बिजली पैदा करने के पारंपरिक और वैकल्पिक तरीके

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

वर्तमान में मानवता बिजली पैदा करने के लिए हर संभव तरीके अपनाती है। इस संसाधन के महत्व को कम करना मुश्किल है। और इसकी खपत हर दिन बढ़ रही है। इस कारण से, बिजली पैदा करने के गैर-पारंपरिक तरीकों पर अधिक से अधिक ध्यान दिया जाता है। साथ ही, विकास के इस स्तर पर ये स्रोत पृथ्वी की आबादी की जरूरतों को पूरी तरह से संतुष्ट नहीं कर सकते हैं। यह लेख बिजली पैदा करने के मुख्य पारंपरिक और वैकल्पिक तरीकों की संक्षेप में समीक्षा करता है।

ताप विद्युत संयंत्रों से बिजली प्राप्त करना

बिजली पैदा करने का यह तरीका सबसे आम है। उदाहरण के लिए, रूसी संघ में, गर्मी स्रोत आवश्यक संसाधन की पूरी पीढ़ी का लगभग 80% हिस्सा हैं। साल बीत जाते हैंपर्यावरणविद पहले से ही व्यावहारिक रूप से पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य पर ऐसी इंजीनियरिंग संरचनाओं के नकारात्मक प्रभाव के बारे में चिल्ला रहे हैं, लेकिन पिछली शताब्दी (या यहां तक कि पूर्व-क्रांतिकारी वाले) के मध्य में बने स्टेशन बिजली के साथ आबादी वाले शहरों और बड़े औद्योगिक उद्यमों की आपूर्ति जारी रखते हैं।

ऊष्मा स्रोत बिजली पैदा करने के पारंपरिक तरीके हैं। और अब, तीन या चार दशकों के लिए, उन्होंने उत्पादन के मामले में रैंकिंग में अग्रणी स्थान पर कब्जा कर लिया है। और यह बिजली पैदा करने के वैकल्पिक तरीकों के तेजी से विकास के बावजूद है।

सभी इंजीनियरिंग परियोजनाओं के बीच, एक विशेष प्रकार की संरचना को प्रतिष्ठित किया जाता है। ये संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र हैं, जिनका अतिरिक्त कार्य नागरिकों के घरों और अपार्टमेंटों को गर्मी से आपूर्ति करना है। विशेषज्ञों के अनुसार, ऐसे बिजली संयंत्रों की दक्षता बेहद कम है, और उत्पन्न संसाधन को लंबी दूरी पर स्थानांतरित करने से बड़े नुकसान होते हैं।

ऊर्जा उत्पादन निम्न प्रकार से किया जाता है। ठोस, तरल या गैसीय ईंधन जलता है, बॉयलर में पानी को महत्वपूर्ण तापमान तक गर्म करता है। भाप का बल टरबाइन ब्लेड को चलाता है, जिससे टरबाइन जनरेटर रोटर घूमता है और बिजली उत्पन्न करता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट बिजली पैदा करने का एक आशाजनक तरीका है

जल ऊर्जा को बिजली में बदलने के लिए डिज़ाइन की गई जटिल इंजीनियरिंग संरचनाओं का निर्माण रूसी साम्राज्य में शुरू हुआ। तब से कई साल बीत चुके हैं, और यह स्रोत अभी भी सक्रिय है।उपयोग किया गया। यूएसएसआर (1930 के दशक) के औद्योगीकरण के वर्षों के दौरान, पूरे देश में विशाल जलविद्युत संयंत्र विकसित हुए। एक युवा और नाजुक देश की सभी ताकतों को इन दिग्गजों के निर्माण में फेंक दिया गया था (जो कि केवल एक Zaporizhzhya पनबिजली स्टेशन के लायक है!)। उन वर्षों की इंजीनियरिंग संरचनाएं अभी भी प्रचालन में हैं और बड़ी मात्रा में बिजली पैदा करती हैं।

वर्तमान में, राज्य बिजली पैदा करने के "हरित" तरीकों के विकास पर दांव लगा रहा है। इसलिए, पूरे देश में आधुनिक और बहुत ही उत्पादक जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण को सक्रिय रूप से वित्तपोषित किया जा रहा है। नदियों की छोटी सहायक नदियों पर मध्यम आकार की सुविधाओं के निर्माण की रणनीति ने खुद को पूरी तरह से जायज ठहराया है। ऐसा ही एक स्टेशन छोटी आसन्न बस्तियों की बिजली की जरूरतों को पूरी तरह से पूरा कर सकता है। राष्ट्रीय स्तर पर, इससे राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की दक्षता और औद्योगिक वस्तुओं के घरेलू निर्माताओं की प्रतिस्पर्धात्मकता में वृद्धि होगी।

इस तकनीक के नुकसान में ऐसी वस्तुओं की उच्च लागत और बहुत लंबी पेबैक अवधि शामिल है। मुख्य लागत बांध के निर्माण के लिए हैं। लेकिन भवन को स्वयं (प्रशासनिक और मशीनी भवन) खड़ा करना आवश्यक है, पानी के निर्वहन के लिए एक उपकरण का निर्माण करना, और इसी तरह। संरचना के पैरामीटर और संरचना कई कारकों पर निर्भर करती है: जनरेटर की स्थापित शक्ति और पानी का दबाव, बिजली संयंत्र का प्रकार (बांध, चैनल, मोड़, भंडारण, ज्वार)। बड़ी नौगम्य नदियों पर जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में जटिल नौगम्य ताले और चैनल भी होते हैं, जो मछली के स्पॉनिंग ग्राउंड में प्रवास सुनिश्चित करते हैं।

परमाणु ऊर्जा उद्योग

न्यूक्लियर पावर प्लांट आज किसी को अचंभित नहीं करता। यूएसएसआर में ऐसी सुविधाओं को सक्रिय रूप से वापस खड़ा किया जाने लगा। इसलिए, यह तकनीक बिजली पैदा करने के पारंपरिक तरीकों से संबंधित है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र अभी भी न केवल रूस में, बल्कि विदेशों में और निकट और दूर के देशों में भी सक्रिय रूप से बनाए जा रहे हैं। उदाहरण के लिए, रूसी जड़ों वाली एक कंपनी रोसाटॉम बेलारूस गणराज्य में इस तरह के एक स्रोत के निर्माण का वित्तपोषण करती है। वैसे, यह स्टेशन इस क्षेत्र में पहला होगा।

परमाणु ऊर्जा के प्रति दुनिया का रवैया बहुत अस्पष्ट है। उदाहरण के लिए, जर्मनी ने गंभीरता से शांतिपूर्ण परमाणु को पूरी तरह से त्यागने का फैसला किया। और यह ऐसे समय में है जब रूसी संघ नवीनतम पीढ़ी की नई सुविधाओं के निर्माण में सक्रिय रूप से निवेश कर रहा है।

वैज्ञानिकों ने विश्वसनीय रूप से स्थापित किया है कि पृथ्वी के आंतों में परमाणु ईंधन का भंडार हाइड्रोकार्बन कच्चे माल (तेल और गैस) के सभी भंडार से काफी बड़ा है। हाइड्रोकार्बन की लगातार बढ़ती मांग से उनकी कीमतों में वृद्धि होती है। यही कारण है कि परमाणु ऊर्जा का विकास फल देता है।

पवन शक्ति

औद्योगिक पैमाने पर पवन ऊर्जा उद्योग अपेक्षाकृत हाल ही में उभरा और बिजली पैदा करने के गैर-पारंपरिक तरीकों की सूची में जोड़ा गया। और यह एक बहुत ही आशाजनक तकनीक है। उच्च स्तर की संभावना के साथ, यह तर्क दिया जा सकता है कि दूर के भविष्य में, पवनचक्की उतनी ही बिजली पैदा करेगी जितनी मानवता को चाहिए। और ये खाली शब्द नहीं हैं, क्योंकि सबसे मामूली अनुमानों के अनुसारवैज्ञानिकों, विश्व की सतह पर कुल वायु शक्ति सभी जल संसाधनों की शक्ति से कम से कम सौ गुना अधिक है।

मुख्य समस्या वायु प्रवाह की असंगति है, जिससे ऊर्जा उत्पादन की भविष्यवाणी करना मुश्किल हो जाता है। रूस के विशाल क्षेत्र में लगातार हवाएँ चलती हैं। और अगर आप इस अटूट संसाधन का प्रभावी ढंग से और कुशलता से उपयोग करना सीखते हैं, तो आप भारी उद्योग और देश की आबादी की सभी जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।

पवन ऊर्जा का उपयोग करने के स्पष्ट लाभों के बावजूद, पवन खेतों द्वारा उत्पन्न बिजली की मात्रा कुल के एक प्रतिशत से अधिक नहीं होती है। इन उद्देश्यों के लिए उपकरण बहुत महंगे हैं, इसके अलावा, ऐसी सुविधाएं हर क्षेत्र में प्रभावी नहीं होंगी, और लंबी दूरी पर बिजली का परिवहन बड़े नुकसान से जुड़ा है।

भूतापीय ऊर्जा

भूतापीय स्रोतों के विकास ने बिजली पैदा करने के वैकल्पिक तरीकों के विकास के इतिहास में एक नया मील का पत्थर चिह्नित किया।

विद्युत उत्पादन का सिद्धांत एक जनरेटर टर्बाइन के ब्लेड को एक भूमिगत स्रोत से गर्म पानी की भाप की गतिज और संभावित ऊर्जा की आपूर्ति है, जो घूर्णी आंदोलनों के माध्यम से करंट पैदा करता है। सिद्धांत रूप में, सतह पर और पृथ्वी की पपड़ी की गहराई में तापमान का अंतर किसी भी क्षेत्र की विशेषता है। हालांकि, यह आमतौर पर न्यूनतम होता है, और बिजली पैदा करने के लिए इसका उपयोग करना संभव नहीं है। ऐसे स्टेशनों का निर्माण केवल में उचित हैहमारे ग्रह के कुछ क्षेत्र (भूकंपीय रूप से सक्रिय)। आइसलैंड इस पद्धति के विकास में अग्रणी है। इन उद्देश्यों के लिए रूसी कामचटका की भूमि का भी उपयोग किया जा सकता है।

ऊर्जा प्राप्त करने का सिद्धांत इस प्रकार है। पृथ्वी की आंतों से गर्म पानी सतह पर आता है। यहां दबाव काफी कम होता है, जिससे पानी उबलने लगता है। पृथक भाप को पाइपलाइन के माध्यम से निर्देशित किया जाता है और जनरेटर टर्बाइनों के ब्लेड को घुमाता है। बिजली पैदा करने के इस आधुनिक तरीके के भविष्य की भविष्यवाणी करना मुश्किल है। शायद ऐसे स्टेशन रूसी संघ के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर बनाए जाएंगे, या शायद यह विचार समय के साथ मर जाएगा और किसी को इसके बारे में याद नहीं रहेगा।

समुद्री तापीय ऊर्जा का विकास

दुनिया के महासागर अपने पैमाने में अद्भुत हैं। विशेषज्ञ इसमें संचित तापीय ऊर्जा की मात्रा का एक मोटा अनुमान भी नहीं दे सकते। एक बात स्पष्ट है - संसाधनों की एक बड़ी मात्रा अप्रयुक्त रहती है। वर्तमान में, बिजली संयंत्रों के प्रोटोटाइप पहले ही बनाए जा चुके हैं जो समुद्र के पानी की ऊष्मा ऊर्जा को करंट में बदलते हैं। हालाँकि, ये पायलट प्रोजेक्ट हैं, और इस बात की कोई निश्चितता नहीं है कि ऊर्जा के इस क्षेत्र को और विकसित किया जाएगा।

विद्युत ऊर्जा उद्योग की सेवा में उतार और प्रवाह

इबब की शक्तिशाली शक्ति को बदलना और मूल्यवान डेरिवेटिव में प्रवाहित करना बिजली उत्पन्न करने का एक नया तरीका है। इन घटनाओं की प्रकृति अब ज्ञात है और हमारे पूर्वजों के बीच उत्पन्न हुई श्रद्धा का कारण नहीं है। यह चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव के कारण हैग्रह का वफादार उपग्रह - चंद्रमा।

पानी की सबसे अधिक ध्यान देने योग्य ज्वार और उतार धाराएं समुद्र और महासागरों के उथले पानी के साथ-साथ नदी के तल में भी देखी जाती हैं।

पहला स्टेशन जिसने वास्तव में परिणाम दिया था वह 1913 में ब्रिटेन में लिवरपूल के पास बनाया गया था। तब से, कई देशों ने अनुभव को दोहराने की कोशिश की है, लेकिन अंत में उन्होंने विभिन्न कारणों से इस उद्यम को छोड़ दिया।

सौर ऊर्जा

वास्तव में, सभी प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन लाखों साल पहले सूर्य के प्रकाश की भागीदारी और प्रभाव में बने थे। इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि मानव जाति के पास सूर्य से प्राप्त लंबे और सक्रिय रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्पाद हैं। वास्तव में, हम इस अटूट स्रोत के लिए नदियों और झीलों की उपस्थिति का श्रेय देते हैं, जो पानी के संचलन को सुनिश्चित करता है। हालांकि, आधुनिक सौर ऊर्जा से इसका मतलब नहीं है। अपेक्षाकृत हाल ही में, वैज्ञानिक विशेष बैटरियों का विकास और उत्पादन करने में सक्षम हुए हैं। जब सूर्य का प्रकाश उनकी सतह से टकराता है तो वे बिजली उत्पन्न करते हैं। यह तकनीक बिजली पैदा करने के वैकल्पिक तरीके को संदर्भित करती है।

सूर्य शायद वर्तमान में ज्ञात सभी का सबसे शक्तिशाली स्रोत है। तीन दिनों में, पृथ्वी ग्रह को उतनी ही ऊर्जा प्राप्त होती है जितनी सभी प्रकार के तापीय संसाधनों के सभी अन्वेषण और संभावित जमा में निहित नहीं है। हालाँकि, इस ऊर्जा का केवल 1/3 भाग ही पृथ्वी की पपड़ी की सतह तक पहुँचता है, और इसका अधिकांश भाग वायुमंडल में नष्ट हो जाता है। और फिर भी हम विशाल मात्रा के बारे में बात कर रहे हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, एक छोटा जलाशयएक काफी बड़े ताप विद्युत संयंत्र के रूप में उतनी ही ऊर्जा प्राप्त करता है।

दुनिया में ऐसे प्रतिष्ठान हैं जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग भाप बनाने के लिए करते हैं। यह एक जनरेटर चलाता है और बिजली उत्पन्न करता है। हालांकि, ऐसे इंस्टॉलेशन बहुत कम होते हैं।

चाहे जिस सिद्धांत से बिजली उत्पन्न की जाती है, स्थापना को एक संग्राहक से सुसज्जित किया जाना चाहिए - सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करने के लिए एक उपकरण। निश्चित रूप से कई लोगों ने सौर पैनलों को अपनी आंखों से देखा है। ऐसा लगता है कि वे काले शीशे के नीचे हैं। यह पता चला है कि इस तरह की कोटिंग सबसे सरल कलेक्टर है। इसके संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि एक गहरा पारदर्शी पदार्थ सूर्य की किरणों को प्रसारित करता है, लेकिन देरी करता है और अवरक्त और पराबैंगनी विकिरण को दर्शाता है। बैटरी के अंदर काम करने वाले पदार्थ के साथ ट्यूब होते हैं। चूंकि थर्मल विकिरण अंधेरे फिल्म के माध्यम से प्रेषित नहीं होता है, इसलिए काम कर रहे तरल पदार्थों का तापमान परिवेश के तापमान से काफी अधिक होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसे समाधान केवल उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में प्रभावी ढंग से काम करते हैं, जहां सूर्य के बाद कलेक्टर को चालू करने की आवश्यकता नहीं होती है।

एक अन्य प्रकार का लेप अवतल दर्पण है। इस तरह के उपकरण एक बहुत महंगा समाधान है, इसलिए इसे व्यापक आवेदन नहीं मिला है। ऐसा संग्राहक तीन हजार डिग्री सेल्सियस तक ताप प्रदान कर सकता है।

यह दिशा तेजी से विकसित हो रही है। यूरोप में, आप किसी को भी ऐसे घरों से आश्चर्यचकित नहीं करेंगे जो विद्युत नेटवर्क से डिस्कनेक्ट हो गए हैं। हालांकि, औद्योगिक पैमाने परइस विधि से बिजली उत्पन्न नहीं होती है। ऐसे घरों की छतों पर सोलर पैनल फ्लॉन्ट करते हैं। यह एक अत्यधिक संदिग्ध निवेश है। सबसे अच्छे मामले में, ऐसे उपकरणों की स्थापना दस साल के संचालन के बाद ही भुगतान करेगी।

समुद्री धाराओं का उपयोग करना

यह बिजली पैदा करने का एक बहुत ही असामान्य तरीका है। महासागरों के उत्तरी क्षेत्रों और दक्षिणी (भूमध्यरेखीय) में तापमान अंतर के कारण, पूरे आयतन में शक्तिशाली धाराएँ उत्पन्न होती हैं। यदि टर्बाइन को पानी में डुबोया जाता है, तो एक शक्तिशाली करंट उसे घुमाएगा। यह ऐसे बिजली संयंत्रों के संचालन के सिद्धांत का आधार है।

हालांकि, यह ऊर्जा स्रोत वर्तमान में सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया जा रहा है। अभी कई इंजीनियरिंग चुनौतियों का समाधान होना बाकी है। केवल प्रायोगिक कार्य किया जा रहा है। इस दिशा में अंग्रेज सबसे अधिक सक्रिय हैं। यह संभव है कि निकट भविष्य में बिजली संयंत्रों की कॉलोनियां ग्रेट ब्रिटेन के तट से दूर दिखाई देंगी, जिसके ब्लेड समुद्री धाराओं द्वारा गति में स्थापित हो जाएंगे।

घर पर बिजली लाने के उपाय

घर में भी बिजली पैदा की जा सकती है। और अगर आप इस मुद्दे को गंभीरता से लेते हैं, तो आप बिजली के लिए घर की जरूरतों को भी पूरा कर सकते हैं।

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बिजली पैदा करने के कुछ सूचीबद्ध तरीके निजी अर्थव्यवस्था में काफी लागू होते हैं। इसलिए, कई किसान और देशी सम्पदा के सिर्फ मालिक अपने भूखंडों पर पवन चक्कियाँ लगाते हैं। साथ ही, देश के घरों की छतों पर सौर पैनल अधिक से अधिक बार देखे जा सकते हैं।

और भी हैंबिजली उत्पादन के तरीके, लेकिन उनका व्यावहारिक अनुप्रयोग सवालों के घेरे में है। यह मनोरंजन के लिए या प्रयोग के उद्देश्य से अधिक है।