जाता है - और कुछ घंटों के बाद उसका स्मार्टफोन पहले से ही 100 सेंट तक चार्ज हो जाता है।

बदले में, नोकिया ने आम जनता के लिए एक गैजेट भी प्रस्तुत किया जो साइकिल से जुड़ जाता है और आपको पैडल चलाने को पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा उत्पन्न करने के तरीके में बदलने की अनुमति देता है। नोकिया साइकिल चार्जर किट में एक डायनेमो, एक छोटा विद्युत जनरेटर है जो अधिकांश नोकिया फोन पर पाए जाने वाले मानक 2 मिमी जैक के माध्यम से फोन को चार्ज करने के लिए बाइक के पहियों के घूर्णन से ऊर्जा का उपयोग करता है।

अपशिष्ट जल से लाभ

कोई भी बड़ा शहर प्रतिदिन भारी मात्रा में अपशिष्ट जल खुले जल निकायों में छोड़ता है, जिससे पारिस्थितिकी तंत्र प्रदूषित होता है। ऐसा लगता है कि सीवेज से जहरीला पानी अब किसी के लिए उपयोगी नहीं हो सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है - वैज्ञानिकों ने इसके आधार पर ईंधन सेल बनाने का एक तरीका खोज लिया है।

इस विचार के अग्रदूतों में से एक पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर ब्रूस लोगान थे। किसी गैर-विशेषज्ञ के लिए सामान्य अवधारणा को समझना बहुत कठिन है और यह दो स्तंभों पर बनी है - जीवाणु ईंधन कोशिकाओं का उपयोग और तथाकथित रिवर्स इलेक्ट्रोडायलिसिस की स्थापना। बैक्टीरिया अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करते हैं और इस प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।

लगभग किसी भी प्रकार के जैविक अपशिष्ट पदार्थ का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है - न केवल अपशिष्ट जल, बल्कि पशु अपशिष्ट, साथ ही शराब, शराब बनाने और डेयरी उद्योगों के उप-उत्पाद भी। रिवर्स इलेक्ट्रोडायलिसिस के लिए, विद्युत जनरेटर यहां काम करते हैं, जो झिल्ली द्वारा कोशिकाओं में विभाजित होते हैं और दो मिश्रित तरल धाराओं की लवणता में अंतर से ऊर्जा निकालते हैं।

"कागज" ऊर्जा

जापानी इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता सोनी ने टोक्यो ग्रीन प्रोडक्ट्स प्रदर्शनी में एक बायो-जनरेटर विकसित और प्रस्तुत किया है जो बारीक कटे कागज से बिजली पैदा करने में सक्षम है। प्रक्रिया का सार इस प्रकार है: सेलूलोज़ को अलग करने के लिए (यह ग्लूकोज चीनी की एक लंबी श्रृंखला है जो हरे पौधों में पाई जाती है), नालीदार कार्डबोर्ड की आवश्यकता होती है।

श्रृंखला को एंजाइमों की मदद से तोड़ा जाता है, और परिणामस्वरूप ग्लूकोज को एंजाइमों के दूसरे समूह द्वारा संसाधित किया जाता है, जिसकी मदद से हाइड्रोजन आयन और मुक्त इलेक्ट्रॉन निकलते हैं। बिजली उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को बाहरी सर्किट के माध्यम से भेजा जाता है। यह माना जाता है कि इस तरह की स्थापना, 210 गुणा 297 मिमी मापने वाले कागज की एक शीट को संसाधित करते समय, लगभग 18 डब्ल्यू प्रति घंटे (6 एए बैटरी द्वारा उत्पादित ऊर्जा की समान मात्रा) उत्पन्न कर सकती है।

विधि पर्यावरण के अनुकूल है: ऐसी "बैटरी" का एक महत्वपूर्ण लाभ धातुओं और हानिकारक पदार्थों की अनुपस्थिति है रासायनिक यौगिक. हालाँकि फिलहाल तकनीक अभी भी व्यावसायीकरण से दूर है: उत्पन्न होने वाली बिजली काफी कम है - यह केवल छोटे पोर्टेबल गैजेट्स को बिजली देने के लिए पर्याप्त है।

यदि आप अपनी स्वयं की ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं तो हर महीने बिजली के लिए ऊर्जा कंपनियों को भुगतान क्यों करें? दुनिया में अधिक से अधिक लोग इस सच्चाई को समझते हैं। और इसीलिए आज हम बात करेंगे घर, कार्यालय और अवकाश के लिए वैकल्पिक ऊर्जा के 8 असामान्य स्रोत.

खिड़कियों में सोलर पैनल

आजकल, रोजमर्रा की जिंदगी में सबसे आम वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत सौर पैनल हैं। परंपरागत रूप से, इन्हें निजी घरों की छतों पर या आंगनों में स्थापित किया जाता है। लेकिन हाल ही में इन तत्वों को सीधे खिड़कियों में रखना संभव हो गया है, जिससे बहुमंजिला इमारतों में साधारण अपार्टमेंट के मालिकों द्वारा भी ऐसी बैटरियों का उपयोग करना संभव हो गया है।

साथ ही, ऐसे समाधान पहले ही सामने आ चुके हैं जो उच्च स्तर की पारदर्शिता के साथ सौर पैनल बनाना संभव बनाते हैं। ये ऊर्जा तत्व हैं जिन्हें आवासीय खिड़कियों में स्थापित किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञों द्वारा पारदर्शी सौर पैनल विकसित किए गए थे। ये तत्व अपने माध्यम से गुजरने वाले 99 प्रतिशत प्रकाश को संचारित करते हैं, लेकिन इनकी दक्षता 7% है।

अपराइज़ ने एक असामान्य उच्च-शक्ति पवन टरबाइन बनाया है जिसका उपयोग घर और औद्योगिक पैमाने पर दोनों में किया जा सकता है। यह पवन टरबाइन एक ट्रेलर में स्थित है जिसे एसयूवी या मोटरहोम द्वारा खींचा जा सकता है।

मुड़े होने पर, अपराइज़ टरबाइन को सार्वजनिक सड़कों पर चलाया जा सकता है। लेकिन जब तैनात किया जाता है, तो यह पंद्रह मीटर ऊंची और 50 किलोवाट की शक्ति के साथ एक पूर्ण पवन टरबाइन में बदल जाता है।

मोटरहोम में यात्रा करते समय, दूरस्थ स्थलों या नियमित निजी आवासों को बिजली देने के लिए अपराइज़ का उपयोग किया जा सकता है। इस टरबाइन को अपने आँगन में स्थापित करके इसका मालिक अतिरिक्त बिजली पड़ोसियों को भी बेच सकता है।

मकानी पावर इसी नाम की कंपनी की एक परियोजना है, जो हाल ही में एक अर्ध-गुप्त नवाचार प्रयोगशाला के नियंत्रण में आई है। इस तकनीक का विचार सरल और सरल दोनों है। हम बात कर रहे हैं एक छोटी पतंग की जो एक किलोमीटर तक की ऊंचाई पर उड़ सकती है और बिजली पैदा कर सकती है।

मकानी पावर विमान अंतर्निर्मित पवन टर्बाइनों से सुसज्जित है जो उन ऊंचाई पर सक्रिय रूप से काम करेगा जहां हवा की गति जमीनी स्तर से काफी अधिक है। इस मामले में परिणामी ऊर्जा पतंग को बेस स्टेशन से जोड़ने वाली रस्सी के माध्यम से प्रेषित होती है।

मकानी पावर विमान की गतिविधियों से ही ऊर्जा भी उत्पन्न होगी। हवा के बल के तहत केबल को खींचना, यह पतंगबेस स्टेशन में निर्मित डायनमो को घुमा देगा।

मकानी पावर की मदद से, निजी घरों और दूरदराज के स्थानों दोनों को ऊर्जा प्रदान करना संभव है जहां पारंपरिक बिजली लाइन स्थापित करना व्यावहारिक नहीं है।

आधुनिक सौर सेलों की दक्षता अभी भी बहुत कम है। इसलिए, उनसे उच्च प्रदर्शन संकेतक प्राप्त करने के लिए, पैनलों के साथ काफी बड़े स्थानों को कवर करना आवश्यक है। लेकिन बेटारे नामक तकनीक आपको दक्षता को लगभग तीन गुना बढ़ाने की अनुमति देती है।

बेतारे एक छोटे आकार का इंस्टालेशन है जो किसी निजी घर के आंगन में या किसी ऊंची इमारत की छत पर स्थित हो सकता है। यह एक पारदर्शी कांच के गोले पर आधारित है जिसका व्यास एक मीटर से थोड़ा कम है। यह सूर्य के प्रकाश को संचित करता है और इसे एक काफी छोटे फोटोवोल्टिक पैनल पर केंद्रित करता है। इस तकनीक की अधिकतम दक्षता आश्चर्यजनक रूप से उच्च 35 प्रतिशत है।

इसके अलावा, बेटारे इंस्टॉलेशन स्वयं गतिशील है। यह किसी भी समय अपनी अधिकतम क्षमता पर काम करने के लिए आकाश में सूर्य की स्थिति के अनुसार स्वचालित रूप से समायोजित हो जाता है। और रात में भी यह बैटरी चांद, तारे और स्ट्रीट लाइट से प्रकाश को परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करती है।

डेनिश-आइसलैंडिक कलाकार ओलाफुर एलियासन ने लिटिल सन नामक एक असामान्य परियोजना शुरू की, जो रचनात्मकता, प्रौद्योगिकी और सामाजिक जिम्मेदारी को जोड़ती है। कामयाब लोगवंचितों के लिए. हम सूरजमुखी के फूल के रूप में एक छोटे उपकरण के बारे में बात कर रहे हैं, जो दिन के दौरान सूरज की रोशनी से ऊर्जा से भर जाता है, ताकि शाम को यह अधिकतम रोशनी ला सके। अंधेरे कोनेग्रह.

लिटिल सन सोलर लैंप को तीसरी दुनिया के किसी देश के परिवार के जीवन में लाने के लिए कोई भी व्यक्ति धन दान कर सकता है। छोटे सन लैंप मलिन बस्तियों और दूरदराज के गांवों के बच्चों को अपनी शाम पढ़ने या पढ़ने में बिताने की अनुमति देते हैं, जिसके बिना आधुनिक समाज में सफलता असंभव है।

आप अपने लिए लिटिल सन लैंप भी खरीद सकते हैं, उन्हें इसका हिस्सा बना सकते हैं स्वजीवन. इन उपकरणों का उपयोग प्रकृति में बाहर जाते समय या खुले क्षेत्रों में एक शानदार शाम का माहौल बनाने के लिए किया जा सकता है।

कई संशयवादी एथलीटों पर हंसते हैं, उनका दावा है कि व्यायाम के दौरान वे जो बल खर्च करते हैं उसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। रचनाकारों ने इस राय का पालन किया और दुनिया का पहला आउटडोर व्यायाम मशीनों का सेट बनाया, जिनमें से प्रत्येक एक छोटा बिजली संयंत्र है।

पहला ग्रीन हार्ट खेल मैदान नवंबर 2014 में लंदन में दिखाई दिया। व्यायाम के शौकीनों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग मोबाइल उपकरणों: स्मार्टफोन या टैबलेट कंप्यूटर को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है।

ग्रीन हार्ट साइट अतिरिक्त ऊर्जा को स्थानीय पावर ग्रिडों को भेजती है।

यह विरोधाभासी है, लेकिन बच्चों को भी "हरित" ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए मजबूर किया जा सकता है। आख़िरकार, वे कभी भी कुछ करने, खेलने और किसी तरह अपना मनोरंजन करने से पीछे नहीं हटते। इसीलिए डच इंजीनियरों ने जिराफ़ स्ट्रीट लैंप नामक एक असामान्य झूला बनाया, जो बिजली पैदा करने की प्रक्रिया में बच्चों की बेचैनी का उपयोग करता है।

जिराफ़ स्ट्रीट लैंप स्विंग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने के दौरान ऊर्जा उत्पन्न करता है। सीट को हिलाकर, बच्चे या वयस्क इस डिज़ाइन में निर्मित डायनेमो के संचालन को उत्तेजित करते हैं।

बेशक, परिणामी बिजली एक निजी आवासीय भवन के पूर्ण कामकाज के लिए पर्याप्त नहीं होगी। लेकिन खेल के एक दिन के दौरान जमा हुई ऊर्जा शाम के बाद कुछ घंटों के लिए एक बहुत शक्तिशाली स्ट्रीट लैंप को चलाने के लिए पर्याप्त नहीं है।

मोबाइल ऑपरेटर वोडाफोन को एहसास है कि जब ग्राहकों के फोन चौबीसों घंटे काम करते हैं तो उसका मुनाफा बढ़ता है, और उनके मालिक खुद इस बात की चिंता नहीं करते हैं कि उनके गैजेट की बैटरी को चार्ज करने के लिए आउटलेट कहां मिलेगा। इसीलिए इस कंपनी ने पावर पॉकेट नामक एक असामान्य तकनीक के विकास को प्रायोजित किया।

घरेलू जरूरतों के लिए बिजली पैदा करने के लिए इसकी गर्मी का उपयोग करने के लिए पावर पॉकेट तकनीक पर आधारित उपकरणों को मानव शरीर के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

वर्तमान में, पावर पॉकेट तकनीक पर आधारित दो व्यावहारिक उत्पाद बनाए गए हैं: शॉर्ट्स और एक स्लीपिंग बैग। इन्हें पहली बार 2013 में आइल ऑफ वाइट फेस्टिवल के दौरान ट्रायल किया गया था। प्रयोग सफल रहा; ऐसे स्लीपिंग बैग में एक व्यक्ति की एक रात स्मार्टफोन की बैटरी को लगभग 50 प्रतिशत चार्ज करने के लिए पर्याप्त थी।

इस समीक्षा में, हमने केवल उन वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के बारे में बात की जिनका उपयोग रोजमर्रा की जरूरतों के लिए किया जा सकता है: घर पर, कार्यालय में या अवकाश के दौरान। लेकिन औद्योगिक पैमाने पर उपयोग के लिए अभी भी कई असाधारण आधुनिक "हरित" प्रौद्योगिकियां विकसित की गई हैं। आप उनके बारे में समीक्षा में पढ़ सकते हैं।

वैकल्पिक ऊर्जा- ऊर्जा उत्पादन के आशाजनक तरीकों का एक सेट, जो पारंपरिक तरीकों की तरह व्यापक नहीं हैं, लेकिन पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने के कम जोखिम के साथ उनके उपयोग की लाभप्रदता के कारण रुचि रखते हैं।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत- एक विधि, उपकरण या संरचना जो विद्युत ऊर्जा (या अन्य आवश्यक प्रकार की ऊर्जा) प्राप्त करना संभव बनाती है और तेल, निकाली गई प्राकृतिक गैस और कोयले पर चलने वाले पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को प्रतिस्थापित करती है।

वैकल्पिक ऊर्जा के प्रकार:सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, तरंग ऊर्जा, ढाल-तापमान ऊर्जा, आकार स्मृति प्रभाव, ज्वारीय ऊर्जा, भूतापीय ऊर्जा।

सौर ऊर्जा- फोटोइलेक्ट्रिक और थर्मोडायनामिक विधियों का उपयोग करके सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना। फोटोइलेक्ट्रिक विधि के लिए, प्रकाश क्वांटा (फोटॉन) की ऊर्जा को सीधे बिजली में परिवर्तित करने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स (पीईसी) का उपयोग किया जाता है।

थर्मोडायनामिक इंस्टॉलेशन, जो सूर्य की ऊर्जा को पहले गर्मी में, फिर यांत्रिक और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, उनमें एक "सौर बॉयलर", एक टरबाइन और एक जनरेटर होता है। हालाँकि, पृथ्वी पर पड़ने वाले सौर विकिरण में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं: कम ऊर्जा प्रवाह घनत्व, दैनिक और मौसमी चक्रीयता, और मौसम की स्थिति पर निर्भरता। इसलिए, थर्मल स्थितियों में बदलाव से सिस्टम के संचालन पर गंभीर प्रतिबंध लग सकते हैं। ऐसी प्रणाली में परिचालन स्थितियों में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव को खत्म करने या समय के साथ ऊर्जा उत्पादन में आवश्यक परिवर्तन सुनिश्चित करने के लिए एक भंडारण उपकरण होना चाहिए। सौर ऊर्जा संयंत्रों को डिजाइन करते समय मौसम संबंधी कारकों का सही आकलन करना आवश्यक है।

भू - तापीय ऊर्जा- पृथ्वी की आंतरिक ऊष्मा (गर्म भाप-जल स्रोतों की ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके बिजली पैदा करने की एक विधि।

बिजली पैदा करने की यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि चट्टानों का तापमान गहराई के साथ बढ़ता है, और पृथ्वी की सतह से 2-3 किमी के स्तर पर 100°C से अधिक हो जाता है। भूतापीय ऊर्जा संयंत्र से बिजली पैदा करने की कई योजनाएँ हैं।

प्रत्यक्ष योजना: प्राकृतिक भाप को पाइपों के माध्यम से विद्युत जनरेटर से जुड़े टर्बाइनों तक निर्देशित किया जाता है। अप्रत्यक्ष योजना: भाप को पहले (टरबाइनों में प्रवेश करने से पहले) उन गैसों से शुद्ध किया जाता है जो पाइप के विनाश का कारण बनती हैं। मिश्रित योजना: अनुपचारित भाप टर्बाइनों में प्रवेश करती है, और फिर जो गैसें इसमें नहीं घुलती हैं उन्हें संघनन के परिणामस्वरूप बने पानी से निकाल दिया जाता है।

ऐसे बिजली संयंत्र के लिए "ईंधन" की लागत उत्पादक कुओं और भाप संग्रह प्रणाली की लागत से निर्धारित होती है और अपेक्षाकृत कम होती है। पावर प्लांट की लागत स्वयं कम है, क्योंकि इसमें फायरबॉक्स, बॉयलर प्लांट या चिमनी नहीं है।

भूतापीय विद्युत प्रतिष्ठानों के नुकसान में स्थानीय मिट्टी के धंसने और भूकंपीय गतिविधि के जागृत होने की संभावना शामिल है। और जमीन से निकलने वाली गैसों में जहरीले पदार्थ हो सकते हैं। इसके अलावा, भूतापीय ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए कुछ भूवैज्ञानिक स्थितियों की आवश्यकता होती है।

पवन ऊर्जाऊर्जा की एक शाखा है जो पवन ऊर्जा (वायुमंडल में वायु द्रव्यमान की गतिज ऊर्जा) के उपयोग में विशेषज्ञता रखती है।

पवन ऊर्जा संयंत्र एक ऐसा संस्थापन है जो हवा की गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसमें एक पवन टरबाइन, एक विद्युत प्रवाह जनरेटर, पवन टरबाइन और जनरेटर के संचालन को नियंत्रित करने के लिए एक स्वचालित उपकरण और उनकी स्थापना और रखरखाव के लिए संरचनाएं शामिल हैं।

पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विभिन्न डिज़ाइनों का उपयोग किया जाता है: मल्टी-ब्लेड "डेज़ीज़"; हवाई जहाज प्रोपेलर जैसे प्रोपेलर; ऊर्ध्वाधर रोटर, आदि

पवन फार्म उत्पादन के लिए बहुत सस्ते हैं, लेकिन उनकी शक्ति कम है और उनका संचालन मौसम पर निर्भर है। इसके अलावा, वे बहुत शोर करते हैं, इसलिए बड़े पवन ऊर्जा संयंत्रों को रात में भी बंद करना पड़ता है। इसके अलावा, पवन ऊर्जा संयंत्र हवाई यातायात और यहां तक ​​कि रेडियो तरंगों में भी हस्तक्षेप करते हैं। पवन ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग से वायु प्रवाह की शक्ति स्थानीय रूप से कमजोर हो जाती है, जो औद्योगिक क्षेत्रों के वेंटिलेशन में हस्तक्षेप करती है और यहां तक ​​कि जलवायु को भी प्रभावित करती है। अंत में, पवन ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग के लिए विशाल क्षेत्रों की आवश्यकता होती है, जो अन्य प्रकार के विद्युत जनरेटरों की तुलना में बहुत बड़े होते हैं।

तरंग ऊर्जा- तरंगों की स्थितिज ऊर्जा को स्पंदनों की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करके और स्पंदनों को एक यूनिडायरेक्शनल बल में परिवर्तित करके विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने की एक विधि जो विद्युत जनरेटर के शाफ्ट को घुमाती है।

पवन और सौर ऊर्जा की तुलना में, तरंग ऊर्जा में बहुत अधिक शक्ति घनत्व होता है। इस प्रकार, समुद्र और महासागरों की औसत शक्ति, एक नियम के रूप में, 15 किलोवाट/मीटर से अधिक है। 2 मीटर की लहर ऊंचाई के साथ, शक्ति 80 किलोवाट/मीटर तक पहुंच जाती है। अर्थात महासागरों की सतह का विकास करते समय ऊर्जा की कमी नहीं हो सकती। तरंग शक्ति का केवल एक हिस्सा यांत्रिक और विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन पानी के लिए रूपांतरण गुणांक हवा की तुलना में अधिक है - 85 प्रतिशत तक।

ज्वारीय ऊर्जा, अन्य प्रकार की वैकल्पिक ऊर्जा की तरह, एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।

इस प्रकार के बिजली संयंत्र बिजली उत्पन्न करने के लिए ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करते हैं। एक साधारण ज्वारीय विद्युत स्टेशन (टीपीपी) स्थापित करने के लिए, आपको एक पूल - एक क्षतिग्रस्त खाड़ी या एक नदी के मुहाने की आवश्यकता होती है। बांध में पुलिया हैं और हाइड्रोलिक टर्बाइन स्थापित हैं जो जनरेटर को घुमाते हैं।

उच्च ज्वार पर, पानी कुंड में बहता है। जब ताल और समुद्र में पानी का स्तर बराबर होता है तो पुलियों के द्वार बंद कर दिए जाते हैं। निम्न ज्वार की शुरुआत के साथ, समुद्र में पानी का स्तर कम हो जाता है, और जब दबाव पर्याप्त हो जाता है, तो इससे जुड़े टर्बाइन और विद्युत जनरेटर काम करना शुरू कर देते हैं, और पानी धीरे-धीरे पूल छोड़ देता है।

कम से कम 4 मीटर के समुद्र स्तर में ज्वारीय उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्रों में ज्वारीय बिजली संयंत्रों का निर्माण करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य माना जाता है। ज्वारीय बिजली संयंत्र की डिजाइन क्षमता उस क्षेत्र में ज्वार की प्रकृति पर निर्भर करती है जहां स्टेशन बनाया गया है ज्वारीय बेसिन की मात्रा और क्षेत्रफल, और बांध निकाय में स्थापित टर्बाइनों की संख्या पर।

ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों का नुकसान यह है कि वे केवल समुद्रों और महासागरों के किनारों पर बनाए जाते हैं, इसके अलावा, वे बहुत अधिक शक्ति विकसित नहीं करते हैं, और ज्वार दिन में केवल दो बार आते हैं। और यहां तक ​​कि वे पर्यावरण के अनुकूल भी नहीं हैं। वे नमक और ताजे पानी के सामान्य आदान-प्रदान को बाधित करते हैं और इस प्रकार समुद्री वनस्पतियों और जीवों की रहने की स्थिति को बाधित करते हैं। वे जलवायु को भी प्रभावित करते हैं, क्योंकि वे समुद्री जल की ऊर्जा क्षमता, उनकी गति और गति के क्षेत्र को बदल देते हैं।

ढाल-तापमान ऊर्जावान. ऊर्जा उत्पादन की यह विधि तापमान अंतर पर आधारित है। यह बहुत व्यापक नहीं है. इसकी मदद से आप बिजली उत्पादन की मध्यम लागत पर काफी बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं।

अधिकांश ढाल-तापमान वाले बिजली संयंत्र समुद्री तट पर स्थित हैं और संचालन के लिए समुद्र के पानी का उपयोग करते हैं। विश्व के महासागर पृथ्वी पर पड़ने वाली लगभग 70% सौर ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। कई सौ मीटर की गहराई पर ठंडे पानी के बीच तापमान का अंतर गरम पानीसमुद्र की सतह पर ऊर्जा का एक विशाल स्रोत है, जिसका अनुमान 20-40 हजार TW है, जिसमें से केवल 4 TW का ही व्यावहारिक रूप से उपयोग किया जा सकता है।

वहीं, समुद्र के पानी के तापमान अंतर पर बने समुद्री तापन स्टेशन की रिहाई में योगदान करते हैं बड़ी मात्राकार्बन डाइऑक्साइड, गहरे पानी का गर्म होना और दबाव कम होना और सतही पानी का ठंडा होना। और ये प्रक्रियाएँ क्षेत्र की जलवायु, वनस्पतियों और जीवों को प्रभावित नहीं कर सकती हैं।

बायोमास ऊर्जा. जब बायोमास (खाद, मृत जीव, पौधे) सड़ते हैं, तो उच्च मीथेन सामग्री वाली बायोगैस निकलती है, जिसका उपयोग हीटिंग, बिजली पैदा करने आदि के लिए किया जाता है।

ऐसे उद्यम (सूअरबाड़े और गौशाला, आदि) हैं जो इस तथ्य के कारण खुद को बिजली और गर्मी प्रदान करते हैं कि उनके पास कई बड़े "वैट" हैं जिनमें जानवरों से बड़े पैमाने पर खाद डाला जाता है। इन सीलबंद टैंकों में खाद सड़ जाती है और निकलने वाली गैस का उपयोग खेत की जरूरतों के लिए किया जाता है।

इस प्रकार की ऊर्जा का एक अन्य लाभ यह है कि ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए गीली खाद का उपयोग करने के परिणामस्वरूप, खाद से सूखा अवशेष बच जाता है, जो खेतों के लिए एक उत्कृष्ट उर्वरक है।

तेजी से बढ़ने वाले शैवाल और कुछ प्रकार के जैविक अपशिष्ट (मकई के डंठल, नरकट, आदि) का उपयोग जैव ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है।

आकार स्मृति प्रभाव एक भौतिक घटना है जिसे सबसे पहले 1949 में सोवियत वैज्ञानिकों कुर्द्युमोव और होंड्रोस ने खोजा था।

आकार स्मृति प्रभाव विशेष मिश्र धातुओं में देखा जाता है और इसमें यह तथ्य शामिल होता है कि उनसे बने हिस्से, विरूपण के बाद, गर्मी के संपर्क में आने पर अपने प्रारंभिक आकार को बहाल कर देते हैं। मूल आकार को पुनर्स्थापित करते समय, वह कार्य किया जा सकता है जो ठंडी अवस्था में विरूपण पर खर्च किए गए कार्य से काफी अधिक है। इस प्रकार, जब मिश्रधातुओं को उनके मूल आकार में बहाल किया जाता है, तो वे महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा (ऊर्जा) उत्पन्न करते हैं।

आकार बहाली प्रभाव का मुख्य नुकसान कम दक्षता है - केवल 5-6 प्रतिशत।

सामग्री खुले स्रोतों से मिली जानकारी के आधार पर तैयार की गई थी

वैकल्पिक ऊर्जा- ऊर्जा उत्पादन के आशाजनक तरीकों का एक सेट, जो पारंपरिक तरीकों की तरह व्यापक नहीं हैं, लेकिन पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने के कम जोखिम के साथ उनके उपयोग की लाभप्रदता के कारण रुचि रखते हैं।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत- एक विधि, उपकरण या संरचना जो विद्युत ऊर्जा (या अन्य आवश्यक प्रकार की ऊर्जा) प्राप्त करना संभव बनाती है और तेल, निकाली गई प्राकृतिक गैस और कोयले पर चलने वाले पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को प्रतिस्थापित करती है।

वैकल्पिक ऊर्जा के प्रकार:सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, तरंग ऊर्जा, ढाल-तापमान ऊर्जा, आकार स्मृति प्रभाव, ज्वारीय ऊर्जा, भूतापीय ऊर्जा।

सौर ऊर्जा- फोटोइलेक्ट्रिक और थर्मोडायनामिक विधियों का उपयोग करके सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना। फोटोइलेक्ट्रिक विधि के लिए, प्रकाश क्वांटा (फोटॉन) की ऊर्जा को सीधे बिजली में परिवर्तित करने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स (पीईसी) का उपयोग किया जाता है।

थर्मोडायनामिक इंस्टॉलेशन, जो सूर्य की ऊर्जा को पहले गर्मी में, फिर यांत्रिक और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, उनमें एक "सौर बॉयलर", एक टरबाइन और एक जनरेटर होता है। हालाँकि, पृथ्वी पर पड़ने वाले सौर विकिरण में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं: कम ऊर्जा प्रवाह घनत्व, दैनिक और मौसमी चक्रीयता, और मौसम की स्थिति पर निर्भरता। इसलिए, थर्मल स्थितियों में बदलाव से सिस्टम के संचालन पर गंभीर प्रतिबंध लग सकते हैं। ऐसी प्रणाली में परिचालन स्थितियों में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव को खत्म करने या समय के साथ ऊर्जा उत्पादन में आवश्यक परिवर्तन सुनिश्चित करने के लिए एक भंडारण उपकरण होना चाहिए। सौर ऊर्जा संयंत्रों को डिजाइन करते समय मौसम संबंधी कारकों का सही आकलन करना आवश्यक है।

भू - तापीय ऊर्जा- पृथ्वी की आंतरिक ऊष्मा (गर्म भाप-जल स्रोतों की ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके बिजली पैदा करने की एक विधि।

बिजली पैदा करने की यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि चट्टानों का तापमान गहराई के साथ बढ़ता है, और पृथ्वी की सतह से 2-3 किमी के स्तर पर 100°C से अधिक हो जाता है। भूतापीय ऊर्जा संयंत्र से बिजली पैदा करने की कई योजनाएँ हैं।

प्रत्यक्ष योजना: प्राकृतिक भाप को पाइपों के माध्यम से विद्युत जनरेटर से जुड़े टर्बाइनों तक निर्देशित किया जाता है। अप्रत्यक्ष योजना: भाप को पहले (टरबाइनों में प्रवेश करने से पहले) उन गैसों से शुद्ध किया जाता है जो पाइप के विनाश का कारण बनती हैं। मिश्रित योजना: अनुपचारित भाप टर्बाइनों में प्रवेश करती है, और फिर जो गैसें इसमें नहीं घुलती हैं उन्हें संघनन के परिणामस्वरूप बने पानी से निकाल दिया जाता है।

ऐसे बिजली संयंत्र के लिए "ईंधन" की लागत उत्पादक कुओं और भाप संग्रह प्रणाली की लागत से निर्धारित होती है और अपेक्षाकृत कम होती है। पावर प्लांट की लागत स्वयं कम है, क्योंकि इसमें फायरबॉक्स, बॉयलर प्लांट या चिमनी नहीं है।

भूतापीय विद्युत प्रतिष्ठानों के नुकसान में स्थानीय मिट्टी के धंसने और भूकंपीय गतिविधि के जागृत होने की संभावना शामिल है। और जमीन से निकलने वाली गैसों में जहरीले पदार्थ हो सकते हैं। इसके अलावा, भूतापीय ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए कुछ भूवैज्ञानिक स्थितियों की आवश्यकता होती है।

पवन ऊर्जाऊर्जा की एक शाखा है जो पवन ऊर्जा (वायुमंडल में वायु द्रव्यमान की गतिज ऊर्जा) के उपयोग में विशेषज्ञता रखती है।

पवन ऊर्जा संयंत्र एक ऐसा संस्थापन है जो हवा की गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसमें एक पवन टरबाइन, एक विद्युत प्रवाह जनरेटर, पवन टरबाइन और जनरेटर के संचालन को नियंत्रित करने के लिए एक स्वचालित उपकरण और उनकी स्थापना और रखरखाव के लिए संरचनाएं शामिल हैं।

पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विभिन्न डिज़ाइनों का उपयोग किया जाता है: मल्टी-ब्लेड "डेज़ीज़"; हवाई जहाज प्रोपेलर जैसे प्रोपेलर; ऊर्ध्वाधर रोटर, आदि

पवन फार्म उत्पादन के लिए बहुत सस्ते हैं, लेकिन उनकी शक्ति कम है और उनका संचालन मौसम पर निर्भर है। इसके अलावा, वे बहुत शोर करते हैं, इसलिए बड़े पवन ऊर्जा संयंत्रों को रात में भी बंद करना पड़ता है। इसके अलावा, पवन ऊर्जा संयंत्र हवाई यातायात और यहां तक ​​कि रेडियो तरंगों में भी हस्तक्षेप करते हैं। पवन ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग से वायु प्रवाह की शक्ति स्थानीय रूप से कमजोर हो जाती है, जो औद्योगिक क्षेत्रों के वेंटिलेशन में हस्तक्षेप करती है और यहां तक ​​कि जलवायु को भी प्रभावित करती है। अंत में, पवन ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग के लिए विशाल क्षेत्रों की आवश्यकता होती है, जो अन्य प्रकार के विद्युत जनरेटरों की तुलना में बहुत बड़े होते हैं।

तरंग ऊर्जा- तरंगों की स्थितिज ऊर्जा को स्पंदनों की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करके और स्पंदनों को एक यूनिडायरेक्शनल बल में परिवर्तित करके विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने की एक विधि जो विद्युत जनरेटर के शाफ्ट को घुमाती है।

पवन और सौर ऊर्जा की तुलना में, तरंग ऊर्जा में बहुत अधिक शक्ति घनत्व होता है। इस प्रकार, समुद्र और महासागरों की औसत शक्ति, एक नियम के रूप में, 15 किलोवाट/मीटर से अधिक है। 2 मीटर की लहर ऊंचाई के साथ, शक्ति 80 किलोवाट/मीटर तक पहुंच जाती है। अर्थात महासागरों की सतह का विकास करते समय ऊर्जा की कमी नहीं हो सकती। तरंग शक्ति का केवल एक हिस्सा यांत्रिक और विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन पानी के लिए रूपांतरण गुणांक हवा की तुलना में अधिक है - 85 प्रतिशत तक।

ज्वारीय ऊर्जा, अन्य प्रकार की वैकल्पिक ऊर्जा की तरह, एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।

इस प्रकार के बिजली संयंत्र बिजली उत्पन्न करने के लिए ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करते हैं। एक साधारण ज्वारीय विद्युत स्टेशन (टीपीपी) स्थापित करने के लिए, आपको एक पूल - एक क्षतिग्रस्त खाड़ी या एक नदी के मुहाने की आवश्यकता होती है। बांध में पुलिया हैं और हाइड्रोलिक टर्बाइन स्थापित हैं जो जनरेटर को घुमाते हैं।

उच्च ज्वार पर, पानी कुंड में बहता है। जब ताल और समुद्र में पानी का स्तर बराबर होता है तो पुलियों के द्वार बंद कर दिए जाते हैं। निम्न ज्वार की शुरुआत के साथ, समुद्र में पानी का स्तर कम हो जाता है, और जब दबाव पर्याप्त हो जाता है, तो इससे जुड़े टर्बाइन और विद्युत जनरेटर काम करना शुरू कर देते हैं, और पानी धीरे-धीरे पूल छोड़ देता है।

कम से कम 4 मीटर के समुद्र स्तर में ज्वारीय उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्रों में ज्वारीय बिजली संयंत्रों का निर्माण करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य माना जाता है। ज्वारीय बिजली संयंत्र की डिजाइन क्षमता उस क्षेत्र में ज्वार की प्रकृति पर निर्भर करती है जहां स्टेशन बनाया गया है ज्वारीय बेसिन की मात्रा और क्षेत्रफल, और बांध निकाय में स्थापित टर्बाइनों की संख्या पर।

ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों का नुकसान यह है कि वे केवल समुद्रों और महासागरों के किनारों पर बनाए जाते हैं, इसके अलावा, वे बहुत अधिक शक्ति विकसित नहीं करते हैं, और ज्वार दिन में केवल दो बार आते हैं। और यहां तक ​​कि वे पर्यावरण के अनुकूल भी नहीं हैं। वे नमक और ताजे पानी के सामान्य आदान-प्रदान को बाधित करते हैं और इस प्रकार समुद्री वनस्पतियों और जीवों की रहने की स्थिति को बाधित करते हैं। वे जलवायु को भी प्रभावित करते हैं, क्योंकि वे समुद्री जल की ऊर्जा क्षमता, उनकी गति और गति के क्षेत्र को बदल देते हैं।

ढाल-तापमान ऊर्जावान. ऊर्जा उत्पादन की यह विधि तापमान अंतर पर आधारित है। यह बहुत व्यापक नहीं है. इसकी मदद से आप बिजली उत्पादन की मध्यम लागत पर काफी बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं।

अधिकांश ढाल-तापमान वाले बिजली संयंत्र समुद्री तट पर स्थित हैं और संचालन के लिए समुद्र के पानी का उपयोग करते हैं। विश्व के महासागर पृथ्वी पर पड़ने वाली लगभग 70% सौर ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। कई सौ मीटर की गहराई पर ठंडे पानी और समुद्र की सतह पर गर्म पानी के बीच तापमान का अंतर ऊर्जा के एक विशाल स्रोत का प्रतिनिधित्व करता है, जिसका अनुमान 20-40 हजार TW है, जिसमें से केवल 4 TW का ही व्यावहारिक रूप से उपयोग किया जा सकता है।

इसी समय, समुद्री जल के तापमान अंतर पर निर्मित समुद्री ताप स्टेशन, बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई, गहरे पानी के दबाव को गर्म करने और कम करने और सतह के पानी को ठंडा करने में योगदान करते हैं। और ये प्रक्रियाएँ क्षेत्र की जलवायु, वनस्पतियों और जीवों को प्रभावित नहीं कर सकती हैं।

बायोमास ऊर्जा. जब बायोमास (खाद, मृत जीव, पौधे) सड़ते हैं, तो उच्च मीथेन सामग्री वाली बायोगैस निकलती है, जिसका उपयोग हीटिंग, बिजली पैदा करने आदि के लिए किया जाता है।

ऐसे उद्यम (सूअरबाड़े और गौशाला, आदि) हैं जो इस तथ्य के कारण खुद को बिजली और गर्मी प्रदान करते हैं कि उनके पास कई बड़े "वैट" हैं जिनमें जानवरों से बड़े पैमाने पर खाद डाला जाता है। इन सीलबंद टैंकों में खाद सड़ जाती है और निकलने वाली गैस का उपयोग खेत की जरूरतों के लिए किया जाता है।

इस प्रकार की ऊर्जा का एक अन्य लाभ यह है कि ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए गीली खाद का उपयोग करने के परिणामस्वरूप, खाद से सूखा अवशेष बच जाता है, जो खेतों के लिए एक उत्कृष्ट उर्वरक है।

तेजी से बढ़ने वाले शैवाल और कुछ प्रकार के जैविक अपशिष्ट (मकई के डंठल, नरकट, आदि) का उपयोग जैव ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है।

आकार स्मृति प्रभाव एक भौतिक घटना है जिसे सबसे पहले 1949 में सोवियत वैज्ञानिकों कुर्द्युमोव और होंड्रोस ने खोजा था।

आकार स्मृति प्रभाव विशेष मिश्र धातुओं में देखा जाता है और इसमें यह तथ्य शामिल होता है कि उनसे बने हिस्से, विरूपण के बाद, गर्मी के संपर्क में आने पर अपने प्रारंभिक आकार को बहाल कर देते हैं। मूल आकार को पुनर्स्थापित करते समय, वह कार्य किया जा सकता है जो ठंडी अवस्था में विरूपण पर खर्च किए गए कार्य से काफी अधिक है। इस प्रकार, जब मिश्रधातुओं को उनके मूल आकार में बहाल किया जाता है, तो वे महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा (ऊर्जा) उत्पन्न करते हैं।

आकार बहाली प्रभाव का मुख्य नुकसान कम दक्षता है - केवल 5-6 प्रतिशत।

सामग्री खुले स्रोतों से मिली जानकारी के आधार पर तैयार की गई थी