वैकल्पिक ऊर्जा क्या है?

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हाल के वर्षों में, वैकल्पिक ऊर्जा गहन रुचि और बहस का विषय रही है। जलवायु परिवर्तन के खतरे के लिए धन्यवाद, और यह तथ्य कि औसत वैश्विक तापमान साल-दर-साल बढ़ रहा है, ऊर्जा के रूपों को खोजने का अभियान जो जीवाश्म ईंधन, कोयला और अन्य प्रदूषणकारी तरीकों पर मानवता की निर्भरता को कम करेगा, स्वाभाविक रूप से तेज हो गया है।

हालांकि वैकल्पिक ऊर्जा के लिए ज्यादातर अवधारणाएं नई नहीं हैं, यह पिछले कुछ दशकों में ही मुद्दा बना है। और प्रौद्योगिकी और उत्पादन में सुधार के लिए धन्यवाद, दक्षता बढ़ने के दौरान वैकल्पिक ऊर्जा के अधिकांश रूपों की लागत में गिरावट आई है। लेकिन सिर्फ वैकल्पिक ऊर्जा क्या है, और इसके मुख्यधारा बनने की संभावना क्या है?

परिभाषा:

स्वाभाविक रूप से, "वैकल्पिक ऊर्जा" का क्या अर्थ है और इस पर क्या लागू किया जा सकता है, इस पर कुछ बहस हुई है। एक ओर, यह शब्द ऊर्जा के रूपों को संदर्भित कर सकता है जो मानवता के कार्बन पदचिह्न को नहीं बढ़ाता है। इस संबंध में, इसमें परमाणु सुविधाएं, पनबिजली और प्राकृतिक गैस और "स्वच्छ कोयला" जैसी चीजें शामिल हो सकती हैं।

दूसरी ओर, इस शब्द का उपयोग इस बात के लिए भी किया जाता है कि वर्तमान में ऊर्जा के गैर-पारंपरिक तरीकों को क्या माना जाता है - जैसे कि सौर, पवन, भूतापीय, बायोमास और अन्य हालिया परिवर्धन। इस तरह का वर्गीकरण हाइड्रोइलेक्ट्रिक जैसे तरीकों को नियमबद्ध करता है, जो लगभग एक सदी से अधिक समय से हैं और इसलिए दुनिया के कुछ क्षेत्रों में काफी आम हैं।

एक अन्य कारक यह है कि वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को "स्वच्छ" माना जाता है, जिसका अर्थ है कि वे हानिकारक प्रदूषकों का उत्पादन नहीं करते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह कार्बन डाइऑक्साइड लेकिन कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और अन्य जैसे अन्य उत्सर्जन को संदर्भित कर सकता है। इन मापदंडों के भीतर, परमाणु ऊर्जा को एक वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत नहीं माना जाता है क्योंकि यह रेडियोधर्मी कचरे का उत्पादन करता है जो अत्यधिक विषाक्त है और इसे संग्रहीत किया जाना चाहिए।

हालांकि, सभी मामलों में, इस शब्द का उपयोग ऊर्जा के रूपों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जो आने वाले दशकों में ऊर्जा उत्पादन के प्रमुख रूप के रूप में जीवाश्म ईंधन और कोयले को बदलने के लिए आएगा।

वैकल्पिक ऊर्जा के प्रकार:

कड़ाई से बोलते हुए, वैकल्पिक ऊर्जा के कई प्रकार हैं। एक बार फिर, परिभाषाएं एक चिपके बिंदु के रूप में बन जाती हैं, और इस शब्द का उपयोग अतीत में उस समय किसी भी विधि को संदर्भित करने के लिए किया गया है जिसे उस समय गैर-मुख्यधारा माना जाता था। लेकिन मोटे तौर पर कोयला और जीवाश्म ईंधन के विकल्प के लिए इस शब्द का व्यापक रूप से उपयोग करना, इसमें निम्न में से कोई भी या सभी शामिल हो सकते हैं:

पनबिजली: यह जलविद्युत बांधों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा को संदर्भित करता है, जहां गिरते पानी (यानी नदियों या नहरों) को टर्बाइनों को स्पिन करने और बिजली उत्पन्न करने के लिए एक तंत्र के माध्यम से प्रसारित किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा: ऊर्जा जो धीमी-विखंडन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होती है। यूरेनियम या अन्य रेडियोधर्मी तत्वों की छड़ें भाप उत्पन्न करने के लिए पानी को गर्म करती हैं, जो बदले में बिजली उत्पन्न करने के लिए टरबाइनों को घुमाती हैं।

सौर ऊर्जा: ऊर्जा सीधे सूर्य से प्राप्त होती है, जहां फोटोवोल्टिक कोशिकाएं (आमतौर पर सिलिकॉन सब्सट्रेट से बनी होती हैं, और बड़े सरणियों में व्यवस्थित होती हैं) सूर्य की किरणों को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। कुछ मामलों में, धूप द्वारा उत्पादित गर्मी का उपयोग बिजली के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसे सौर-तापीय शक्ति के रूप में जाना जाता है।

पवन ऊर्जा: हवा के प्रवाह से उत्पन्न ऊर्जा, जहां बिजली पैदा करने के लिए हवा द्वारा बड़े पवन-टरबाइनों को काटा जाता है।

भूतापीय उर्जा: पृथ्वी की पपड़ी में भूवैज्ञानिक गतिविधि द्वारा उत्पन्न ऊष्मा और भाप से उत्पन्न ऊर्जा। ज्यादातर मामलों में, इसमें टर्बाइनों के माध्यम से भाप को चैनल करने के लिए भूगर्भीय रूप से सक्रिय ज़ोन के ऊपर जमीन में पाइप रखे जाते हैं, जिससे बिजली पैदा होती है।

ज्वार शक्ति:ज्वार के आस-पास स्थित ज्वार-भाटा से उत्पन्न ऊर्जा। यहां, ज्वार में दैनिक परिवर्तन से पानी टर्बाइनों के माध्यम से आगे और पीछे बहता है, जिससे बिजली पैदा होती है और फिर किनारे के बिजली स्टेशनों में स्थानांतरित हो जाती है।

बायोमास: यह उन ईंधन को संदर्भित करता है जो पौधों और जैविक स्रोतों से प्राप्त होते हैं - अर्थात् इथेनॉल, ग्लूकोज, शैवाल, कवक, बैक्टीरिया - जो गैसोलीन को ईंधन स्रोत के रूप में बदल सकते हैं।

हाइड्रोजन: हाइड्रोजन गैस से जुड़ी प्रक्रियाओं से प्राप्त ऊर्जा। इसमें उत्प्रेरक कन्वर्टर्स शामिल हो सकते हैं, जहां पानी के अणु अलग हो जाते हैं और इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पुनर्मिलन किए जाते हैं; हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाएं, जहां गैस का उपयोग आंतरिक दहन इंजनों को गर्म करने या टर्बाइनों को गर्म करने के लिए किया जाता है; या नाभिकीय संलयन, जहां हाइड्रोजन के परमाणु नियंत्रित परिस्थितियों में ऊर्जा की अविश्वसनीय मात्रा को छोड़ने के लिए फ्यूज करते हैं।

वैकल्पिक और नवीकरणीय ऊर्जा:

कई मामलों में, ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत भी अक्षय हैं। हालाँकि, शब्द पूरी तरह से विनिमेय नहीं हैं, इस तथ्य के कारण कि वैकल्पिक ऊर्जा के कई रूप एक सीमित संसाधन पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा यूरेनियम या अन्य भारी तत्वों पर निर्भर करती है जिनका खनन किया जाना चाहिए।

इस बीच, हवा, सौर, ज्वार, भूतापीय और पनबिजली सभी स्रोतों पर भरोसा करते हैं जो पूरी तरह से अक्षय हैं। सूर्य की किरणें सभी का सबसे प्रचुर ऊर्जा स्रोत हैं, जबकि मौसम और ड्यूरनल पेटेंट द्वारा सीमित हैं, बारहमासी हैं - और इसलिए एक उद्योग के दृष्टिकोण से अटूट हैं। हवा भी एक स्थिर है, पृथ्वी के घूमने और हमारे वातावरण में दबाव में बदलाव के लिए धन्यवाद।

विकास:

वर्तमान में, वैकल्पिक ऊर्जा अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में बहुत अधिक है। हालांकि, यह तस्वीर तेजी से बदल रही है, राजनीतिक दबाव, दुनिया भर में पारिस्थितिक आपदाओं (सूखा, अकाल, बाढ़, तूफान गतिविधि) के संयोजन के कारण, और अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी में सुधार।

उदाहरण के लिए, 2015 तक, दुनिया की ऊर्जा जरूरतों को मुख्य रूप से कोयला (41.3%) और प्राकृतिक गैस (21.7%) जैसे स्रोतों द्वारा प्रदान किया गया था। पनबिजली और परमाणु ऊर्जा का गठन क्रमशः 16.3% और 10.6% था, जबकि "नवीकरणीय" (यानी सौर, पवन, बायोमास आदि) केवल 5.7% थे।

इसने 2013 से एक महत्वपूर्ण बदलाव का प्रतिनिधित्व किया, जब तेल, कोयला और प्राकृतिक गैस की वैश्विक खपत क्रमशः 31.1%, 28.9% और 21.4% थी। परमाणु और जलविद्युत शक्ति 4.8% और 2.45 हो गई, जबकि नवीकरणीय स्रोत सिर्फ 1.2% बने।

इसके अलावा, जीवाश्म ईंधन के उपयोग को रोकने और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के विकास के बारे में अंतर्राष्ट्रीय समझौतों की संख्या में वृद्धि हुई है। इनमें 2009 में यूरोपीय संघ द्वारा हस्ताक्षरित नवीकरणीय ऊर्जा निर्देश शामिल हैं, जिसने 2020 के वर्ष के लिए सभी सदस्य राज्यों के लिए नवीकरणीय ऊर्जा उपयोग के लिए लक्ष्य स्थापित किए।

मूल रूप से, समझौते ने कहा कि यूरोपीय संघ 2020 तक नवीकरणीय ऊर्जा के साथ अपनी कुल ऊर्जा जरूरतों का कम से कम 20% पूरा करता है, और यह कि उनके परिवहन ईंधन का कम से कम 10% 2020 तक अक्षय स्रोतों से आता है। 2016 के नवंबर में, यूरोपीय आयोग ने इन्हें संशोधित किया लक्ष्य, यह स्थापित करते हुए कि 2030 तक यूरोपीय संघ की ऊर्जा जरूरतों का न्यूनतम 27% नवीकरण से आता है।

2015 में, जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र फ्रेमवर्क कन्वेंशन (यूएनएफसीसीसी) ने ग्रीनहाउस गैस शमन के लिए एक रूपरेखा और वैकल्पिक ऊर्जा के वित्तपोषण के लिए पेरिस में मुलाकात की जो 2020 तक प्रभावी हो जाएगी। इसके कारण पेरिस समझौता हुआ, जो 12 दिसंबर, 2015 को अपनाया गया और 22 अप्रैल (पृथ्वी दिवस), 2016 को न्यूयॉर्क में संयुक्त राष्ट्र मुख्यालय में हस्ताक्षर के लिए खोला गया।

वैकल्पिक ऊर्जा विकास के क्षेत्र में कई देशों और राज्यों ने भी अपने नेतृत्व का उल्लेख किया है। उदाहरण के लिए, डेनमार्क में पवन ऊर्जा जर्मनी और स्वीडन जैसे पड़ोसी देशों को प्रदान किए जा रहे अधिशेष के साथ देश की बिजली की मांग का 140% तक प्रदान करती है।

आइसलैंड, उत्तरी अटलांटिक और इसके सक्रिय ज्वालामुखियों में अपने स्थान के लिए धन्यवाद, पनबिजली और भूतापीय शक्ति के संयोजन के माध्यम से 2012 तक अक्षय ऊर्जा पर 100% निर्भरता हासिल की। 2016 में, जर्मनी की तेल और परमाणु ऊर्जा पर निर्भरता को चरणबद्ध करने की नीति के परिणामस्वरूप देश 15 मई, 2016 को एक मील के पत्थर तक पहुंच गया था - जहां बिजली की मांग का लगभग 100% नवीकरणीय स्रोतों से आया था।

कैलिफोर्निया राज्य ने भी हाल के वर्षों में नवीकरणीय ऊर्जा पर अपनी निर्भरता के मामले में प्रभावशाली प्रगति की है। 2009 में, राज्य में 11.6 प्रतिशत बिजली नवीकरणीय संसाधनों जैसे पवन, सौर, भूतापीय, बायोमास और छोटी पनबिजली सुविधाओं से आई थी। कई कार्यक्रमों के लिए धन्यवाद जो अक्षय ऊर्जा स्रोतों पर स्विच करने को प्रोत्साहित करते हैं, यह निर्भरता 2015 तक बढ़कर 25% हो गई।

गोद लेने की वर्तमान दरों के आधार पर, वैकल्पिक ऊर्जा के लिए दीर्घकालिक संभावनाएं बेहद सकारात्मक हैं। इंटरनेशनल एनर्जी एजेंसी (IEA) की 2014 की एक रिपोर्ट के अनुसार, फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा और सौर तापीय ऊर्जा 2050 तक वैश्विक मांग का 27% हिस्सा होगी - जो इसे ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत बनाती है। इसी तरह, पवन ऊर्जा पर 2013 की एक रिपोर्ट ने संकेत दिया कि 2050 तक, पवन वैश्विक मांग का 18% तक हिसाब कर सकता है।

IEA के वर्ल्ड एनर्जी आउटलुक 2016 का यह भी दावा है कि 2040 तक, प्राकृतिक गैस, पवन और सौर ऊर्जा के प्रमुख स्रोतों के रूप में कोयला और तेल ग्रहण करेंगे। और कुछ तो यहां तक कहते हैं कि - सौर, पवन और संलयन शक्ति प्रौद्योगिकी के विकास के लिए धन्यवाद - जीवाश्म ईंधन 2050 तक अप्रचलित हो जाएगा।

सभी चीजों की तरह, वैकल्पिक ऊर्जा को अपनाना क्रमिक रहा है। लेकिन क्लाइमेट चेंज की बढ़ती समस्या और दुनिया भर में बिजली की बढ़ती मांग के लिए धन्यवाद, जिस दर पर स्वच्छ और वैकल्पिक तरीके अपनाए जा रहे हैं, वह हाल के वर्षों में तेजी से बढ़ रहा है। शायद ही इस सदी के दौरान, मानवता कार्बन न्यूट्रल बनने के बिंदु तक पहुँच सकती है, और एक पल भी नहीं!

हमने अंतरिक्ष पत्रिका के लिए वैकल्पिक ऊर्जा के बारे में कई लेख लिखे हैं। यहाँ विभिन्न प्रकार की अक्षय ऊर्जा क्या हैं ?, सौर ऊर्जा क्या है ?, एक पवन टरबाइन कैसे काम करता है ?, क्या सौर और पवन ऊर्जा पर दुनिया चल सकती है ?, भू-तापीय ऊर्जा कहाँ से आती है? और जलवायु परिवर्तन समझौते के लिए लीड का समझौता करता है।

यदि आप वैकल्पिक ऊर्जा के बारे में अधिक जानकारी चाहते हैं, तो अंतरिक्ष में वैकल्पिक ऊर्जा फसलों की जाँच करें। और यहां वैकल्पिक ऊर्जा प्रौद्योगिकी से लेकर जलवायु परिवर्तन पर नियंत्रण तक की एक कड़ी है।

हमने ग्रह पृथ्वी के बारे में खगोल विज्ञान कास्ट का एक एपिसोड भी दर्ज किया है। यहां सुनें, एपिसोड 51: पृथ्वी।

सूत्रों का कहना है: