8 नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत जो तेल और गैस की जगह ले सकते हैं

1. सौर ऊर्जा

जब अक्षय स्रोतों की बात आती है, तो सबसे पहले, सभी को इसके रूपांतरण के लिए सौर ऊर्जा और पैनल याद आते हैं। अस्तित्व ऐसे दो प्रकार के जनरेटर - फोटोवोल्टिक और केंद्रित प्रकार।

पहला काम इस तरह होता है: जब बैटरी में एक कंडक्टर या सेमीकंडक्टर सौर के अवशोषण के कारण गर्म हो जाता है विकिरण, ठंडे और गर्म क्षेत्रों और एक विद्युत के बीच एक संभावित अंतर पैदा करता है मौजूदा।

केंद्रित प्रकार के जनरेटर प्रकाश एकत्र करते हैं, यह तरल को गर्म करता है, यह भाप में बदल जाता है और टर्बाइनों को घुमाकर बिजली उत्पन्न करता है। ऐसे पैनलों के संचालन का सिद्धांत अनुकूल रूप से तुलना करता है जिसमें यह आपको गर्मी जमा करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है कि वे रात में सीमित रूप से प्रभावी रहते हैं।

बिजली पैदा करने के अलावा, सूरज की रोशनी भी कर सकती है आवेदन करना तरल पदार्थों को सीधे गर्म करने के लिए - उदाहरण के लिए, स्विमिंग पूल और शावर में। पर्यावरण के अनुकूल घर की छत पर स्थित एक बड़ा टैंक बिजली की काफी बचत करेगा।

2. जैव ईंधन

बायोमास जीवित जीवों, आमतौर पर पौधों या शैवाल से प्राप्त सामग्री है। वे सौर ऊर्जा और पानी पर रहते हैं, कुशलता से गुणा करते हैं, और एक आज्ञाकारी स्वभाव रखते हैं।

सबसे आम स्रोत फिलहाल बायोमास लकड़ी है, यानी मृत पेड़, शाखाएं और स्टंप, बोर्डों की कटाई, लकड़ी के चिप्स और अन्य उत्पादन अपशिष्ट। और फसलें भी - बाजरा, भांग, मक्का, सोयाबीन, मिसकैंथस, ज्वार, गन्ना, बांस। इसके अलावा, बायोमास का एक उत्कृष्ट स्रोत कर सकते हैं बनना शैवाल क्योंकि वे बहुत तेजी से बढ़ते हैं।

इस सब से आप इथेनॉल, ब्यूटेनॉल, हाइड्रोजन, मीथेन गैस, सिनगैस, बायोडीजल और बहुत कुछ प्राप्त कर सकते हैं।

बायोमास पर निर्मित ऊर्जा का लाभ कचरे का कुशल निपटान है। हर उस चीज़ से जो लोगों के पास खाने के लिए समय नहीं है या नहीं है, आप ईंधन प्राप्त कर सकते हैं। अभी इसका उत्पादन अच्छा है स्थापित संयुक्त राज्य अमेरिका और ब्राजील के साथ-साथ दक्षिण पूर्व एशिया में भी।

सच है, जैव ईंधन पर स्विच करने से ग्लोबल वार्मिंग की समस्या का समाधान नहीं होता है, क्योंकि इसे अभी भी जलाया जाना है तेल और गैस। लेकिन कम से कम यह अपने आप बढ़ता है और खनिजों की तरह खत्म नहीं होता है।

3. महासागर ऊर्जा

समुद्र की लहरें, ज्वार और धाराएँ गतिज ऊर्जा की एक बड़ी आपूर्ति पैदा करती हैं - यह और भी अफ़सोस की बात है कि इतनी अच्छाई बर्बाद हो जाती है। लेकिन वास्तव में, कुछ देशों ने इन सबसे लाभ उठाना सीख लिया है - उदाहरण के लिए, यूके में दुनिया का सबसे बड़ा वेव जेनरेटर ऑयस्टर बनाया।

ऐसे उपकरणों के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: तरंगें कदम तैरता है, जो पिस्टन पंप को चलाते हैं। वह, बदले में, समुद्र के पानी को एक पाइप के माध्यम से किनारे पर ले जाता है, जहां यह एक पनबिजली जनरेटर के रोटर को घुमाता है।

तटीय ज्वारीय बिजली संयंत्रों के अलावा, पानी के नीचे के संशोधनों के लिए परियोजनाएं हैं। वे एक साधारण पवनचक्की की तरह काम करेंगे: सीबेड पर ब्लेड के साथ एक विशाल चक्की तय की जाती है, एक शक्तिशाली करंट जनरेटर में शाफ्ट को घुमाता है।

ज्वार और धाराओं की गतिज ऊर्जा के सामान्य उपयोग के अलावा, समुद्र से बिजली निकालने का एक और असाधारण तरीका है।

तथ्य यह है कि सूर्य लगातार पृथ्वी की जल सतह को गर्म करता है - वास्तव में, महासागर एक विशाल बैटरी हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि यह गर्मी का 5% भी पैदा करता है उपलब्ध करवाना 10,000 गीगावॉट बिजली का उत्पादन।

हाइड्रोथर्मल महासागरीय ऊर्जा संयंत्र इसमें मदद करेंगे। काम वे इस तरह हैं: हम समुद्र के तल में एक विशाल पाइप को गहरा करते हैं, जो वहां से पानी लेगा। सतह के पास गर्म तरल के साथ हीट एक्सचेंजर्स में प्रवेश करने के बाद महासागर कम दबाव की स्थिति में, ठंडा पानी हमेशा की तरह 100 ° C पर नहीं, बल्कि केवल 27 ° C पर उबलने लगता है। ठंडी भाप बनती है, यह टर्बाइनों को घुमाती है, और हमें बिजली मिलती है।

वर्तमान में, ऐसी प्रायोगिक सुविधाएं स्थित जापान और हवाई में।

4. पवन ऊर्जा

फारस में कम से कम 700-900 ईस्वी में मिलों का आविष्कार किया गया था, और वे सभी से परिचित हैं प्राप्त मध्यकालीन यूरोप में। लगभग 600 वर्षों से हवा वहाँ है मुख्य ऊर्जा का स्रोत जब तक मानवता बड़े पैमाने पर कोयले और भाप इंजनों में बदल गई।

अब तक का पहला पवन फार्म आविष्कार जुलाई 1887 में एंडरसन कॉलेज, ग्लासगो के प्रोफेसर जेम्स बेलीथ द्वारा। लेकिन स्थानीय लोगों ने बिजली को "शैतान का आविष्कार" मानते हुए इसका इस्तेमाल करने से इनकार कर दिया।

बाद में, प्रोफेसर ने एक और टर्बाइन बनाया, जिससे स्थानीय पागलखाने को बिजली मिली।

अब पवन ऊर्जा फिर से लोकप्रिय हो रही है। वह इस्तेमाल किया गया दुनिया के आधे देशों में। डेनमार्क, उदाहरण के लिए, प्राप्त करता है इसके लिए धन्यवाद, 56% बिजली की खपत, उरुग्वे - 40%, लिथुआनिया - 36%, आयरलैंड - 35%, ग्रेट ब्रिटेन - 24%। संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, पुर्तगाल, जर्मनी, स्पेन, लैटिन अमेरिका और अफ्रीका में भी पवन चक्कियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

पवन चक्कियाँ अच्छी हैं क्योंकि वे आपको हवा से बिजली बनाने की अनुमति देती हैं जहाँ तारों को खींचना अव्यावहारिक है। इसके अलावा, वे काम रात में और सर्दियों में अधिक कुशल, जब सौर पैनल, इसके विपरीत, शक्ति खो देते हैं। अतः ऊर्जा के ये दोनों स्रोत एक दूसरे के पूरक हैं।

हां, पवन चक्कियों की कुछ खामियां भी हैं: उनके ब्लेड कभी-कभी नीचे गिर जाते हैं पक्षियों उड़ान में, और समर्थन हिल रहे हैं ताकि कीड़े जमीन से बाहर रेंगें। हालांकि, नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ सिंगापुर के शोधकर्ता आयोजित तुलना की और निष्कर्ष निकाला कि ये जनरेटर जीवाश्म ईंधन संयंत्रों की तुलना में एवियन मौतों की अनुपातहीन रूप से कम संख्या के लिए जिम्मेदार हैं।

5. जल वाष्प की स्थैतिक बिजली

बिजली पैदा करने का एक अनोखा नया तरीका मिला 2020 में तेल अवीव विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों द्वारा। हम सभी जानते हैं कि आंधी के दौरान बिजली गिरती है। वे तब उत्पन्न होते हैं जब विभिन्न घनत्व के जल वाष्प के कण - छोटी बूंदों से लेकर बर्फ के टुकड़े तक - एक दूसरे से टकराते हैं और उनके आसपास के वातावरण को विद्युतीकृत करते हैं।

वैज्ञानिक दोहराया गया प्रयोगशाला में यह प्रक्रिया और पाया कि यदि हवा की नमी 60% से अधिक है, तो कणों के बीच पहले से ही स्थैतिक बिजली उत्पन्न हो सकती है। और यदि आप पर्याप्त उच्च धातु के खंभे बनाते हैं, तो वे सचमुच हवा में जल वाष्प से चार्ज कर सकते हैं। नतीजतन, उनसे तार खींचे जा सकते हैं और बुनियादी ढांचे को बिजली दी जा सकती है।

बेशक, आप शायद ही किसी महानगर को जल वाष्प से बिजली से रोशन कर सकते हैं। लेकिन उच्च आर्द्रता वाले उष्णकटिबंधीय देशों के विकास के लिए सस्ती ऊर्जा प्राप्त करने का यह एक बहुत ही आशाजनक तरीका है।

6. भू - तापीय ऊर्जा

वैज्ञानिकों ने इसकी गणना की है शांत होते हुए पृथ्वी के कोर का 1°C सभी ज्ञात जीवाश्म ईंधनों की तुलना में 10,000 गुना अधिक ऊर्जा मुक्त करेगा। और यह, एक सेकंड के लिए, 6,000 ° C तक गर्म होता है और एक अरब वर्षों में 300-500 ° C तक ठंडा हो जाता है।

यही है, यह ऊर्जा का अविश्वसनीय भंडार है! पृथ्वी के कोर की क्षमता को समाप्त करने के लिए हमारे पास समय से पहले सूर्य एक लाल दानव में बदल जाएगा।

भूतापीय झरने अब पोषण आइसलैंड, न्यूजीलैंड, इटली, फ्रांस, लिथुआनिया, मैक्सिको, निकारागुआ, कोस्टा रिका, फिलीपींस, इंडोनेशिया, चीन, केन्या और जापान में बिजली संयंत्र।

वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए ग्रह के भू-तापीय संसाधनों का केवल एक छोटा सा हिस्सा उपयोग किया जाता है - अक्सर ऐसे स्टेशन टेक्टोनिक प्लेटों की सीमाओं पर स्थित होते हैं। लेकिन अगर आप धारा ड्रिलिंग कुओं को मेंटल पर रखते हैं ग्रहों, जमीन के नीचे से कहीं भी ऊर्जा खींचना संभव होगा।

दरअसल, ऐसी परियोजना मौजूद केवल सिद्धांत में। हम पृथ्वी के मेंटल के लिए एक कुआं खोदते हैं, इसे हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग द्रव से भरते हैं और एक कृत्रिम गर्म जलभृत प्राप्त करते हैं। और फिर हम ऊपर टर्बाइन लगाते हैं और बिजली बनाते हैं।

केवल लेकिन: ज़रूरत वास्तव में बहुत बड़ा गड्ढा - लगभग 10 किलोमीटर गहरा।

7. कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जो पौधों की कोशिकाओं में होती है, जिसके दौरान सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में पानी और कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन और ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाते हैं। वह सिर्फ दोहराना यह पौधों की सहायता के बिना प्रयोगशाला स्थितियों में किया जा सकता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका, स्वीडन और जापान के वैज्ञानिक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण विधियों का विकास कर रहे हैं अनुमति देना ईंधन, रेजिन, प्लास्टिक और फाइबर बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से। और अगर शोध सफल होता है, तो हम हवा से सचमुच ईंधन और निर्माण सामग्री बनाने में सक्षम होंगे।

इसके अलावा, प्रक्रिया में पौधों और जलीय जीवों की भागीदारी को पूरी तरह से मना करना आवश्यक नहीं है। उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषक नीले-हरे शैवाल का प्रजनन करने के लिए, और फिर गढ़ने उन्हें बायोप्लास्टिक और जैव ईंधन में बदलना भी एक व्यवहार्य विकल्प है।

8. पृथ्वी का इन्फ्रारेड थर्मल विकिरण

सूर्य की किरणें ग्रह के हिस्से पर पड़ती हैं और सतह और वातावरण को गर्म करती हैं। इस समय पृथ्वी का दूसरा भाग, इसके विपरीत, दिन के दौरान संचित ऊर्जा को इन्फ्रारेड थर्मल विकिरण के रूप में छोड़ देता है। ग्रह 10¹⁷ वाट उष्मा उत्पन्न करता है, और यह सारा धन अर्थहीन रूप से नष्ट हो जाता है वाह़य ​​अंतरिक्ष.

ऑस्ट्रेलियाई इंजीनियर आविष्कार थर्मोरेडिएशन डायोड नामक एक उपकरण जो गर्म होने पर नहीं, बल्कि ठंडा होने पर ऊर्जा उत्पन्न करता है। और यदि आप इसका काफी बड़ा मॉडल बनाते हैं, जो दिन के दौरान गर्मी जमा करेगा और रात में इसे बंद कर देगा, तो आपको सौर बैटरी जैसा कुछ मिलता है जो घड़ी के आसपास काम करता है।

और अगर निर्माण फोटोकल्स जो इन्फ्रारेड लाइट को कैप्चर करते हैं (ये पहले से ही नाइट विजन डिवाइस में हैं), और ग्रह के थर्मल विकिरण को अवशोषित करने के लिए उनका उपयोग करें, आपको तथाकथित संग्राहक मिलता है उत्सर्जन ऊर्जा। और यह आपको रात में पतली हवा से बिजली बनाने की अनुमति देगा।

पैनल, वश में कर लेना रात में ग्रह की सतह का थर्मल विकिरण और दिन के दौरान बिखरी हुई पराबैंगनी धूप, आप कर सकते हैं महानगरीय क्षेत्रों में सभी ऊंची इमारतों को कवर करेगा और एक अच्छा अतिरिक्त स्रोत प्राप्त करेगा बिजली।

इसके अलावा, ऐसे उत्सर्जन ऊर्जा संग्राहक, जब जरूरत न हो, हो सकते हैं परिवर्तन निष्क्रिय के टावरों में विकिरण कूलिंग (पीडीआरसी) - वे ग्रह की सतह की तुलना में अंतरिक्ष में अधिक कुशलता से गर्मी छोड़ेंगे। इससे पृथ्वी को ग्लोबल वार्मिंग से बचाने में मदद मिलेगी।