अक्षय ऊर्जा आज की दुनिया में एक तेजी से महत्वपूर्ण मुद्दा बनता जा रहा है। जीवाश्म ईंधन की बढ़ती लागत और जलवायु परिवर्तन के खतरे के अलावा, इस क्षेत्र में भी सकारात्मक विकास हुआ है जिसमें दक्षता में सुधार के साथ-साथ कीमतों में कमी भी शामिल है।
इस सभी ने वैकल्पिक ऊर्जा की मांग में वृद्धि की है और क्लीनर के प्रति संक्रमण को तेज किया है, विद्युत शक्ति के अधिक स्थायी तरीके। हालांकि, यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि कई प्रकार हैं - बायोमास, सौर, पवन, ज्वारीय, और भूतापीय शक्ति - और प्रत्येक के फायदे और कमियां का अपना हिस्सा है।
बायोमास:
अक्षय ऊर्जा का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला रूप बायोमास है। बायोमास केवल कार्बनिक पदार्थों के उपयोग को संदर्भित करता है और उन्हें ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित करता है जिनका उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि बायोमास के कुछ रूपों का उपयोग सदियों से किया जा रहा है - जैसे कि जलती हुई लकड़ी - अन्य, नए तरीके, उन तरीकों पर केंद्रित हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन नहीं करते हैं।
उदाहरण के लिए, साफ जलने वाले जैव ईंधन हैं जो तेल और गैस के विकल्प हैं। जीवाश्म ईंधन के विपरीत, जो भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं, एक जैव ईंधन जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होता है - जैसे कृषि और अवायवीय पाचन। इस प्रक्रिया से जुड़े आम ईंधन बायोएथेनॉल होते हैं, जो शराब बनाने के लिए चीनी या स्टार्च फसलों (जैसे मकई, गन्ना, या मीठा शर्बत) से प्राप्त कार्बोहाइड्रेट को किण्वित करके बनाया जाता है।
एक अन्य आम जैव ईंधन को बायोडीजल के रूप में जाना जाता है, जिसे तेल या वसा से उत्पादित किया जाता है, जिसका उपयोग एक प्रक्रिया के रूप में किया जाता है जिसे ट्रांसस्टेरिफिकेशन के रूप में जाना जाता है - जहां एक उत्प्रेरक की मदद से शराब के लिए एसिड अणुओं का आदान-प्रदान किया जाता है। इस प्रकार के ईंधन गैसोलीन के लोकप्रिय विकल्प हैं, और उन वाहनों में जलाए जा सकते हैं जिन्हें उन पर चलाने के लिए परिवर्तित किया गया है।
सौर ऊर्जा:
सौर ऊर्जा (उर्फ फोटोवोल्टिक) सबसे लोकप्रिय, और सबसे तेजी से बढ़ने वाली, वैकल्पिक ऊर्जा के स्रोतों में से एक है। यहां, इस प्रक्रिया में सौर सेल (आमतौर पर क्रिस्टलीय सिलिकॉन के स्लाइस से बने) शामिल होते हैं जो फोटोनॉलिटिक (पीवी) प्रभाव पर निर्भर करते हैं जो फोटॉन को अवशोषित करते हैं और उन्हें इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करते हैं। इस बीच, सौर-तापीय शक्ति (सौर ऊर्जा का एक और रूप) एक छोटे से क्षेत्र (यानी एक सौर सेल) पर सूर्य के प्रकाश के एक बड़े क्षेत्र या सौर तापीय ऊर्जा (STE) को केंद्रित करने के लिए दर्पण या लेंस पर निर्भर करती है।
प्रारंभ में, फोटोवोल्टिक शक्ति का उपयोग केवल छोटे से मध्यम आकार के संचालन के लिए किया जाता था, जो सौर ऊर्जा संचालित उपकरणों (जैसे कैलकुलेटर) से लेकर घरेलू सरणियों तक होता था। हालांकि, 1980 के दशक के बाद से, वाणिज्यिक केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्र बहुत अधिक आम हो गए हैं। न केवल वे ऊर्जा का एक अपेक्षाकृत सस्ता स्रोत हैं जहां ग्रिड बिजली असुविधाजनक है, बहुत महंगी है, या बस सादा अनुपलब्ध है; सौर सेल की दक्षता में वृद्धि और कीमतें गिरना सौर ऊर्जा को शक्ति के पारंपरिक स्रोतों (यानी जीवाश्म ईंधन और कोयला) के साथ प्रतिस्पर्धी बना रहा है।
आज, ग्रिड से जुड़ी स्थितियों में ग्रिड में कम कार्बन ऊर्जा को खिलाने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग तेजी से किया जा रहा है। 2050 तक, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी यह अनुमान लगाती है कि सौर ऊर्जा - जिसमें स्टी और पीवी ऑपरेशन शामिल हैं - बाजार का 25% से अधिक का गठन करेगा, जो इसे दुनिया का सबसे बड़ा बिजली का स्रोत बनाता है (चीन और भारत में तैनात किए जाने वाले अधिकांश प्रतिष्ठानों के साथ)।
पवन ऊर्जा:
पवन ऊर्जा का उपयोग हजारों वर्षों से पाल, बिजली की पवन चक्कियों या पानी के पंपों के लिए दबाव उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। बिजली पैदा करने के लिए हवा का दोहन 19 वीं सदी के अंत से अनुसंधान का विषय रहा है। हालांकि, यह केवल 20 वीं शताब्दी में शक्ति के वैकल्पिक स्रोतों को खोजने के लिए बड़े प्रयासों के साथ था कि पवन ऊर्जा काफी अनुसंधान और विकास का केंद्र बिंदु बन गया है।
अक्षय ऊर्जा के अन्य रूपों की तुलना में, पवन ऊर्जा को बहुत विश्वसनीय और स्थिर माना जाता है, क्योंकि हवा साल-दर-साल लगातार होती है और मांग के चरम घंटों के दौरान कम नहीं होती है। प्रारंभ में, पवन खेतों का निर्माण एक महंगा उद्यम था। लेकिन हाल के सुधारों के लिए धन्यवाद, पवन ऊर्जा ने दुनिया भर में थोक ऊर्जा बाजारों में शिखर कीमतों को स्थापित करना शुरू कर दिया है और जीवाश्म ईंधन उद्योग के राजस्व और मुनाफे में कटौती की है।
ऊर्जा विभाग द्वारा यह पिछले मार्च में जारी एक रिपोर्ट के अनुसार, संयुक्त राज्य में पवन ऊर्जा के विकास से कई श्रेणियों में और भी अधिक कुशल रोजगार प्राप्त हो सकते हैं। "विंड विजन: यूनाइटेड स्टेट्स में विंड पावर के लिए एक नया युग" शीर्षक से, यह दस्तावेज बताता है कि 2050 तक, उद्योग अमेरिका के विद्युत उत्पादन का 35% हिस्सा हो सकता है।
इसके अलावा, पिछले साल, ग्लोबल विंड एनर्जी काउंसिल और ग्रीनपीस इंटरनेशनल ने "ग्लोबल विंड एनर्जी आउटलुक 2014" शीर्षक से एक रिपोर्ट प्रकाशित की। इस रिपोर्ट में कहा गया है कि दुनिया भर में, 2050 तक पवन ऊर्जा 25 से 30% वैश्विक बिजली प्रदान कर सकती है। रिपोर्ट के लेखन के समय, 90 से अधिक देशों में वाणिज्यिक प्रतिष्ठानों की कुल क्षमता 318 गीगावाट (GW) थी, वैश्विक आपूर्ति का लगभग 3%।
ज्वार शक्ति:
पवन ऊर्जा के समान, ज्वारीय शक्ति को अक्षय ऊर्जा का एक संभावित स्रोत माना जाता है क्योंकि ज्वार स्थिर और अनुमानित हैं। प्राचीन रोम और मध्य युग के दिनों के बाद से पवनचक्की, ज्वार की मिलों का उपयोग किया गया है। आने वाले पानी को बड़े तालाबों में संग्रहित किया जाता था, और जैसे-जैसे ज्वार बाहर जाता गया, उन्होंने वॉटरव्हील को चालू कर दिया जिससे चक्की अनाज के लिए यांत्रिक शक्ति उत्पन्न हुई।
यह केवल 19 वीं शताब्दी में था कि बिजली बनाने के लिए गिरते पानी और कताई टर्बाइन का उपयोग करने की प्रक्रिया को अमेरिका और यूरोप में पेश किया गया था। और यह केवल 20 वीं के बाद से किया गया है कि इस तरह के ऑपरेशनों को तटीय और न केवल नदियों के साथ निर्माण के लिए वापस ले लिया गया है।
परंपरागत रूप से, ज्वार की शक्ति अपेक्षाकृत उच्च लागत और पर्याप्त उच्च ज्वार की सीमाओं या प्रवाह वेग वाले स्थलों की सीमित उपलब्धता से पीड़ित है। हालांकि, कई हालिया तकनीकी विकास और सुधार, दोनों डिजाइन और टरबाइन प्रौद्योगिकी में, संकेत देते हैं कि ज्वारीय शक्ति की कुल उपलब्धता पहले की तुलना में बहुत अधिक हो सकती है, और यह कि आर्थिक और पर्यावरणीय लागत को प्रतिस्पर्धी स्तर तक लाया जा सकता है।
दुनिया का पहला बड़े पैमाने पर ज्वारीय पावर प्लांट फ्रांस में रेंस टाइडल पावर स्टेशन है, जो 1966 में चालू हुआ था। और स्कॉटलैंड के ओर्कनेय में, दुनिया का पहला समुद्री ऊर्जा परीक्षण सुविधा - यूरोपीय समुद्री ऊर्जा केंद्र (EMEC) - में स्थापित किया गया था। 2003 ब्रिटेन में लहर और ज्वार ऊर्जा उद्योग का विकास शुरू करने के लिए।
2015 में, दुनिया का पहला ग्रिड-कनेक्टेड वेव-पावर स्टेशन (CETO, जिसका नाम ग्रीक समुद्र की देवी के नाम पर रखा गया है) पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के तट से ऑनलाइन चला गया। कार्नेगी वेव एनर्जी द्वारा विकसित, यह पावर स्टेशन पानी के नीचे संचालित होता है और सीडेड-पंच्ड पंपों की एक श्रृंखला को पंप करने के लिए अंडरसीयर ब्वॉयज का उपयोग करता है, जो बदले में बिजली उत्पन्न करता है।
जियोथर्मल:
भूतापीय बिजली वैकल्पिक ऊर्जा का एक और रूप है जिसे टिकाऊ और विश्वसनीय माना जाता है। इस मामले में, ऊष्मा ऊर्जा पृथ्वी से प्राप्त होती है - आमतौर पर मैग्मा संघनक, हॉट स्प्रिंग्स या हाइड्रोथर्मल सर्कुलेशन से लेकर स्पिन टरबाइन या ऊष्मा भवनों तक। इसे विश्वसनीय माना जाता है क्योंकि पृथ्वी में 10 हैं31 ऊष्मा ऊर्जा के मूल्य, जो स्वाभाविक रूप से 44.2 टेरावाट (TW) की दर से चालन द्वारा सतह पर प्रवाहित होते हैं - दोहरी मानवता की वर्तमान ऊर्जा खपत से अधिक है।
एक दोष यह है कि यह ऊर्जा फैलाना है, और केवल कुछ स्थानों पर सस्ते में दोहन किया जा सकता है। हालांकि, दुनिया के कुछ क्षेत्रों में, जैसे कि आइसलैंड, इंडोनेशिया और भू-तापीय गतिविधि के उच्च स्तर वाले अन्य क्षेत्र, यह बिजली पैदा करने के लिए जीवाश्म ईंधन और कोयले पर निर्भरता को कम करने का एक आसानी से सुलभ और लागत प्रभावी तरीका है। भू-तापीय स्रोतों से 15 प्रतिशत से अधिक बिजली पैदा करने वाले देशों में अल सल्वाडोर, केन्या, फिलीपींस, आइसलैंड और कोस्टा रिका शामिल हैं।
2015 तक, दुनिया भर में भू-तापीय ऊर्जा क्षमता 12.8 गीगावाट (जीडब्ल्यू) है, जो 2020 तक बढ़कर 14.5 से 17.6 गीगावॉट हो जाने की उम्मीद है। इससे भी ज्यादा, जियोथर्मल एनर्जी एसोसिएशन (जीईए) का अनुमान है कि कुल वैश्विक क्षमता का केवल 6.5 प्रतिशत ही रहा है। अब तक टैप किया गया, जबकि आईपीसीसी ने भू-तापीय ऊर्जा क्षमता को 35 गीगावॉट से 2 टीडब्लू की सीमा में होने की सूचना दी।
गोद लेने के मुद्दे:
अक्षय ऊर्जा के कई रूपों के साथ एक समस्या यह है कि वे प्रकृति की परिस्थितियों पर निर्भर करते हैं - हवा, पानी की आपूर्ति, और पर्याप्त धूप - जो सीमाएं लगा सकते हैं। एक अन्य मुद्दा तेल और प्राकृतिक गैस जैसे पारंपरिक स्रोतों की तुलना में वैकल्पिक ऊर्जा के कई रूपों का सापेक्ष खर्च रहा है। अभी हाल तक, बड़े सौर, पवन, ज्वारीय या भूतापीय परिचालनों के निर्माण में करोड़ों निवेश करने की तुलना में कोयले से चलने वाले या तेल से चलने वाले संयंत्रों को चलाना सस्ता था।
हालांकि, सौर कोशिकाओं, पवन टरबाइनों और अन्य उपकरणों के उत्पादन में किए गए सुधार - उत्पादित ऊर्जा की मात्रा में किए गए सुधारों का उल्लेख नहीं करने के परिणामस्वरूप - वैकल्पिक ऊर्जा के कई रूपों के परिणामस्वरूप अन्य तरीकों के साथ प्रतिस्पर्धात्मक हो गया है। पूरी दुनिया में, राष्ट्रों और समुदायों ने क्लीनर, अधिक टिकाऊ, और अधिक आत्मनिर्भर तरीकों की ओर संक्रमण में तेजी लाने के लिए कदम बढ़ा रहे हैं।
हमने अंतरिक्ष पत्रिका पर वैकल्पिक ऊर्जा पर कई दिलचस्प लेख लिखे हैं। यहाँ वैकल्पिक ऊर्जा क्या है ?, सौर ऊर्जा क्या है? और कहां से आता है जियोथर्मल एनर्जी ?, क्या दुनिया सौर और पवन ऊर्जा पर दौड़ सकती है ?, और अंतरिक्ष से सौर ऊर्जा की कटाई।
आपको राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला और नवीकरणीय ऊर्जा नीति परियोजना की भी जाँच करनी चाहिए।
खगोल विज्ञान कास्ट भी इस विषय पर एक प्रकरण है। यहाँ एपिसोड 51: पृथ्वी है।
सूत्रों का कहना है:
- विकिपीडिया - अक्षय ऊर्जा
- अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन - नवीकरणीय और वैकल्पिक ईंधन
