१८०० के दशक के अंत में ऊर्जा के दो नए रूप

1800 के दशक के अंत में, वैज्ञानिकों ने जलविद्युत शक्ति और प्राकृतिक गैस, ऊर्जा के दो रूपों का पूरी तरह से दोहन करने के लिए आधारभूत कार्य विकसित किया, जो आज दुनिया के बुनियादी ढांचे को शक्ति प्रदान करते हैं। उनके लाभों के अलावा, दोनों रूपों ने टिकाऊ ऊर्जा स्रोतों के रूप में उनकी दीर्घकालिक व्यवहार्यता पर कुछ बहस को बढ़ावा देते हुए, तार्किक, आर्थिक और नैतिक चुनौतियों का सामना किया।

मिस्र और यूनानी सभ्यताओं ने हजारों साल पहले बहते पानी की शक्ति का इस्तेमाल किया था, पहले पानी के पहिये का इस्तेमाल चक्की के पत्थरों को मोड़ने और गेहूं पीसने के लिए किया जाता था। बाद में 1700 के दशक में कारखानों ने कपड़ा और फर्नीचर के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए समान प्रणाली विकसित की। 1800 के दशक के उत्तरार्ध के विद्युत जनरेटर को जलविद्युत से शादी करने से एक स्थिर बिजली स्रोत सक्षम हुआ। १८८१ में, नियाग्रा फॉल्स पहले जलविद्युत संयंत्र का स्थल बन गया, जिसका उपयोग शहर की स्ट्रीट लाइटों को बिजली देने के लिए किया जाता था। अगले 10 वर्षों में संयुक्त राज्य अमेरिका में 200 से अधिक संयंत्र बनाए गए। 1902 में ब्यूरो ऑफ रिक्लेमेशन की स्थापना के बाद, पश्चिमी अमेरिका में सिंचाई और बिजली के लिए 220 से अधिक बांध बनाए गए थे, और 56 जलविद्युत संयंत्रों से लैस थे।

जलविद्युत शक्ति उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बांध पर्यावरण को कई स्तरों पर प्रभावित करते हैं। नदी के पारितंत्र में पनपने वाली प्रजातियों को बांध द्वारा बनाए गए जलाशय में नुकसान हो सकता है, और बांध निर्माण से फंसे पोषक तत्वों से भरपूर तलछट के परिणामस्वरूप बाढ़ के मैदानों की उर्वरता कम हो सकती है और डेल्टा डाउनस्ट्रीम। हैरानी की बात है कि बांध भी ग्रीनहाउस गैस के निर्माण में योगदान करते हैं जब एक नए बने जलाशय में डूबे हुए जीवित पौधे मर जाते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड या मीथेन में टूट जाते हैं। जहां लागू हो, निर्माण और रखरखाव के भूमि अधिकारों के लिए बांध भी काफी लागत के साथ आते हैं।

प्राचीन अभिलेख 200 ई.पू. संकेत मिलता है कि चीनियों ने प्राकृतिक गैस जलाने के लिए बांस पाइप सिस्टम कैसे बनाया, जिसका उपयोग वे खारे पानी को वाष्पित करने और नमक का उत्पादन करने के लिए करते थे। इसी तरह 1800 में स्वीकृत प्राकृतिक गैस को पाइप द्वारा ले जाने और घरेलू और व्यावसायिक संरचनाओं में रोशनी के लिए उपयोग किए जाने वाले बुनियादी ढांचे का निर्माण। प्राकृतिक गैस के परिवहन की अंतर्निहित कठिनाइयों के साथ संयुक्त बिजली की मांग में कमी आई व्यापक रूप से अपनाया गया, हालांकि उत्पादन अभी भी गर्म पानी, घरों और की क्षेत्रीय मांग को पूरा करने के लिए बढ़ा है खाना बनाना। 1973 में यू.एस. में प्राकृतिक गैस का उत्पादन चरम पर था; अमेरिका में इस्तेमाल होने वाली प्राकृतिक गैस का लगभग 17 प्रतिशत अब आयात किया जाता है, ज्यादातर कनाडा से।

प्राकृतिक गैस जलने पर बहुत कम कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करती है, जिससे यह तेल या कोयले जैसे अन्य जीवाश्म ईंधन की तुलना में एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत बन जाती है। हालांकि, इसे उच्च दबाव, सील करने योग्य नियंत्रण प्रणाली के भीतर संग्रहित और परिवहन किया जाना चाहिए या यह लीक हो जाएगा। प्राकृतिक गैस जमा अक्सर कोयला खदानों और तेल के कुओं के पास होती है, और आम तौर पर ब्यूटेन, प्रोपेन, जल वाष्प या कार्बन डाइऑक्साइड जैसे अन्य यौगिकों के साथ मीथेन से युक्त होती है। प्राकृतिक गैस को अपरंपरागत स्रोतों से भी निकाला जा सकता है, जैसे कि लैंडफिल या अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों से निकाली गई मीथेन, जिससे यह एक नवीकरणीय संसाधन बन जाता है। प्राकृतिक गैस जैसे कि उथले कोयले के बिस्तरों में पाए जाने वाले जमा में बड़ी मात्रा में पानी हो सकता है, जिससे स्थानीय पर्यावरण के लिए अपवाह या निपटान संबंधी जटिलताएं पैदा हो सकती हैं।