मानव शक्ति और ऊर्जा के फायदे और नुकसान की चर्चा अक्सर मुख्य रूप से प्रदूषण, कार्यकर्ता सुरक्षा, ऊर्जा दक्षता, दुनिया भर में आपूर्ति की सीमा के बारे में चिंताओं के इर्द-गिर्द घूमती है। आधुनिक वैश्विक जीवन की गति को बनाए रखने के लिए आवश्यक अधिकांश शक्ति उन स्रोतों से प्राप्त होती है जो अवांछित अपशिष्ट उत्पाद उत्पन्न करते हैं या अन्यथा अवांछनीय स्थिति पैदा करते हैं।
किसी भी चीज़ से अधिक, दीर्घकालिक और अल्पकालिक पर्यावरणीय प्रभाव चारों ओर घूमने आए हैंमानवजनित (मानव जनित) जलवायु परिवर्तन, पारंपरिक अर्थों में प्रदूषण के अलावा (उदाहरण के लिए, कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों से दिखाई देने वाला धुआं, या विभिन्न औद्योगिक गतिविधियों से अपशिष्ट जल)।
इसका कारण यह है कि जीवाश्म ईंधन के दहन से CO का योग होता है2 (कार्बन डाइऑक्साइड) और अन्य "ग्रीनहाउस गैसें" पृथ्वी के वायुमंडल में, जिसके परिणामस्वरूप ग्रह की सतह के पास गर्मी का अतिरिक्त जाल होता है।
ऊर्जा और कार्य
प्रदूषण के अलावा अन्य कारकों पर मानव शक्ति पक्ष और विपक्ष केंद्र। ऊर्जा इनपुट के संबंध में दी गई प्रक्रिया का उपयोग करके किए जा सकने वाले उपयोगी कार्य की मात्रा, कहलाती है यांत्रिक दक्षता (ऊर्जा इनपुट द्वारा विभाजित ऊर्जा उत्पादन, प्रतिशत के रूप में व्यक्त), भी मायने रखता है।
मानव शक्ति के दोष अक्सर यह होते हैं कि मनुष्य स्वयं कार्य को बहुत कम कुशलता से कर सकता है और मशीन-वर्धित कार्य की तुलना में बहुत कम समय के लिए किया जा सकता है।
ऊर्जाभौतिकी में दूरी गुणा बल की इकाइयाँ होती हैं (द्रव्यमान का गुणनफल और वेग या त्वरण में परिवर्तन की दर)। यह इकाई न्यूटन-मीटर है, जो सामान्य रूप से काम के लिए उपयोग की जाती है, और इसे जूल भी कहा जाता है।
यह इकाई इकाइयों के अन्य संयोजनों का उपयोग करके निर्मित की जाती है; उदाहरण के लिए, रैखिक गतिज ऊर्जा (KE) सूत्र (1/2)mv. से प्राप्त की जाती है2,, जबकि स्थितिज ऊर्जा mgh के रूप में है, जहाँ m= द्रव्यमान, g = गुरुत्वीय त्वरण (9.8 m/s)2 पृथ्वी पर) और h = जमीन से ऊँचाई या कोई अन्य शून्य-संदर्भ बिंदु)।
मानव शक्ति उदाहरण
शक्तिभौतिकी में केवल ऊर्जा प्रति यूनिट समय है, या एक प्रणाली में काम की दर जिसमें ऊर्जा को यांत्रिक उपयोग के लिए रखा जाता है। साधारण मानव शक्ति उदाहरणों में शामिल हैं एक पहाड़ी पर दौड़ना या वजन उठाना; प्रति यूनिट समय में जितनी अधिक ऊर्जा होगी, उतना ही अधिक बिजली उत्पादन होगा।
यदि आप किसी दी गई सीढ़ियाँ 10 सेकंड में चढ़ते हैं, तो आपकी स्थितिज ऊर्जा उतनी ही बदल जाती है जितनी कि आप 5 सेकंड या 15 सेकंड में सीढ़ियों पर चढ़ते हैं। लेकिन आपकी शक्ति इस बात पर निर्भर करती है कि आपको शीर्ष पर पहुंचने में कितना कम समय लगता है, और प्रत्येक मामले में आपने उतनी ही मात्रा में शारीरिक श्रम किया है।
ऊर्जा के प्रकार
काइनेटिकतथासंभावित ऊर्जाकिसी वस्तु का निर्माण करनामेकेनिकल ऊर्जा।वस्तुओं में आंतरिक ऊर्जा भी होती है, जो मुख्य रूप से आणविक स्तर पर पदार्थ के छोटे घटक कणों की तीव्र कंपन गति से संबंधित होती है।
ऊर्जा कई अन्य रूपों में भी आती है: रासायनिक ऊर्जा(अणुओं के बंधन में संग्रहीत),विद्युत ऊर्जा(आवेशों और एक विद्युत क्षेत्र के पृथक्करण के परिणामस्वरूप) औरतपिश, जो कि अधिकांश प्रणालियों में काम के लिए उपयोग करना मुश्किल है और इसके बजाय ज्यादातर "विलुप्त हो जाता है।"
ऊर्जा से शक्ति प्राप्त करने का अर्थ है ईंधन जलाना (तेल प्राकृतिक गैस, कोयला; कुछ जैव ईंधन), बहते पानी या हवा (हाइड्रो या पवन ऊर्जा) या "विभाजन" परमाणुओं (परमाणु शक्ति) की गतिज ऊर्जा का उपयोग करते हुए।
यांत्रिक ऊर्जा भंडारण
जबकि पृथ्वी के पास ऊर्जा (ज्यादातर बिजली) पैदा करने के लिए बहुत सारे उपलब्ध ईंधन हैं, बिजली का भंडारण एक महत्वपूर्ण चुनौती है।बैटरियोंवर्तमान में दुनिया भर में विनिर्माण, संचार नेटवर्क और वैश्विक परिवहन को बहुत लंबे समय तक चालू रखने के लिए आवश्यक शक्ति का एक छोटा सा अंश भी प्रदान नहीं कर सकता है।
कुछ क्षेत्रों में जहां अनुकूल भूगोल है, एक बिजली संयंत्र की तुलना में पानी के भंडार को अधिक रखना संभव है और इसमें गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का उपयोग करना संभव है। जलाशय अल्पावधि में पनबिजली उत्पन्न करने के लिए इसे उच्च से निचले क्षेत्रों में प्रवाहित करने और प्रक्रिया में बिजली जनरेटर के टर्बाइनों को बिजली देने की अनुमति देता है। जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, हालांकि, यह स्टॉपगैप उपाय अत्यधिक आबादी वाले क्षेत्र में बहुत लंबे समय तक काम नहीं करेगा।
ऊर्जा भंडारण का भविष्य
नवीकरणीय ऊर्जा, विशेष रूप से सौर और पवन ऊर्जा पर एक आलोचना की गई है, उनके आने-जाने की प्रकृति के कारण उनकी अविश्वसनीयता; शांत दिन या अवधि होती है, जैसे बादल के दिन होते हैं।
शोधकर्ताओं के एक समूह, पर्यावरण को नुकसान कम करने की कोशिश करते हुए ऊर्जा का उत्पादन जारी रखने के लिए अंतरराष्ट्रीय अनिवार्यता के लिए धन्यवाद बोस्टन, मैसाचुसेट्स के पास मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में, सौर की प्रभावी मात्रा को संग्रहीत करने के उद्देश्य से 2018 का काम शुरू किया शक्ति।
समूह ने इस तरह की ऊर्जा को स्टोर करने और मांग पर इसे जारी करने के लिए पिघला हुआ सिलिकॉन के टैंक का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया, और भविष्यवाणी की थी कि अंततः, उनका वैचारिक डिजाइन आज के उद्योग से काफी बेहतर उत्पाद का उत्पादन कर सकता है मानक,लिथियम आयन बैटरी.