- विद्युत ऊर्जा का उत्पादन क्या है?
- विद्युत ऊर्जा का उत्पादन कैसे होता है?
- बिजली क्षेत्र के चरण
- बिजली उत्पादन के प्रकार
- नवीकरणीय ऊर्जा
हम बताते हैं कि विद्युत ऊर्जा उत्पादन क्या है, इसके प्रकार और इसका उत्पादन कैसे किया जाता है। इसके अलावा, बिजली क्षेत्र के चरणों।
विद्युत ऊर्जा का उत्पादन क्या है?
की पीढ़ी विद्युत शक्ति के सेट को शामिल करता है प्रक्रियाओं अलग जिसके माध्यम से इसका उत्पादन किया जा सकता है बिजली, या जो समान है, के अन्य रूपों को रूपांतरित करें ऊर्जा में उपलब्ध है प्रकृति (रासायनिक ऊर्जा, कैनेटीक्स, थर्मल, रोशनी, नाभिकीय, आदि) प्रयोग करने योग्य विद्युत ऊर्जा में।
बिजली उत्पादन की क्षमता की मुख्य चिंताओं में से एक है इंसानियत समकालीन, इसके बाद से उपभोग 19वीं शताब्दी में इसकी खोज के बाद से यह हमारे दैनिक जीवन में अपरिहार्य होने के बिंदु तक व्यापक और सामान्य हो गया है। हमारे घरों, उद्योगोंसार्वजनिक प्रकाश व्यवस्था, यहां तक कि हमारे व्यक्तिगत उपकरण, विद्युत शक्ति की निरंतर और स्थिर आपूर्ति पर निर्भर करते हैं।
इस प्रकार, विश्व ऊर्जा खपत बढ़ रही है। जबकि 1900 में वैश्विक ऊर्जा खपत केवल 0.7 टेरावाट (0.7 x 1012 डब्ल्यू) थी, पहले से ही 2005 में यह लगभग 500 एक्साजूल (5 x 1020 जे) होने का अनुमान लगाया गया था, जो 138,900 टेरावाट के बराबर था।
औद्योगिक क्षेत्र सभी का सबसे बड़ा उपभोक्ता है, और इसलिए विकसित दुनिया (तथाकथित प्रथम विश्व) खपत के उच्चतम प्रतिशत के लिए जिम्मेदार है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका दुनिया भर में उत्पन्न ऊर्जा का 25% खपत करता है।
इसलिए, इसे प्राप्त करने के लिए नए और अधिक कुशल तरीकों की खोज एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें भारी वैज्ञानिक और तकनीकी संसाधनों का निवेश किया जाता है, खासकर ऐसे समय में जब जलवायु प्रभाव औद्योगीकरण और जलने से जीवाश्म ईंधन यह न केवल स्पष्ट हो गया है, बल्कि चिंताजनक भी है।
विद्युत ऊर्जा का उत्पादन कैसे होता है?
बिजली, सामान्य तौर पर, बिजली संयंत्रों या बिजली संयंत्रों नामक बड़ी सुविधाओं में उत्पादित की जाती है, जो विभिन्न प्रकार के का लाभ उठाती है कच्चा माल या प्राकृतिक प्रक्रियाएं बिजली का "निर्माण" करती हैं।
इसके लिए अधिकांश बिजली संयंत्रों में अल्टरनेटर होते हैं, जो बड़े उपकरण होते हैं जो उत्पन्न करते हैं प्रत्यावर्ती धारा. वे एक कुंडल से बने होते हैं, जो सामग्री का एक बड़ा, घूमने वाला रोल होता है विद्युत् सुचालक धागों में व्यवस्थित, और a चुंबक जो स्थिर रहता है।
चुम्बक के अंदर कुण्डली को तेज गति से घुमाने पर विद्युतचुम्बकीय प्रेरण नामक एक घटना होती है: चुंबकीय क्षेत्र परिणाम प्रवाहकीय सामग्री के इलेक्ट्रॉनों को जुटाता है, ऊर्जा का एक प्रवाह बनाता है जिसे तब ट्रांसफार्मर की एक श्रृंखला के माध्यम से वितरण के लिए "तैयार" किया जाना चाहिए।
तो, मुद्दा यह है कि कॉइल को उच्च गति और स्थिर रूप से कैसे घुमाया जाए। 19वीं शताब्दी में बिजली के साथ किए गए प्रयोगों में, यह एक साइकिल को पेडल करके उत्पन्न किया गया था, जो निश्चित रूप से केवल एक छोटी राशि का उत्पादन करता था।
बिजली संयंत्रों के मामले में, कुछ अधिक परिष्कृत की आवश्यकता होती है: एक टरबाइन, जो एक घूर्णन उपकरण है जो संचारण करने में सक्षम है यांत्रिक ऊर्जा किसी अन्य बल के उपयोग से, कुंडल तक, इसे घुमाने के लिए।
उदाहरण के लिए, आप झरने में गिरते पानी का उपयोग कर सकते हैं, या हवा का लगातार बहना, या ज्यादातर मामलों में, भाप उबलते पानी की एक अच्छी मात्रा की आरोही मात्रा, जिसके लिए बदले में निरंतर मात्रा उत्पन्न करना आवश्यक है गर्मी, के माध्यम से दहन विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से।
जैसा कि देखा जाएगा, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने की पूरी प्रक्रिया रासायनिक ऊर्जा को कैलोरी ऊर्जा (दहन) में बदलने के अलावा और कुछ नहीं है, बाद में इसे गतिज और यांत्रिक (टरबाइन को जुटाकर) और बाद में विद्युत चुम्बकीय में परिवर्तित करना है, अर्थात बिजली में।
बिजली क्षेत्र के चरण
बिजली क्षेत्र वह है जो बिजली उत्पादन के पूरे सर्किट के लिए जिम्मेदार है, इसकी स्थापना से लेकर हमारे प्रत्येक घर में इसकी खपत तक, उदाहरण के लिए। इस क्षेत्र में संपूर्ण ऊर्जा उत्पादन चक्र में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
- पीढ़ी। पहले चरण में, तार्किक रूप से, किसी भी प्रकार के बिजली संयंत्र में उपलब्ध साधनों के माध्यम से बिजली प्राप्त करना शामिल है।
- परिवर्तन। एक बार बिजली प्राप्त हो जाने के बाद, यह आमतौर पर एक परिवर्तन प्रक्रिया के अधीन होती है जो इसे पावर ग्रिड के साथ परिवहन के लिए तैयार करती है, क्योंकि बिजली, अन्य उत्पादों और सामानों के विपरीत, बाद में खपत के लिए संग्रहीत नहीं की जा सकती है, लेकिन इसे तुरंत प्रसारित किया जाना चाहिए।
बिजली संयंत्रों के आसपास स्थित तथाकथित सबस्टेशन या ट्रांसफार्मर संयंत्र, और बिजली संयंत्रों के नजदीक परिवर्तन केंद्र भी इसके लिए जिम्मेदार हैं। आबादी उपभोक्ताओं, चूंकि इसका मिशन बिजली को परिवहन योग्य (उच्च वोल्टेज) और उपभोज्य (कम वोल्टेज) बनाने के लिए विद्युत वोल्टेज को संशोधित करना है।
- वितरण। बिजली को अंततः हमारे घरों या उद्योगों को आपूर्ति की जानी चाहिए जो बिजली लाइनों के रूप में जाने वाले तारों के नेटवर्क के माध्यम से इसका उपभोग करते हैं, और जिसे आमतौर पर विभिन्न ऊर्जा वितरण और विपणन कंपनियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
- उपभोग। अंत में, प्रत्येक उपभोक्ता घरेलू या औद्योगिक संयंत्र में एक लिंक इंस्टॉलेशन होता है, जो वितरण नेटवर्क को इनडोर सुविधाओं से जोड़ता है, जिससे हमें जहां कहीं भी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, वहां मौजूद रहने की अनुमति मिलती है।
बिजली उत्पादन के प्रकार
बिजली उत्पादन को वर्गीकृत किया जाता है, आम तौर पर, बिजली संयंत्र के प्रकार के आधार पर, जिसमें यह उत्पादन किया जाता है, या क्या समान है, किस विशिष्ट प्रक्रिया के अनुसार, जैसा कि हमने पहले बताया, कुंडल को घुमाने की तुलना में टरबाइन को जुटाना, जो बदले में समय बिजली उत्पन्न करता है। इस प्रकार, हमारे पास है:
- थर्मोइलेक्ट्रिक ऊर्जा जीवाश्म ईंधन. थर्मोइलेक्ट्रिक प्लांट वे हैं जो गर्मी ऊर्जा से बिजली का उत्पादन करते हैं, बड़ी मात्रा में पानी उबालते हैं, या इसी तरह अन्य गैसों को गर्म करते हैं, विभिन्न सामग्रियों के दहन के लिए धन्यवाद कार्बनिक (कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस या अन्य जीवाश्म ईंधन) एक आंतरिक बॉयलर में। इन मामलों में, विस्तारित गैस टरबाइन को स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होती है, और फिर इसे चक्र को दोहराने में सक्षम होने के लिए ठंडा किया जाता है।
- थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा। थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के संचालन का सिद्धांत थर्मोइलेक्ट्रिक से अलग नहीं है, इस अपवाद के साथ कि टर्बाइनों को घुमाने के लिए आवश्यक गर्मी विभिन्न माध्यमों से प्राप्त की जाती है रासायनिक प्रक्रिया का विखंडन परमाणुओं भारी, अर्थात्, निश्चित के परमाणु नाभिक पर बमबारी करना तत्वों, उन्हें अन्य हल्के तत्व बनने और अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा छोड़ने के लिए मजबूर करने के लिए। इन संयंत्रों में, रिएक्टरों के रूप में जाना जाता है, का एक ही तर्क परमाणु बम, लेकिन शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए आवेदन किया। नुकसान यह है कि यह रेडियोधर्मी अपशिष्ट पैदा करता है जिसे संभालना मुश्किल होता है और अत्यधिक जहरीला होता है।
- भू - तापीय ऊर्जा। फिर से, इस मामले में बिजली संयंत्र का संचालन थर्मोइलेक्ट्रिक मॉडल का पालन करता है, लेकिन ईंधन या बॉयलर की आवश्यकता के बिना, क्योंकि बिजली संयंत्र की आंतरिक गर्मी का उपयोग किया जाता है। पृथ्वी की ऊपरी तह. इसके लिए, एक उपयुक्त विवर्तनिक स्थान की आवश्यकता होती है, अर्थात, विवर्तनिक गतिविधि वाला एक क्षेत्र जो पानी को पृथ्वी की गहराई में डालने की अनुमति देता है और विद्युत टर्बाइनों को चलाने के लिए परिणामी भाप का लाभ उठाता है।
- सौर तापीय ऊर्जा। पिछले मामलों की तरह, इस प्रकार के बिजली संयंत्र इसका लाभ उठाते हैं सूरज की रोशनी, तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए दर्पणों की एक जटिल प्रणाली के माध्यम से इसे केंद्रित और केंद्रित करना तापमान 300 और 1000 डिग्री सेल्सियस के बीच, और इस प्रकार थर्मोइलेक्ट्रिक उत्पादन प्रक्रिया शुरू करें।
- फोटोवोल्टिक ऊर्जा। इस प्रकार की ऊर्जा सूर्य के प्रकाश का लाभ उठाकर भी प्राप्त की जाती है, लेकिन एक अलग अर्थ में: फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के बड़े क्षेत्रों के माध्यम से, जो सूर्य के प्रकाश के प्रति संवेदनशील डायोड से बने होते हैं, जो उनके सिरों पर छोटे संभावित अंतर उत्पन्न करते हैं। इनके लिए बड़ी साइटों की आवश्यकता होती है सौर पेनल्स बिजली पैदा करने के लिए, लेकिन साथ ही यह कच्चे माल की आवश्यकता के बिना और बिना किया जाता है अपवित्र करने के लिए बहुत ज्यादा वातावरण.
- पनबिजली। इस मामले में, उत्पादन संयंत्र के विद्युत टर्बाइन गर्मी की क्रिया से नहीं, बल्कि झरने की यांत्रिक ऊर्जा का लाभ उठाकर स्थानांतरित होते हैं। इस कारण से, ए तलरूप इसके लिए विशिष्ट, जैसे मोतियाबिंद, झरने, शक्तिशाली नदियाँ या जल निकाय जिनमें बाँध लगाए जा सकते हैं या बांधों. पानी के इन निकायों के क्रूर संशोधन से परे और उनके पारिस्थितिकी प्रणालियों अपना, यह का एक रूप है स्वच्छ ताक़त, सस्ता और सुरक्षित।
- समुद्री जल ऊर्जा या तरंग शक्ति। यह तटीय सुविधाओं के माध्यम से ज्वार या समुद्री लहरों से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पौधों को दिया गया नाम है, जो तैरते उपकरणों के माध्यम से टर्बाइनों को जुटाने के लिए पानी के धक्का का लाभ उठाते हैं। हालांकि, वे ऊर्जा प्राप्त करने के बहुत शक्तिशाली और बहुत लाभदायक तरीके नहीं हैं, कम से कम फिलहाल के लिए।
- पवन ऊर्जा. यदि पिछले मामलों में पानी की प्राकृतिक गति का फायदा उठाया गया था, तो पवन ऊर्जा संयंत्रों में हवा के बल का फायदा उठाया जाता है, खासकर में क्षेत्रों इसमें यह तटीय क्षेत्रों, महान मैदानों, या इसी तरह की तरह लगातार चलती है। इसके लिए, उनके पास विशाल प्रोपेलर के पूरे क्षेत्र हैं, जो हवा के मार्ग के प्रति संवेदनशील हैं, जो चलते समय यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत टरबाइन में संचारित करते हैं। यह बिजली उत्पादन का अपेक्षाकृत सस्ता और सुरक्षित रूप है, लेकिन दुर्भाग्य से बहुत कम शक्तिशाली और भूनिर्माण के मामले में एक महत्वपूर्ण लागत के साथ।
नवीकरणीय ऊर्जा
बिजली प्राप्त करना एक जटिल और अत्यधिक मांग वाली प्रक्रिया है। पर्यावरणीय प्रभाव, विशेष रूप से इसके पारंपरिक रूपों में, जैसे कि जीवाश्म ईंधन। इसके अलावा, बाद के मामलों में, उपलब्ध ईंधन में सीमित भंडार होता है, क्योंकि कोयले और तेल की भूगर्भीय उत्पत्ति बहुत धीमी और लंबी होती है, जो हमें उसी दर पर ग्रहों के भंडार को फिर से भरने की अनुमति नहीं देता है जिस पर हम उनका उपभोग कर रहे हैं।
इस कारण से, ऊर्जा क्षेत्र के कई प्रयासों को संभावित नवीकरणीय स्रोतों की खोज में, या पहले से मौजूद सौर, जलविद्युत और भू-तापीय ऊर्जा के सुधार में निवेश किया जाता है।
हालांकि, ऊर्जा के मामलों में मानवता की महान आशाएं परमाणु संलयन की संभावना को ऊर्जा के एक सुरक्षित, विश्वसनीय, गैर-प्रदूषणकारी और नवीकरणीय स्रोत के रूप में इंगित करती हैं: हाइड्रोजन परमाणुओं को लिया जाता है, जो दुनिया में सबसे प्रचुर तत्व है। ब्रम्हांड, और बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विलीन हो जाते हैं, जैसा कि यह हृदय में होता है सितारे अंतरिक्ष में।
दुर्भाग्य से, आनंद प्रौद्योगिकी यह अभी भी हमारी पहुंच से दूर है, इसलिए मानवता को अपनी ऊर्जा खपत को दुनिया की संभावनाओं के अनुकूल बनाने के लिए अधिक प्रयास करने होंगे, या अनंत विद्युत ऊर्जा की हमारी इच्छा में इसे पूरी तरह से बर्बाद करने का जोखिम उठाना होगा।