ऊर्जा क्या है और यह कहाँ से आती है? रोजमर्रा की भाषा में, ऊर्जा कुछ अपरिभाषित लेकिन वांछनीय गुण है जो आपको व्यायाम करने, कक्षा के कार्यों को पूरा करने और अपना काम करने की अनुमति देती है। भौतिकी में, यह दूरी से गुणा किया जाने वाला बल है, और इसे समान इकाइयों में काम और गर्मी के रूप में व्यक्त किया जाता है। व्यावहारिक रूप से, मानव समाज गर्मी, प्रकाश, परिवहन, निर्माण के लिए इस पर निर्भर करता है और अन्य प्रक्रियाएं जो आज के लोगों को उन लोगों से अलग करती हैं जो प्रागैतिहासिक और प्रारंभिक ऐतिहासिक में रहते थे बार।
इन दिनों, ऊर्जा भी विवादास्पद है - क्या नहीं है? - मुख्य रूप से जलवायु परिवर्तन के मुद्दे के लिए धन्यवाद। कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के कारण मानव-जनित ग्लोबल वार्मिंग में प्रमुख योगदानकर्ता के रूप में जीवाश्म ईंधन, मुख्य रूप से कोयले के जलने को मजबूती से स्थापित किया गया है।2) दहन प्रक्रिया के दौरान वातावरण में छोड़ा जाता है। लेकिन जीवन के आधुनिक व्यक्तिगत और व्यावसायिक मानकों को बनाए रखने के लिए दुनिया को बहुत अधिक ऊर्जा का उत्पादन करने की आवश्यकता है। सौभाग्य से पर्यावरण के स्वास्थ्य के लिए, ऊर्जा के अन्य स्रोतों का पता लगाया जा रहा है बढ़ती हुई शक्ति के रूप में ग्रह जलवायु के कहर से अधिक से अधिक प्रभावित होता जा रहा है परिवर्तन।
ऊर्जा के स्रोत
आम तौर पर, ऊर्जा उत्पादन दो से आता है मुख्य स्रोत; ये जीवाश्म ईंधन और स्वच्छ ऊर्जा हैं। माध्यमिक स्रोत प्राथमिक स्रोतों से आते हैं; एक उदाहरण बिजली है। यू.एस. में, ऊर्जा की खपत आमतौर पर किलोवाट-घंटे, या kWh में दी जाती है। यह इकाई 3.6 मिलियन जूल के बराबर है, जिसमें जूल, या न्यूटन-मीटर, भौतिकी में ऊर्जा की मानक इकाई है। अन्य सामान्य इकाइयां एर्ग, ब्रिटिश थर्मल यूनिट और कैलोरी हैं। (सामान्य ज्ञान: पोषण लेबल पर आप जो "कैलोरी" देखते हैं, वह वास्तव में एक किलोकैलोरी या 1,000 "वास्तविक" कैलोरी होती है।)
"स्वच्छ ऊर्जा" और "नवीकरणीय ऊर्जा" शब्द अक्सर एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किए जाते हैं। यह कड़ाई से सटीक नहीं है क्योंकि, जैसा कि आप देखेंगे, जबकि परमाणु ऊर्जा स्वच्छ ऊर्जा का एक रूप है, क्या इसे अक्षय के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, यह प्रश्न के लिए खुला है। भले ही, स्वच्छ ऊर्जा के रूपों में शामिल हैं - परमाणु ऊर्जा के साथ - सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल विद्युत, भूतापीय ऊर्जा और बायोएनेर्जी।
अक्षय ऊर्जा की व्याख्या
२१वीं सदी में ऊर्जा उत्पादन के लिए अक्षय संसाधनों की एक सार्थक सूची में शामिल होगा बायोमास (जैसे, लकड़ी और लकड़ी का कचरा, नगरपालिका ठोस अपशिष्ट, लैंडफिल गैस और बायोगैस, इथेनॉल और बायोडीजल); जल विद्युत, या जल शक्ति; भूतापीय ऊर्जा, जो पृथ्वी के अंदर गहराई से आती है; और पवन और सौर ऊर्जा। इन्हें "नवीकरणीय" कहा जाता है क्योंकि वे एक आपूर्ति से उत्पन्न होते हैं जो सिद्धांत रूप में अटूट है। यही है, जबकि पृथ्वी से एक दिन प्राकृतिक गैस के अपने अंतिम औंस और कोयले के अपने अंतिम औंस का उत्पादन करने की उम्मीद है, सूरज की रोशनी, हवा और नदियों के पूरी तरह से गायब होने का विचार है - एक उम्मीद, कम से कम! - संवेदनहीन।
1800 के दशक के मध्य तक, अमेरिका ने जलती हुई लकड़ी से आवश्यक ऊर्जा प्राप्त की। क्योंकि यू.एस. की जनसंख्या तुलनात्मक रूप से कम थी और इस ऊर्जा का अधिकांश भाग तापन, प्रकाश और के लिए था खाना बनाना, कारों और एयर कंडीशनर जैसी मशीनों के साथ अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है, लकड़ी ऐसा करने के लिए पर्याप्त थी काम। १८०० के दशक के अंत से २१वीं सदी की शुरुआत तक, जीवाश्म ईंधन (कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस) ने देश के ऊर्जा स्रोत के रूप में काम किया। 1990 के दशक तक, मुख्य नवीकरणीय ऊर्जा - एक ऐसा शब्द जो हाल के दशकों तक वास्तविक से अधिक सैद्धांतिक था - जलविद्युत और ठोस बायोमास थे; आज, जैव ईंधन, सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा सभी गंभीर और लगातार बढ़ती भूमिका निभाते हैं।
2017 में, अक्षय ऊर्जा ने कुल यू.एस. ऊर्जा उपयोग का लगभग नौवां हिस्सा प्रदान किया। 57 प्रतिशत खपत बिजली के रूप में थी, और लगभग छठा हिस्सा नवीकरणीय ऊर्जा से उत्पन्न हुआ था।
ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए अक्षय ऊर्जा महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करती है। जबकि कोयला, गैस और पेट्रोलियम एक साथ लंबे समय से निर्विवाद रूप से विश्वव्यापी ऊर्जा चैंपियन हैं, जैव ईंधन की खपत और अन्य गैर-जलविद्युत नवीकरणीय ऊर्जा 2017 में दोगुने से अधिक थी क्योंकि यह 21 वीं की शुरुआत में थी सदी। इस प्रवृत्ति को औपचारिक नियामक कार्रवाई और कंपनियों के लिए नवीकरणीय ऊर्जा विकसित करने के लिए वित्तीय प्रोत्साहन के संयोजन से प्रेरित किया गया था। गैर-हाइड्रो जैव ईंधन उपयोग में वृद्धि की यह प्रवृत्ति 2050 तक जारी रहने की उम्मीद है।
जीवाश्म ईंधन से ऊर्जा
हालाँकि आजकल ऊर्जा की दुनिया में एक व्यक्ति गैर-ग्राटा है, लेकिन तेल, प्राकृतिक गैस और पेट्रोलियम अमेरिका में और विश्व स्तर पर 2018 तक ऊर्जा के प्रमुख स्रोत बने रहे। इन ईंधनों का दहन 20वीं सदी के अंत से 75 प्रतिशत कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार है।
जीवाश्म ईंधन का निर्माण तब हुआ जब प्रागैतिहासिक पौधे और जानवर नष्ट हो गए और लाखों वर्षों की अवधि में चट्टान की परतों के नीचे दबे और कुचले गए। मुख्य रूप से यांत्रिक संपीड़न के परिणामस्वरूप, स्थानीय परिस्थितियों के आधार पर विभिन्न प्रकार के इन ईंधनों का निर्माण होता है, जैसे कौन सा कार्बन युक्त पदार्थ मौजूद था, इसे कितने समय तक दफनाया गया और तापमान और दबाव की स्थिति क्या थी समय। जीवाश्म ईंधन उद्योग इन ऊर्जा स्रोतों के लिए ड्रिल (तेल और गैस) या खदान (कोयला) करते हैं, और फिर उन्हें उत्पादन के लिए जलाते हैं हीटिंग उद्देश्यों के लिए ईंधन के रूप में उपयोग के लिए बिजली या उन्हें संशोधित करें (उदाहरण के लिए, भट्ठी का तेल) या परिवहन (उदाहरण के लिए, गैसोलीन)।
बायोमास से ऊर्जा
बायोमास पूर्व में जीवित पदार्थ, यानी पौधों और जानवरों को संदर्भित करता है। बायोमास ऊर्जा स्रोतों में लकड़ी प्रसंस्करण अपशिष्ट शामिल हैं, जिन्हें जलाकर इमारतों को गर्म किया जा सकता है, उद्योग में प्रक्रिया गर्मी पैदा की जा सकती है और बिजली उत्पन्न की जा सकती है; कृषि अपशिष्ट सामग्री, जिसे ईंधन के रूप में जलाया जा सकता है या तरल जैव ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है; कुछ कचरा, जिसे बिजली संयंत्रों में बिजली पैदा करने के लिए जलाया जा सकता है या लैंडफिल में बायोगैस में परिवर्तित किया जा सकता है; और यहां तक कि खाद और सीवेज, जिसे बायोगैस में बदला जा सकता है।
सूर्य से ऊर्जा
पूरे मानव इतिहास में स्पष्ट रूप से सूर्य सभी जीवित चीजों के लिए ऊर्जा का स्रोत रहा है। हाल ही में, लोगों ने इस ऊर्जा का उपयोग करने और इसे विभिन्न आधुनिक उपयोगों में लगाने की क्षमता विकसित की है। घरों, इमारतों और भँवरों में उपयोग के लिए पानी को गर्म करने के लिए आज सौर तापीय ऊर्जा प्रणालियों का उपयोग किया जाता है; घरों, शेडों और ग्रीनहाउसों के अंदर गर्म करना; और सौर ऊर्जा संयंत्रों में आवश्यक उच्च तापमान तक तरल पदार्थ गर्म करें।
सूर्य के प्रकाश को बिजली में बदलने के लिए सौर फोटोवोल्टिक प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। फोटोवोल्टिक, या पीवी, कोशिकाएं सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करती हैं। इनमें से कुछ कैलकुलेटर और घड़ियों जैसे छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान कर सकते हैं, जबकि पीवी कोशिकाओं के बड़े सरणी एक विशिष्ट घर के लिए पर्याप्त बिजली का उत्पादन कर सकते हैं। इनमें से कुछ बिजली संयंत्रों में कई एकड़ में फैले पीवी कोशिकाओं के विशाल सरणी हैं, और ये हजारों घरों में बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त हैं।
हवा से ऊर्जा
दिन के उजाले के दौरान, जमीन के ऊपर की हवा पानी के ऊपर हवा की तुलना में अधिक तेजी से गर्म होती है। जमीन पर हवा फैलती है और गर्म होने पर ऊपर उठती है, और भारी, ठंडी हवा इसकी जगह लेने के लिए बहती है, जिससे हवा बनती है। रात में हवा का रुख उल्टा हो जाता है। इसी तरह, वायुमंडलीय हवाएँ जो पृथ्वी का चक्कर लगाती हैं, इसलिए बनती हैं क्योंकि भूमध्य रेखा के पास की भूमि ध्रुवों के पास की भूमि की तुलना में गर्म होती है। पवन चक्कियों (अक्सर बड़े सरणियों में) द्वारा कब्जा की गई पवन ऊर्जा का उपयोग मुख्य रूप से बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है
परमाणु शक्ति
परमाणु ऊर्जा ऊर्जा का एक उदाहरण है जो "स्वच्छ" है और इसे कुछ स्रोतों द्वारा नवीकरणीय माना जाता है, फिर भी यह अपने आप में अत्यधिक विवादास्पद है। चूंकि दुनिया भर में यूरेनियम की आपूर्ति, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग की जाने वाली सामग्री, सीमित है, परमाणु ऊर्जा को आमतौर पर जीवाश्म ईंधन के साथ जोड़ा जाता है और गैर-नवीकरणीय के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
किसी भी मामले में, परमाणु ऊर्जा ने 2018 तक यू.एस. में 20 प्रतिशत ऊर्जा प्रदान की, जो 60 से अधिक वर्षों से उपयोग में है। अप्रत्यक्ष रूप से कार्बन उत्सर्जन को कम करने में उनकी भूमिका के कारण, "न्यूक प्लांट्स" अमेरिका के साथ-साथ विदेशों में भी मुख्य आधार बने हुए हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में वर्षों से प्रचलित दुर्घटनाओं और भय के कारण, बहुत से लोग सतर्क रहते हैं ऊर्जा के इस स्रोत का, लेकिन वैज्ञानिक सर्वसम्मति इस क्षेत्र में आगे के विकास पर ध्यान देने के पक्ष में है सुरक्षा।
