रूस के लिए, पृथ्वी की गर्मी की ऊर्जा उपभोक्ता को इसके निष्कर्षण और आपूर्ति के लिए नई उच्च, पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके सस्ती और सस्ती बिजली और गर्मी प्रदान करने का एक निरंतर, विश्वसनीय स्रोत बन सकती है। यह इस समय विशेष रूप से सच है

जीवाश्म ऊर्जा कच्चे माल के सीमित संसाधन

औद्योगिक और विकासशील देशों (संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, संयुक्त यूरोप के राज्यों, चीन, भारत, आदि) में जैविक ऊर्जा कच्चे माल की मांग बहुत अधिक है। साथ ही, इन देशों में उनके अपने हाइड्रोकार्बन संसाधन या तो अपर्याप्त या आरक्षित हैं, और एक देश, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका, विदेशों में ऊर्जा कच्चे माल खरीदता है या अन्य देशों में जमा विकसित करता है।

रूस में, ऊर्जा संसाधनों के मामले में सबसे अमीर देशों में से एक, ऊर्जा की आर्थिक जरूरतें अभी भी प्राकृतिक संसाधनों के उपयोग की संभावनाओं से संतुष्ट हैं। हालांकि, आंतों से जीवाश्म हाइड्रोकार्बन का निष्कर्षण बहुत तेज है। अगर 1940-1960 के दशक में। मुख्य तेल उत्पादक क्षेत्र वोल्गा और सिस-उरल्स में "दूसरा बाकू" थे, फिर, 1970 के दशक से शुरू होकर, और वर्तमान में, पश्चिमी साइबेरिया एक ऐसा क्षेत्र रहा है। लेकिन यहां भी जीवाश्म हाइड्रोकार्बन के उत्पादन में उल्लेखनीय गिरावट आई है। "सूखी" Cenomanian गैस का युग बीत रहा है। प्राकृतिक गैस उत्पादन के व्यापक विकास का पिछला चरण समाप्त हो गया है। Medvezhye, Urengoyskoye और Yamburgskoye जैसे विशाल भंडार से इसकी निकासी क्रमशः 84, 65 और 50% थी। विकास के लिए अनुकूल तेल भंडार का अनुपात भी समय के साथ घटता जाता है।

हाइड्रोकार्बन ईंधन की सक्रिय खपत के कारण, तेल और प्राकृतिक गैस के तटवर्ती भंडार में काफी कमी आई है। अब उनका मुख्य भंडार महाद्वीपीय शेल्फ पर केंद्रित है। और यद्यपि तेल और गैस उद्योग का कच्चा माल अभी भी आवश्यक मात्रा में रूस में तेल और गैस के निष्कर्षण के लिए पर्याप्त है, निकट भविष्य में इसे जटिल खनन और भूवैज्ञानिक स्थितियां। साथ ही हाइड्रोकार्बन उत्पादन की लागत बढ़ेगी।

उप-भूमि से निकाले गए अधिकांश गैर-नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग बिजली संयंत्रों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। सबसे पहले, यह ईंधन संरचना में 64% की हिस्सेदारी है।

रूस में, थर्मल पावर प्लांटों में 70% बिजली उत्पन्न होती है। देश के ऊर्जा उद्यम सालाना लगभग 500 मिलियन टन ई. टन बिजली और गर्मी पैदा करने के उद्देश्य से, जबकि गर्मी के उत्पादन में बिजली के उत्पादन की तुलना में 3-4 गुना अधिक हाइड्रोकार्बन ईंधन की खपत होती है।

हाइड्रोकार्बन कच्चे माल के इन संस्करणों के दहन से प्राप्त गर्मी की मात्रा सैकड़ों टन परमाणु ईंधन के उपयोग के बराबर है - अंतर बहुत बड़ा है। हालांकि, परमाणु ऊर्जा को पर्यावरणीय सुरक्षा (चेरनोबिल की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए) सुनिश्चित करने और संभावित आतंकवादी हमलों से बचाने के साथ-साथ अप्रचलित और खर्च की गई परमाणु ऊर्जा इकाइयों की सुरक्षित और महंगी डीकमिशनिंग की आवश्यकता होती है। दुनिया में यूरेनियम के सिद्ध वसूली योग्य भंडार लगभग 3 मिलियन 400 हजार टन हैं। पिछली पूरी अवधि (2007 तक) के लिए, लगभग 2 मिलियन टन का खनन किया गया था।

वैश्विक ऊर्जा के भविष्य के रूप में आरईएस

वैकल्पिक अक्षय ऊर्जा स्रोतों (आरईएस) में हाल के दशकों में दुनिया में बढ़ती दिलचस्पी न केवल हाइड्रोकार्बन ईंधन भंडार में कमी के कारण है, बल्कि पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने की आवश्यकता के कारण भी है। उद्देश्य कारक (जीवाश्म ईंधन और यूरेनियम भंडार, साथ ही पारंपरिक आग और परमाणु ऊर्जा के उपयोग से जुड़े पर्यावरणीय परिवर्तन) और ऊर्जा विकास के रुझान बताते हैं कि ऊर्जा उत्पादन के नए तरीकों और रूपों में संक्रमण अपरिहार्य है। पहले से ही XXI सदी की पहली छमाही में। गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों के लिए एक पूर्ण या लगभग पूर्ण संक्रमण होगा।

इस दिशा में जितनी जल्दी सफलता मिलेगी, पूरे समाज के लिए उतना ही कम कष्टदायक होगा और देश के लिए उतना ही ज्यादा फायदेमंद होगा, जहां इस दिशा में निर्णायक कदम उठाए जाएंगे।

विश्व अर्थव्यवस्था ने पारंपरिक और नए ऊर्जा स्रोतों के तर्कसंगत संयोजन के लिए संक्रमण के लिए पहले से ही एक पाठ्यक्रम निर्धारित किया है। 2000 तक दुनिया में ऊर्जा की खपत 18 बिलियन टन से अधिक ईंधन के बराबर थी। टन, और 2025 तक ऊर्जा की खपत 30-38 बिलियन टन ईंधन के बराबर हो सकती है। टन, पूर्वानुमान के आंकड़ों के अनुसार, 2050 तक 60 अरब टन ईंधन के बराबर के स्तर पर खपत संभव है। टी. समीक्षाधीन अवधि में विश्व अर्थव्यवस्था के विकास में एक विशिष्ट प्रवृत्ति जीवाश्म ईंधन की खपत में एक व्यवस्थित कमी और गैर-पारंपरिक ऊर्जा संसाधनों के उपयोग में इसी वृद्धि है। पृथ्वी की तापीय ऊर्जा उनमें से पहले स्थान पर है।

वर्तमान में, रूसी संघ के ऊर्जा मंत्रालय ने गैर-पारंपरिक ऊर्जा के विकास के लिए एक कार्यक्रम अपनाया है, जिसमें हीट पंप इकाइयों (एचपीयू) के उपयोग के लिए 30 बड़ी परियोजनाएं शामिल हैं, जिसके संचालन का सिद्धांत खपत पर आधारित है पृथ्वी की कम संभावित तापीय ऊर्जा।

पृथ्वी के ताप और ऊष्मा पम्पों की निम्न-क्षमता ऊर्जा

पृथ्वी की ऊष्मा की कम-क्षमता वाली ऊर्जा के स्रोत सौर विकिरण और हमारे ग्रह के गर्म आंतों के थर्मल विकिरण हैं। वर्तमान में, ऐसी ऊर्जा का उपयोग अक्षय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित ऊर्जा के सबसे गतिशील रूप से विकासशील क्षेत्रों में से एक है।

पृथ्वी की गर्मी का उपयोग विभिन्न प्रकार की इमारतों और संरचनाओं में हीटिंग, गर्म पानी की आपूर्ति, एयर कंडीशनिंग (शीतलन) के साथ-साथ सर्दियों के मौसम में पटरियों को गर्म करने, आइसिंग को रोकने, खुले स्टेडियमों में हीटिंग फ़ील्ड आदि के लिए किया जा सकता है। हीटिंग और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करने वाले सिस्टम के अंग्रेजी भाषा के तकनीकी साहित्य में जीएचपी - "जियोथर्मल हीट पंप" (जियोथर्मल हीट पंप) के रूप में जाना जाता है। मध्य और उत्तरी यूरोप के देशों की जलवायु विशेषताएं, जो संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा के साथ, पृथ्वी की निम्न-श्रेणी की गर्मी के उपयोग के लिए मुख्य क्षेत्र हैं, इसे मुख्य रूप से हीटिंग उद्देश्यों के लिए निर्धारित करते हैं; गर्मियों में भी हवा को ठंडा करने की अपेक्षाकृत कम ही आवश्यकता होती है। इसलिए, संयुक्त राज्य अमेरिका के विपरीत, यूरोपीय देशों में ताप पंप मुख्य रूप से हीटिंग मोड में काम करते हैं। अमेरिका में, वे वेंटिलेशन के साथ संयुक्त एयर हीटिंग सिस्टम में अधिक बार उपयोग किए जाते हैं, जो बाहरी हवा को गर्म करने और ठंडा करने दोनों की अनुमति देता है। यूरोपीय देशों में, ताप पंपों का उपयोग आमतौर पर जल तापन प्रणालियों में किया जाता है। चूंकि बाष्पीकरणकर्ता और कंडेनसर के बीच तापमान अंतर कम होने पर उनकी दक्षता बढ़ जाती है, फर्श हीटिंग सिस्टम का उपयोग अक्सर इमारतों को गर्म करने के लिए किया जाता है, जिसमें अपेक्षाकृत कम तापमान (35-40 डिग्री सेल्सियस) का शीतलक प्रसारित होता है।

पृथ्वी की ऊष्मा की निम्न-क्षमता ऊर्जा के उपयोग के लिए प्रणालियों के प्रकार

सामान्य स्थिति में, पृथ्वी की ऊष्मा की निम्न-क्षमता ऊर्जा का उपयोग करने के लिए दो प्रकार की प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

- खुली प्रणाली: निम्न-श्रेणी की तापीय ऊर्जा के स्रोत के रूप में, भूजल का उपयोग किया जाता है, जिसे सीधे ताप पंपों को आपूर्ति की जाती है;

- बंद सिस्टम: हीट एक्सचेंजर्स मिट्टी के द्रव्यमान में स्थित होते हैं; जब जमीन से कम तापमान वाला शीतलक उनके माध्यम से घूमता है, तो तापीय ऊर्जा को जमीन से "उतार" लिया जाता है और ऊष्मा पंप बाष्पीकरणकर्ता में स्थानांतरित कर दिया जाता है (या जब जमीन के सापेक्ष उच्च तापमान वाले शीतलक का उपयोग किया जाता है, तो इसे ठंडा किया जाता है) )

ओपन सिस्टम का नुकसान यह है कि कुओं को रखरखाव की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सभी क्षेत्रों में ऐसी प्रणालियों का उपयोग संभव नहीं है। मिट्टी और भूजल के लिए मुख्य आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:

- मिट्टी की पर्याप्त जल पारगम्यता, जल भंडार की पुनःपूर्ति की अनुमति;

- पाइप स्केल और जंग की समस्याओं से बचने के लिए अच्छा भूजल रसायन (जैसे कम लौह सामग्री)।

पृथ्वी की ऊष्मा की निम्न-क्षमता ऊर्जा के उपयोग के लिए बंद प्रणालियाँ

बंद प्रणालियाँ क्षैतिज और लंबवत हैं (चित्र 1)।

चावल। 1. भू-तापीय ताप पंप स्थापना की योजना: ए - क्षैतिज

और बी - ऊर्ध्वाधर जमीन हीट एक्सचेंजर्स।

क्षैतिज जमीन हीट एक्सचेंजर

पश्चिमी और मध्य यूरोप के देशों में, क्षैतिज ग्राउंड हीट एक्सचेंजर्स आमतौर पर अलग-अलग पाइप होते हैं जो अपेक्षाकृत कसकर रखे जाते हैं और एक दूसरे से श्रृंखला में या समानांतर में जुड़े होते हैं (चित्र 2)।

चावल। 2. क्षैतिज ग्राउंड हीट एक्सचेंजर्स के साथ: ए - अनुक्रमिक और

बी - समानांतर कनेक्शन।

उस साइट के क्षेत्र को बचाने के लिए जहां गर्मी हटा दी जाती है, बेहतर प्रकार के ताप विनिमायक विकसित किए गए हैं, उदाहरण के लिए, क्षैतिज या लंबवत स्थित सर्पिल (चित्र 3) के रूप में ताप विनिमायक। संयुक्त राज्य अमेरिका में हीट एक्सचेंजर्स का यह रूप आम है।

2. पृथ्वी की ऊष्मीय व्यवस्था

पृथ्वी एक ठंडा ब्रह्मांडीय पिंड है। सतह का तापमान मुख्य रूप से बाहर से आपूर्ति की जाने वाली गर्मी पर निर्भर करता है। पृथ्वी की ऊपरी परत की ऊष्मा का 95% है बाहरी (सौर) ऊष्मा और केवल 5% ऊष्मा आंतरिक , जो पृथ्वी के आंत्र से आता है और इसमें ऊर्जा के कई स्रोत शामिल हैं। पृथ्वी के आँतों में गहराई के साथ तापमान 1300 o C (ऊपरी मेंटल में) से बढ़कर 3700 o C (कोर के केंद्र में) हो जाता है।

बाहरी गर्मी. पृथ्वी की सतह पर ऊष्मा मुख्य रूप से सूर्य से आती है। सतह का प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर एक मिनट के भीतर लगभग 2 कैलोरी ऊष्मा प्राप्त करता है। इस मान को कहा जाता है सौर स्थिरांक और सूर्य से पृथ्वी पर आने वाली ऊष्मा की कुल मात्रा को निर्धारित करता है। एक साल के लिए, यह 2.26 10 21 कैलोरी की मात्रा में होता है। पृथ्वी की आंतों में सौर ताप के प्रवेश की गहराई मुख्य रूप से प्रति इकाई सतह क्षेत्र में गिरने वाली गर्मी की मात्रा और चट्टानों की तापीय चालकता पर निर्भर करती है। अधिकतम गहराई जिसमें बाहरी गर्मी प्रवेश करती है, महासागरों में 200 मीटर और भूमि पर लगभग 40 मीटर है।

आंतरिक गर्मी. गहराई के साथ तापमान में वृद्धि होती है, जो विभिन्न प्रदेशों में बहुत असमान रूप से होती है। तापमान में वृद्धि एक रुद्धोष्म नियम का पालन करती है और दबाव में पदार्थ के संपीड़न पर निर्भर करती है जब पर्यावरण के साथ गर्मी का आदान-प्रदान असंभव है।

पृथ्वी के अंदर ऊष्मा के मुख्य स्रोत:

तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय के दौरान निकलने वाली ऊष्मा।

पृथ्वी के निर्माण से बची हुई गर्मी।

पृथ्वी के संपीड़न और घनत्व में पदार्थ के वितरण के दौरान जारी गुरुत्वाकर्षण गर्मी।

पृथ्वी की पपड़ी की गहराई में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न ऊष्मा।

पृथ्वी के ज्वारीय घर्षण से निकलने वाली ऊष्मा।

3 तापमान क्षेत्र हैं:

मैं- चर तापमान क्षेत्र . तापमान में परिवर्तन क्षेत्र की जलवायु से निर्धारित होता है। दैनिक उतार-चढ़ाव व्यावहारिक रूप से लगभग 1.5 मीटर की गहराई पर मर जाते हैं, और वार्षिक उतार-चढ़ाव 20 ... 30 मीटर की गहराई पर होते हैं। Ia - हिमीकरण क्षेत्र।

द्वितीय - निरंतर तापमान क्षेत्र क्षेत्र के आधार पर 15…40 मीटर की गहराई पर स्थित है।

तृतीय - गर्म क्षेत्र .

पृथ्वी की पपड़ी की आंत में चट्टानों का तापमान शासन आमतौर पर एक भू-तापीय ढाल और एक भू-तापीय चरण द्वारा व्यक्त किया जाता है।

प्रत्येक 100 मीटर गहराई के लिए तापमान वृद्धि की मात्रा को कहा जाता है भूतापीय ढाल. अफ्रीका में, विटवाटरसैंड क्षेत्र में, यह 1.5 °С है, जापान में (इचिगो) - 2.9 °С, दक्षिण ऑस्ट्रेलिया में - 10.9 °С, कजाकिस्तान (समारिंडा) में - 6.3 °С, कोला प्रायद्वीप पर - 0.65 °С .

चावल। 3. पृथ्वी की पपड़ी में तापमान क्षेत्र: I - परिवर्तनशील तापमान का क्षेत्र, Ia - हिमांक क्षेत्र; II - निरंतर तापमान का क्षेत्र; III - तापमान वृद्धि का क्षेत्र।

वह गहराई जिस पर तापमान 1 डिग्री बढ़ जाता है, कहलाता है भूतापीय चरण।भूतापीय चरण के संख्यात्मक मान न केवल विभिन्न अक्षांशों पर, बल्कि क्षेत्र में एक ही बिंदु की विभिन्न गहराई पर भी स्थिर होते हैं। भूतापीय चरण का मान 1.5 से 250 मीटर तक भिन्न होता है। आर्कान्जेस्क में यह 10 मीटर है, मास्को में - 38.4 मीटर, और प्यतिगोर्स्क में - 1.5 मीटर। सैद्धांतिक रूप से, इस चरण का औसत मूल्य 33 मीटर है।

मॉस्को में 1,630 मीटर की गहराई तक ड्रिल किए गए एक कुएं में, बॉटमहोल का तापमान 41 डिग्री सेल्सियस था, और डोनबास में 1,545 मीटर की गहराई तक ड्रिल की गई खदान में, तापमान 56.3 डिग्री सेल्सियस था। उच्चतम तापमान संयुक्त राज्य अमेरिका में 7136 मीटर की गहराई के साथ एक कुएं में दर्ज किया गया था, जहां यह 224 डिग्री सेल्सियस के बराबर है। गहरी संरचनाओं को डिजाइन करते समय गहराई के साथ तापमान में वृद्धि को ध्यान में रखा जाना चाहिए। गणना के अनुसार, 400 किमी की गहराई पर तापमान 1400...1700 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचना चाहिए। पृथ्वी की कोर के लिए उच्चतम तापमान (लगभग 5000 डिग्री सेल्सियस) प्राप्त किया गया था।

शब्द "जियोथर्मल एनर्जी" ग्रीक शब्द अर्थ (जियो) और थर्मल (थर्मल) से आया है। असल में, भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी से ही आती है. पृथ्वी की कोर से निकलने वाली ऊष्मा, जिसका औसत तापमान 3600 डिग्री सेल्सियस है, ग्रह की सतह की ओर विकीर्ण होती है।

कई किलोमीटर की गहराई पर भूमिगत हीटिंग स्प्रिंग्स और गीजर को विशेष कुओं का उपयोग करके किया जा सकता है जिसके माध्यम से गर्म पानी (या इससे भाप) सतह पर बहता है, जहां इसे सीधे गर्मी के रूप में या अप्रत्यक्ष रूप से टर्बाइनों को घुमाकर बिजली उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। .

चूंकि पृथ्वी की सतह के नीचे का पानी लगातार भर जाता है, और पृथ्वी की कोर मानव जीवन के सापेक्ष अनिश्चित काल तक गर्मी उत्पन्न करती रहेगी, भूतापीय ऊर्जा अंततः समाप्त हो जाएगी। स्वच्छ और नवीकरणीय।

पृथ्वी के ऊर्जा संसाधनों को एकत्रित करने के तरीके

आज, भूतापीय ऊर्जा के संचयन की तीन मुख्य विधियाँ हैं: शुष्क भाप, गर्म पानी और द्विआधारी चक्र। सूखी भाप प्रक्रिया सीधे बिजली जनरेटर के टरबाइन ड्राइव को चलाती है। गर्म पानी नीचे से ऊपर की ओर प्रवेश करता है, फिर टर्बाइनों को चलाने के लिए भाप बनाने के लिए टैंक में छिड़काव किया जाता है। ये दो तरीके सबसे आम हैं, जो अमेरिका, आइसलैंड, यूरोप, रूस और अन्य देशों में सैकड़ों मेगावाट बिजली पैदा करते हैं। लेकिन स्थान सीमित है, क्योंकि ये संयंत्र केवल विवर्तनिक क्षेत्रों में काम करते हैं जहां गर्म पानी तक पहुंचना आसान होता है।

द्विआधारी चक्र प्रौद्योगिकी के साथ, सतह पर गर्म (जरूरी नहीं कि गर्म) पानी निकाला जाता है और ब्यूटेन या पेंटेन के साथ मिलाया जाता है, जिसका क्वथनांक कम होता है। इस तरल को एक हीट एक्सचेंजर के माध्यम से पंप किया जाता है, जहां यह वाष्पित हो जाता है और सिस्टम में वापस पुन: परिचालित होने से पहले एक टरबाइन के माध्यम से भेजा जाता है। बाइनरी साइकिल तकनीक अमेरिका में दसियों मेगावाट बिजली प्रदान करती है: कैलिफोर्निया, नेवादा और हवाई द्वीप।

ऊर्जा प्राप्त करने का सिद्धांत

भूतापीय ऊर्जा प्राप्त करने के नुकसान

उपयोगिता स्तर पर, भू-तापीय विद्युत संयंत्रों का निर्माण और संचालन महंगा है। एक उपयुक्त स्थान खोजने के लिए महंगे कुओं के सर्वेक्षण की आवश्यकता होती है, जिसमें उत्पादक भूमिगत हॉटस्पॉट से टकराने की कोई गारंटी नहीं होती है। हालांकि, विश्लेषकों को उम्मीद है कि अगले छह वर्षों में यह क्षमता लगभग दोगुनी हो जाएगी।

इसके अलावा, एक भूमिगत स्रोत के उच्च तापमान वाले क्षेत्र सक्रिय भूवैज्ञानिक और रासायनिक ज्वालामुखियों वाले क्षेत्रों में स्थित हैं। ये "हॉट स्पॉट" टेक्टोनिक प्लेटों की सीमाओं पर उन जगहों पर बनते हैं जहां क्रस्ट काफी पतला होता है। प्रशांत क्षेत्र को अक्सर कई ज्वालामुखियों के लिए रिंग ऑफ फायर के रूप में जाना जाता है जहां अलास्का, कैलिफोर्निया और ओरेगन सहित कई हॉटस्पॉट हैं। नेवादा में सैकड़ों हॉटस्पॉट हैं जो अधिकांश उत्तरी अमेरिका को कवर करते हैं।

अन्य भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्र हैं। भूकंप और मैग्मा की गति पानी को प्रसारित करने की अनुमति देती है। कुछ स्थानों पर पानी सतह तक बढ़ जाता है और प्राकृतिक गर्म झरने और गीजर होते हैं, जैसे कामचटका में। कामचटका के गीजर में पानी 95 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

खुले गीजर सिस्टम के साथ समस्याओं में से एक कुछ वायु प्रदूषकों की रिहाई है। हाइड्रोजन सल्फाइड - एक बहुत ही पहचानने योग्य "सड़े हुए अंडे" गंध के साथ एक जहरीली गैस - भाप के साथ जारी आर्सेनिक और खनिजों की थोड़ी मात्रा। नमक एक पर्यावरणीय समस्या भी पैदा कर सकता है।

अपतटीय भूतापीय बिजली संयंत्रों में, पाइपों में हस्तक्षेप करने वाले नमक की एक महत्वपूर्ण मात्रा जमा हो जाती है। बंद प्रणालियों में, कोई उत्सर्जन नहीं होता है और सतह पर लाए गए सभी तरल वापस आ जाते हैं।

ऊर्जा संसाधन की आर्थिक क्षमता

भूकंपीय रूप से सक्रिय स्थान एकमात्र ऐसे स्थान नहीं हैं जहाँ भूतापीय ऊर्जा पाई जा सकती है। पृथ्वी पर वस्तुतः कहीं भी सतह के नीचे 4 मीटर से लेकर कई किलोमीटर तक कहीं भी गहराई पर प्रत्यक्ष ताप उद्देश्यों के लिए प्रयोग करने योग्य गर्मी की निरंतर आपूर्ति होती है। यहां तक ​​कि अपने पिछवाड़े या स्थानीय स्कूल की जमीन में भी घर या अन्य इमारतों को गर्मी प्रदान करने की आर्थिक क्षमता होती है।

इसके अलावा, सतह से बहुत नीचे (4 - 10 किमी) शुष्क चट्टान संरचनाओं में भारी मात्रा में तापीय ऊर्जा होती है।

नई तकनीक का उपयोग भू-तापीय प्रणालियों का विस्तार कर सकता है जहां लोग पारंपरिक तकनीक की तुलना में बहुत बड़े पैमाने पर बिजली उत्पन्न करने के लिए उस गर्मी का उपयोग कर सकते हैं। बिजली पैदा करने के इस सिद्धांत की पहली प्रदर्शन परियोजनाओं को संयुक्त राज्य और ऑस्ट्रेलिया में 2013 की शुरुआत में दिखाया गया है।

यदि भू-तापीय संसाधनों की पूर्ण आर्थिक क्षमता को साकार किया जा सकता है, तो यह उत्पादन क्षमता के लिए बिजली के एक विशाल स्रोत का प्रतिनिधित्व करेगा। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि पारंपरिक भू-तापीय स्रोतों में 38,000 मेगावाट की क्षमता है, जो प्रति वर्ष 380 मिलियन मेगावाट बिजली का उत्पादन कर सकती है।

गर्म शुष्क चट्टानें भूमिगत हर जगह 5 से 8 किमी की गहराई पर और कुछ जगहों पर उथली गहराई पर पाई जाती हैं। इन संसाधनों तक पहुंच में गर्म चट्टानों के माध्यम से घूमने वाले ठंडे पानी की शुरूआत और गर्म पानी को निकालना शामिल है। वर्तमान में इस तकनीक का कोई व्यावसायिक अनुप्रयोग नहीं है। मौजूदा प्रौद्योगिकियां अभी तक थर्मल ऊर्जा को सीधे मैग्मा से पुनर्प्राप्त करने की अनुमति नहीं देती हैं, लेकिन यह भू-तापीय ऊर्जा का सबसे शक्तिशाली संसाधन है.

ऊर्जा संसाधनों के संयोजन और इसकी स्थिरता के साथ, भूतापीय ऊर्जा एक स्वच्छ, अधिक टिकाऊ ऊर्जा प्रणाली के रूप में एक अनिवार्य भूमिका निभा सकती है।

भूतापीय विद्युत संयंत्रों का निर्माण

भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी से आने वाली स्वच्छ और टिकाऊ ऊष्मा है। बड़े संसाधन पृथ्वी की सतह से कुछ किलोमीटर नीचे, और उससे भी गहरे, उच्च तापमान पिघली हुई चट्टान से लेकर मैग्मा कहलाते हैं। लेकिन जैसा कि ऊपर बताया गया है, लोग अभी तक मैग्मा तक नहीं पहुंचे हैं।

तीन भूतापीय विद्युत संयंत्र डिजाइन

आवेदन की तकनीक संसाधन द्वारा निर्धारित की जाती है। अगर पानी कुएं से भाप के रूप में आता है, तो इसे सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है। यदि गर्म पानी काफी अधिक है, तो उसे हीट एक्सचेंजर से गुजरना होगा।

बिजली उत्पादन के लिए पहला कुआं 1924 से पहले खोदा गया था। 1950 के दशक में गहरे कुएं खोदे गए, लेकिन वास्तविक विकास 1970 और 1980 के दशक में हुआ।

भूतापीय ऊष्मा का प्रत्यक्ष उपयोग

भूतापीय स्रोतों का उपयोग सीधे हीटिंग उद्देश्यों के लिए भी किया जा सकता है। गर्म पानी का उपयोग इमारतों को गर्म करने, ग्रीनहाउस में पौधों को उगाने, सूखी मछलियों और फसलों को उगाने, तेल उत्पादन में सुधार, दूध के पास्चराइज़र जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं में मदद करने और मछली के खेतों में पानी गर्म करने के लिए किया जाता है। अमेरिका में, क्लैमथ फॉल्स, ओरेगन और बोइस, इडाहो ने एक सदी से भी अधिक समय से घरों और इमारतों को गर्म करने के लिए भू-तापीय पानी का उपयोग किया है। पूर्वी तट पर, वार्म स्प्रिंग्स शहर, वर्जीनिया स्थानीय रिसॉर्ट्स में से एक में गर्मी स्रोतों का उपयोग करके सीधे वसंत के पानी से गर्मी प्राप्त करता है।

आइसलैंड में, देश की लगभग हर इमारत गर्म पानी के झरने से गर्म होती है। वास्तव में, आइसलैंड को अपनी प्राथमिक ऊर्जा का 50 प्रतिशत से अधिक भूतापीय स्रोतों से प्राप्त होता है। रेकजाविक में, उदाहरण के लिए (पॉप। 118,000), एक कन्वेयर के साथ गर्म पानी 25 किलोमीटर तक पहुँचाया जाता है, और निवासी इसका उपयोग हीटिंग और प्राकृतिक जरूरतों के लिए करते हैं।

न्यूजीलैंड को अपनी बिजली का 10% अतिरिक्त मिलता है। तापीय जल की उपस्थिति के बावजूद अविकसित है।

यह ऊर्जा वैकल्पिक स्रोतों से संबंधित है। आजकल, वे अधिक से अधिक बार संसाधनों को प्राप्त करने की संभावनाओं का उल्लेख करते हैं जो ग्रह हमें देता है। हम कह सकते हैं कि हम अक्षय ऊर्जा के लिए फैशन के युग में रहते हैं। इस क्षेत्र में बहुत सारे तकनीकी समाधान, योजनाएँ, सिद्धांत बनाए जा रहे हैं।

यह पृथ्वी की आंत में गहरा है और इसमें नवीकरण के गुण हैं, दूसरे शब्दों में यह अंतहीन है। वैज्ञानिकों के अनुसार शास्त्रीय संसाधन समाप्त होने लगे हैं, तेल, कोयला, गैस समाप्त हो जाएगी।

नेस्जावेलिर जियोथर्मल पावर प्लांट, आइसलैंड

इसलिए, व्यक्ति धीरे-धीरे ऊर्जा उत्पादन के नए वैकल्पिक तरीकों को अपनाने की तैयारी कर सकता है। पृथ्वी की पपड़ी के नीचे एक शक्तिशाली कोर है। इसका तापमान 3000 से 6000 डिग्री के बीच होता है। लिथोस्फेरिक प्लेटों की गति इसकी जबरदस्त शक्ति को प्रदर्शित करती है। यह स्वयं को मैग्मा के ज्वालामुखीय स्लोशिंग के रूप में प्रकट करता है। गहराई में, रेडियोधर्मी क्षय होता है, कभी-कभी ऐसी प्राकृतिक आपदाओं को प्रेरित करता है।

आमतौर पर मैग्मा सतह से आगे बढ़े बिना उसे गर्म करता है। इस प्रकार गीजर या गर्म पानी के कुंड प्राप्त होते हैं। इस तरह, भौतिक प्रक्रियाओं का उपयोग मानवता के लिए सही उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

भूतापीय ऊर्जा स्रोतों के प्रकार

इसे आमतौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: हाइड्रोथर्मल और पेट्रोथर्मल ऊर्जा। पहला गर्म स्रोतों के कारण बनता है, और दूसरा प्रकार सतह पर और पृथ्वी की गहराई में तापमान का अंतर है। इसे आपके अपने शब्दों में कहें तो, एक हाइड्रोथर्मल स्प्रिंग भाप और गर्म पानी से बना होता है, जबकि एक पेट्रोथर्मल स्प्रिंग गहरे भूमिगत छिपा होता है।

विश्व में भूतापीय ऊर्जा की विकास क्षमता का मानचित्र

पेट्रोथर्मल ऊर्जा के लिए, दो कुओं को ड्रिल करना, एक को पानी से भरना आवश्यक है, जिसके बाद एक उड़ने वाली प्रक्रिया होगी, जो सतह पर आ जाएगी। भूतापीय क्षेत्रों के तीन वर्ग हैं:

• भूतापीय - महाद्वीपीय प्लेटों के पास स्थित है। 80C/किमी से अधिक तापमान प्रवणता। एक उदाहरण के रूप में, लार्डेरेलो का इतालवी कम्यून। एक बिजली संयंत्र है
• सेमी-थर्मल - तापमान 40 - 80 सी / किमी। ये प्राकृतिक जलभृत हैं, जिनमें कुचल चट्टानें हैं। फ्रांस में कुछ जगहों पर इस तरह से इमारतों को गर्म किया जाता है।
• सामान्य - 40 सी/किमी से कम ढाल। ऐसे क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व सबसे आम है

वे उपभोग के लिए एक उत्कृष्ट स्रोत हैं। वे चट्टान में हैं, एक निश्चित गहराई पर। आइए वर्गीकरण पर करीब से नज़र डालें:

• एपिथर्मल - तापमान 50 से 90 s . तक
• मेसोथर्मल - 100 - 120 s
• हाइपोथर्मल - 200 s . से अधिक

ये प्रजातियां विभिन्न रासायनिक संरचना से बनी हैं। इसके आधार पर, पानी का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बिजली के उत्पादन में, गर्मी की आपूर्ति (थर्मल मार्ग), कच्चे माल का आधार।

वीडियो: भूतापीय ऊर्जा

गर्मी आपूर्ति प्रक्रिया

पानी का तापमान 50 -60 डिग्री है, जो आवासीय क्षेत्र के हीटिंग और गर्म आपूर्ति के लिए इष्टतम है। हीटिंग सिस्टम की आवश्यकता भौगोलिक स्थिति और जलवायु परिस्थितियों पर निर्भर करती है। और लोगों को लगातार गर्म पानी की आपूर्ति की जरूरत है। इस प्रक्रिया के लिए जीटीएस (जियोथर्मल थर्मल स्टेशन) बनाए जा रहे हैं।

यदि तापीय ऊर्जा के शास्त्रीय उत्पादन के लिए एक बॉयलर हाउस का उपयोग किया जाता है जो ठोस या गैस ईंधन की खपत करता है, तो इस उत्पादन में एक गीजर स्रोत का उपयोग किया जाता है। तकनीकी प्रक्रिया बहुत सरल है, वही संचार, थर्मल मार्ग और उपकरण। यह एक अच्छी तरह से ड्रिल करने के लिए पर्याप्त है, इसे गैसों से साफ करें, फिर इसे बॉयलर रूम में पंपों के साथ भेजें, जहां तापमान अनुसूची बनाए रखी जाएगी, और फिर यह हीटिंग मुख्य में प्रवेश करेगी।

मुख्य अंतर यह है कि ईंधन बॉयलर का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। यह थर्मल ऊर्जा की लागत को काफी कम करता है। सर्दियों में, ग्राहकों को गर्मी और गर्म पानी की आपूर्ति होती है, और गर्मियों में केवल गर्म पानी की आपूर्ति होती है।

विद्युत उत्पादन

बिजली के उत्पादन में हॉट स्प्रिंग्स, गीजर मुख्य घटक हैं। इसके लिए कई योजनाओं का उपयोग किया जाता है, विशेष बिजली संयंत्र बनाए जा रहे हैं। जीटीएस डिवाइस:

• डीएचडब्ल्यू टैंक
• पंप
• गैस विभाजक
• भाप विभाजक
• टर्बाइन उत्पन्न करना
• संधारित्र
• बूस्टर पंप
• टैंक - कूलर

जैसा कि आप देख सकते हैं, सर्किट का मुख्य तत्व भाप कनवर्टर है। इससे शुद्ध भाप प्राप्त करना संभव हो जाता है, क्योंकि इसमें एसिड होता है जो टरबाइन उपकरण को नष्ट कर देता है। तकनीकी चक्र में मिश्रित योजना का उपयोग करना संभव है, अर्थात पानी और भाप प्रक्रिया में शामिल हैं। तरल गैसों, साथ ही भाप से शुद्धिकरण के पूरे चरण से गुजरता है।

बाइनरी स्रोत के साथ सर्किट

काम करने वाला घटक कम क्वथनांक वाला तरल है। थर्मल पानी बिजली के उत्पादन में भी शामिल है और एक माध्यमिक कच्चे माल के रूप में कार्य करता है।

इसकी सहायता से कम क्वथनांक स्रोत भाप का निर्माण होता है। इस तरह के काम के चक्र के साथ जीटीएस पूरी तरह से स्वचालित हो सकता है और रखरखाव कर्मियों की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है। अधिक शक्तिशाली स्टेशन दो-सर्किट योजना का उपयोग करते हैं। इस प्रकार का बिजली संयंत्र 10 मेगावाट की क्षमता तक पहुंचने की अनुमति देता है। डबल सर्किट संरचना:

• वाष्प जेनरेटर
• टर्बाइन
• संधारित्र
• बेदखलदार
• शाखा पंप
• गरम करनेवाला
• बाष्पीकरण करनेवाला

प्रायोगिक उपयोग

स्रोतों का विशाल भंडार वार्षिक ऊर्जा खपत से कई गुना अधिक है। लेकिन मानव जाति द्वारा केवल एक छोटा सा अंश उपयोग किया जाता है। स्टेशनों का निर्माण 1916 का है। इटली में, 7.5 मेगावाट की क्षमता वाला पहला जियोटीपीपी बनाया गया था। उद्योग सक्रिय रूप से ऐसे देशों में विकसित हो रहा है जैसे: यूएसए, आइसलैंड, जापान, फिलीपींस, इटली।

संभावित स्थलों की सक्रिय खोज और निष्कर्षण के अधिक सुविधाजनक तरीके चल रहे हैं। उत्पादन क्षमता साल दर साल बढ़ रही है। यदि हम आर्थिक संकेतकों को ध्यान में रखते हैं, तो ऐसे उद्योग की लागत कोयले से चलने वाले ताप विद्युत संयंत्रों के बराबर होती है। आइसलैंड लगभग पूरी तरह से सांप्रदायिक और आवास स्टॉक को जीटी स्रोत के साथ कवर करता है। 80% घरों में कुओं के गर्म पानी का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका के विशेषज्ञों का दावा है कि, उचित विकास के साथ, जियोटीपीपी वार्षिक खपत से 30 गुना अधिक उत्पादन कर सकते हैं। अगर हम क्षमता की बात करें तो दुनिया के 39 देश अगर पृथ्वी की आंतों को 100 प्रतिशत तक इस्तेमाल कर लें तो खुद को पूरी तरह से बिजली मुहैया करा सकेंगे।

समाज के विकास और गठन के साथ, मानव जाति ने अधिक से अधिक आधुनिक और साथ ही ऊर्जा प्राप्त करने के किफायती तरीकों की तलाश शुरू कर दी। इसके लिए आज विभिन्न स्टेशनों का निर्माण किया जा रहा है, लेकिन साथ ही, पृथ्वी के आंतों में निहित ऊर्जा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वह किसके जैसी है? आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं।

भू - तापीय ऊर्जा

नाम से ही स्पष्ट है कि यह पृथ्वी के आंतरिक भाग की ऊष्मा का प्रतिनिधित्व करता है। पृथ्वी की पपड़ी के नीचे मैग्मा की एक परत होती है, जो एक उग्र-तरल सिलिकेट पिघलती है। शोध के आंकड़ों के अनुसार, इस गर्मी की ऊर्जा क्षमता दुनिया के प्राकृतिक गैस भंडार की ऊर्जा के साथ-साथ तेल की तुलना में बहुत अधिक है। मैग्मा सतह पर आता है - लावा। इसके अलावा, सबसे बड़ी गतिविधि पृथ्वी की उन परतों में देखी जाती है, जिन पर टेक्टोनिक प्लेटों की सीमाएँ स्थित होती हैं, साथ ही जहाँ पृथ्वी की पपड़ी पतलेपन की विशेषता होती है। पृथ्वी की भूतापीय ऊर्जा इस प्रकार प्राप्त होती है: ग्रह के लावा और जल संसाधन संपर्क में हैं, जिसके परिणामस्वरूप पानी तेजी से गर्म होने लगता है। इससे गीजर का विस्फोट होता है, तथाकथित गर्म झीलों और अंतर्धाराओं का निर्माण होता है। यही है, प्रकृति की वे घटनाएं, जिनके गुण सक्रिय रूप से ऊर्जा के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

कृत्रिम भूतापीय स्रोत

पृथ्वी की आंतों में निहित ऊर्जा का बुद्धिमानी से उपयोग किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, भूमिगत बॉयलर बनाने का विचार है। ऐसा करने के लिए, आपको पर्याप्त गहराई के दो कुओं को ड्रिल करने की आवश्यकता है, जो नीचे से जुड़े होंगे। यही है, यह पता चला है कि भू-तापीय ऊर्जा औद्योगिक रूप से भूमि के लगभग किसी भी कोने में प्राप्त की जा सकती है: ठंडे पानी को एक कुएं के माध्यम से जलाशय में पंप किया जाएगा, और दूसरे के माध्यम से गर्म पानी या भाप निकाला जाएगा। कृत्रिम ताप स्रोत फायदेमंद और तर्कसंगत होंगे यदि परिणामी गर्मी अधिक ऊर्जा प्रदान करेगी। भाप को टरबाइन जनरेटर में भेजा जा सकता है जो बिजली पैदा करेगा।

बेशक, निकाली गई गर्मी कुल भंडार में उपलब्ध मात्रा का केवल एक अंश है। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि चट्टानों के संपीड़न, आंतों के स्तरीकरण की प्रक्रियाओं के कारण गहरी गर्मी लगातार भर जाएगी। विशेषज्ञों के अनुसार, पृथ्वी की पपड़ी में गर्मी जमा होती है, जिसकी कुल मात्रा पृथ्वी के सभी जीवाश्म अंदरूनी हिस्सों के कैलोरी मान से 5,000 गुना अधिक है। यह पता चला है कि ऐसे कृत्रिम रूप से बनाए गए भूतापीय स्टेशनों का संचालन समय असीमित हो सकता है।

स्रोत सुविधाएँ

जो स्रोत भूतापीय ऊर्जा प्राप्त करना संभव बनाते हैं उनका पूरी तरह से उपयोग करना लगभग असंभव है। वे दुनिया के 60 से अधिक देशों में मौजूद हैं, जिसमें प्रशांत ज्वालामुखी रिंग ऑफ फायर के क्षेत्र में स्थलीय ज्वालामुखियों की सबसे बड़ी संख्या है। लेकिन व्यवहार में, यह पता चला है कि दुनिया के विभिन्न क्षेत्रों में भू-तापीय स्रोत उनके गुणों में पूरी तरह से भिन्न हैं, अर्थात् औसत तापमान, लवणता, गैस संरचना, अम्लता, और इसी तरह।

गीजर पृथ्वी पर ऊर्जा के स्रोत हैं, जिनकी ख़ासियत यह है कि वे कुछ निश्चित अंतराल पर उबलते पानी को उगलते हैं। विस्फोट के बाद, पूल पानी से मुक्त हो जाता है, इसके तल पर आप एक चैनल देख सकते हैं जो जमीन में गहराई तक जाता है। कामचटका, आइसलैंड, न्यूजीलैंड और उत्तरी अमेरिका जैसे क्षेत्रों में गीजर का उपयोग ऊर्जा स्रोतों के रूप में किया जाता है, और कई अन्य क्षेत्रों में सिंगल गीजर पाए जाते हैं।

ऊर्जा कहाँ से आती है?

अनकूल्ड मैग्मा पृथ्वी की सतह के बहुत करीब स्थित है। इससे गैसें और वाष्प निकलती हैं, जो ऊपर उठती हैं और दरारों से होकर गुजरती हैं। भूजल के साथ मिलाकर, वे उन्हें गर्म करते हैं, वे स्वयं गर्म पानी में बदल जाते हैं, जिसमें कई पदार्थ घुल जाते हैं। इस तरह के पानी को विभिन्न भू-तापीय स्रोतों के रूप में पृथ्वी की सतह पर छोड़ा जाता है: हॉट स्प्रिंग्स, खनिज स्प्रिंग्स, गीजर, और इसी तरह। वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी की गर्म आंतें गुफाएं या कक्ष हैं जो मार्ग, दरार और चैनलों से जुड़े हैं। वे सिर्फ भूजल से भरे हुए हैं, और उनके बहुत करीब मैग्मा कक्ष हैं। इस प्राकृतिक तरीके से पृथ्वी की तापीय ऊर्जा का निर्माण होता है।

पृथ्वी का विद्युत क्षेत्र

प्रकृति में एक और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत है, जो नवीकरणीय, पर्यावरण के अनुकूल और उपयोग में आसान है। सच है, अब तक इस स्रोत का केवल अध्ययन किया गया है और व्यवहार में लागू नहीं किया गया है। तो, पृथ्वी की स्थितिज ऊर्जा उसके विद्युत क्षेत्र में निहित है। इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के बुनियादी नियमों और पृथ्वी के विद्युत क्षेत्र की विशेषताओं के अध्ययन के आधार पर इस तरह से ऊर्जा प्राप्त करना संभव है। वास्तव में, विद्युत के दृष्टिकोण से हमारा ग्रह एक गोलाकार संधारित्र है जो 300,000 वोल्ट तक चार्ज होता है। इसके आंतरिक क्षेत्र में ऋणात्मक आवेश होता है, और बाहरी - आयनमंडल - धनात्मक होता है। एक इन्सुलेटर है। इसके माध्यम से आयनिक और संवहन धाराओं का निरंतर प्रवाह होता है, जो कई हज़ार एम्पीयर की ताकत तक पहुँचता है। हालांकि, इस मामले में प्लेटों के बीच संभावित अंतर कम नहीं होता है।

इससे पता चलता है कि प्रकृति में एक जनरेटर है, जिसकी भूमिका संधारित्र प्लेटों से आवेशों के रिसाव को लगातार फिर से भरना है। ऐसे जनरेटर की भूमिका पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा निभाई जाती है, जो सौर हवा के प्रवाह में हमारे ग्रह के साथ मिलकर घूमती है। केवल एक ऊर्जा उपभोक्ता को इस जनरेटर से जोड़कर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है। ऐसा करने के लिए, आपको एक विश्वसनीय जमीन स्थापित करने की आवश्यकता है।

नवीकरणीय स्रोत

जैसे-जैसे हमारे ग्रह की जनसंख्या लगातार बढ़ रही है, हमें जनसंख्या को प्रदान करने के लिए अधिक से अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है। पृथ्वी की आंतों में निहित ऊर्जा बहुत भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, अक्षय स्रोत हैं: पवन, सौर और जल ऊर्जा। वे पर्यावरण के अनुकूल हैं, और इसलिए आप पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने के डर के बिना उनका उपयोग कर सकते हैं।

जल ऊर्जा

इस पद्धति का उपयोग कई सदियों से किया जा रहा है। आज बड़ी संख्या में बांध और जलाशय बनाए गए हैं, जिनमें पानी का उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इस तंत्र का सार सरल है: नदी के प्रवाह के प्रभाव में, टरबाइन के पहिये क्रमशः घूमते हैं, पानी की ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

आज, बड़ी संख्या में पनबिजली संयंत्र हैं जो पानी के प्रवाह की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं। इस पद्धति की ख़ासियत यह है कि यह क्रमशः नवीकरणीय है, ऐसे डिज़ाइनों की लागत कम होती है। इसीलिए, इस तथ्य के बावजूद कि जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण में काफी लंबा समय लगता है, और यह प्रक्रिया स्वयं बहुत महंगी है, फिर भी, ये सुविधाएं विद्युत-गहन उद्योगों से काफी बेहतर प्रदर्शन करती हैं।

सौर ऊर्जा: आधुनिक और आशाजनक

सौर पैनलों का उपयोग करके सौर ऊर्जा प्राप्त की जाती है, लेकिन आधुनिक प्रौद्योगिकियां इसके लिए नए तरीकों के उपयोग की अनुमति देती हैं। दुनिया का सबसे बड़ा सिस्टम कैलिफोर्निया के रेगिस्तान में बना है। यह 2,000 घरों के लिए पूरी तरह से ऊर्जा प्रदान करता है। डिजाइन निम्नानुसार काम करता है: सूर्य की किरणें दर्पणों से परिलक्षित होती हैं, जिन्हें पानी के साथ केंद्रीय बॉयलर में भेजा जाता है। यह उबलता है और भाप में बदल जाता है, जो टरबाइन को बदल देता है। यह, बदले में, एक विद्युत जनरेटर से जुड़ा होता है। हवा का उपयोग उस ऊर्जा के रूप में भी किया जा सकता है जो पृथ्वी हमें देती है। हवा पाल उड़ाती है, पवन चक्कियों को घुमाती है। और अब इसकी मदद से आप ऐसे उपकरण बना सकते हैं जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करेंगे। पवनचक्की के ब्लेड को घुमाकर, यह टरबाइन शाफ्ट को चलाता है, जो बदले में, एक विद्युत जनरेटर से जुड़ा होता है।

पृथ्वी की आंतरिक ऊर्जा

यह कई प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्रकट हुआ, जिनमें से मुख्य अभिवृद्धि और रेडियोधर्मिता हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी और उसके द्रव्यमान का निर्माण कई मिलियन वर्षों में हुआ और यह ग्रहों के बनने के कारण हुआ। वे एक साथ चिपक गए, क्रमशः, पृथ्वी का द्रव्यमान अधिक से अधिक हो गया। हमारे ग्रह के बाद एक आधुनिक द्रव्यमान होना शुरू हुआ, लेकिन अभी भी एक वातावरण से रहित था, उल्कापिंड और क्षुद्रग्रह पिंड बिना किसी बाधा के उस पर गिर गए। इस प्रक्रिया को केवल अभिवृद्धि कहा जाता है, और इसने इस तथ्य को जन्म दिया कि महत्वपूर्ण गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा जारी की गई थी। और जितने बड़े पिंड ग्रह से टकराते हैं, उतनी ही अधिक ऊर्जा पृथ्वी के आंतों में निहित होती है।

इस गुरुत्वाकर्षण भेदभाव ने इस तथ्य को जन्म दिया कि पदार्थ अलग होने लगे: भारी पदार्थ बस डूब गए, जबकि हल्के और वाष्पशील पदार्थ ऊपर तैरने लगे। विभेदन ने गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा के अतिरिक्त विमोचन को भी प्रभावित किया।

परमाणु ऊर्जा

पृथ्वी ऊर्जा का उपयोग विभिन्न तरीकों से हो सकता है। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण की मदद से, जब परमाणु पदार्थ के सबसे छोटे कणों के क्षय के कारण तापीय ऊर्जा निकलती है। मुख्य ईंधन यूरेनियम है, जो पृथ्वी की पपड़ी में निहित है। बहुत से लोग मानते हैं कि ऊर्जा प्राप्त करने का यह तरीका सबसे आशाजनक है, लेकिन इसका उपयोग कई समस्याओं से जुड़ा है। सबसे पहले, यूरेनियम विकिरण उत्सर्जित करता है जो सभी जीवित जीवों को मारता है। इसके अलावा, यदि यह पदार्थ मिट्टी या वातावरण में प्रवेश करता है, तो एक वास्तविक मानव निर्मित आपदा होगी। हम आज तक चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के दुखद परिणामों का अनुभव कर रहे हैं। खतरा इस तथ्य में निहित है कि रेडियोधर्मी कचरा सभी जीवित चीजों को सहस्राब्दियों तक, बहुत लंबे समय तक खतरे में डाल सकता है।

नया समय - नए विचार

बेशक, लोग यहीं नहीं रुकते हैं, और हर साल ऊर्जा प्राप्त करने के नए तरीके खोजने के लिए अधिक से अधिक प्रयास किए जाते हैं। यदि पृथ्वी की ऊष्मा की ऊर्जा काफी सरलता से प्राप्त की जाती है, तो कुछ विधियाँ इतनी सरल नहीं हैं। उदाहरण के लिए, ऊर्जा स्रोत के रूप में, जैविक गैस का उपयोग करना काफी संभव है, जो कचरे के क्षय के दौरान प्राप्त होता है। इसका उपयोग घरों को गर्म करने और पानी गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

तेजी से, उनका निर्माण तब किया जा रहा है जब बांधों और टर्बाइनों को जलाशयों के मुहाने पर स्थापित किया जाता है, जो क्रमशः ईब और प्रवाह द्वारा संचालित होते हैं, बिजली प्राप्त होती है।

कचरा जलाने से मिलती है ऊर्जा

एक और तरीका जो पहले से ही जापान में इस्तेमाल किया जा रहा है, वह है भस्मक का निर्माण। आज वे इंग्लैंड, इटली, डेनमार्क, जर्मनी, फ्रांस, नीदरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका में बने हैं, लेकिन केवल जापान में इन उद्यमों का उपयोग न केवल अपने इच्छित उद्देश्य के लिए, बल्कि बिजली पैदा करने के लिए भी किया जाने लगा। स्थानीय कारखानों में, सभी कचरे का 2/3 भाग जला दिया जाता है, जबकि कारखाने भाप टर्बाइनों से सुसज्जित होते हैं। तदनुसार, वे आसपास के क्षेत्रों में गर्मी और बिजली की आपूर्ति करते हैं। साथ ही, लागत के मामले में, इस तरह के उद्यम का निर्माण थर्मल पावर प्लांट के निर्माण से कहीं अधिक लाभदायक है।

ज्वालामुखियों के संकेन्द्रित होने पर पृथ्वी की ऊष्मा का उपयोग करने की संभावना अधिक आकर्षक होती है। इस मामले में, पृथ्वी को बहुत गहराई से ड्रिल करने की आवश्यकता नहीं होगी, क्योंकि पहले से ही 300-500 मीटर की गहराई पर तापमान पानी के क्वथनांक से कम से कम दोगुना होगा।

बिजली उत्पन्न करने का एक ऐसा तरीका भी है, जैसे हाइड्रोजन - सबसे सरल और सबसे हल्का रासायनिक तत्व - को एक आदर्श ईंधन माना जा सकता है, क्योंकि यह वह जगह है जहाँ पानी है। यदि आप हाइड्रोजन जलाते हैं, तो आपको पानी मिल सकता है, जो ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन की लौ अपने आप में हानिरहित है, यानी पर्यावरण को कोई नुकसान नहीं होगा। इस तत्व की ख़ासियत यह है कि इसका उच्च कैलोरी मान होता है।

भविष्य में क्या है?

बेशक, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा या जो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से प्राप्त होती है, मानव जाति की सभी जरूरतों को पूरी तरह से संतुष्ट नहीं कर सकती है, जो हर साल बढ़ रही हैं। हालांकि, विशेषज्ञों का कहना है कि चिंता की कोई बात नहीं है, क्योंकि ग्रह के ईंधन संसाधन अभी भी पर्याप्त हैं। इसके अलावा, अधिक से अधिक नए स्रोतों का उपयोग किया जा रहा है, पर्यावरण के अनुकूल और नवीकरणीय।

पर्यावरण प्रदूषण की समस्या बनी हुई है और यह भयावह रूप से तेजी से बढ़ रही है। हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा क्रमशः कम हो जाती है, जिस हवा में हम सांस लेते हैं वह हानिकारक होती है, पानी में खतरनाक अशुद्धियाँ होती हैं, और मिट्टी धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है। यही कारण है कि जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता को कम करने और गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों का अधिक सक्रिय उपयोग करने के तरीकों की तलाश करने के लिए पृथ्वी के आंतों में ऊर्जा जैसी घटना का समय पर अध्ययन करना बहुत महत्वपूर्ण है।