પાઠ 14- ઊર્જાના સ્ત્રોતો

0
698
STD 10 VIGNAN LESSION 14

 

ખાસ વિનંતી: હવેથી તમે આ ચેપ્ટર ના વિડીયો જોવા માટે  સીધો જ વેબસાઇટનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

વિડીયો સાઈટ ઉપર જ જોવા મળશે. www.1clickchangelife.com ઓપન કરો., અને તેમાં પાસવર્ડ માગે ત્યારે

પાસવર્ડ:jayho14 (every lesson’s password is jayho+lesson number

આપશો એટલે પાઠ ખુલી જશે. ક્યાં તમે આ ચેપ્ટર ને લગતા લાઇવ વિડિયો પણ જોઈ શકશો.

 

 ભૌતિક અથવા રાસાયણિક પ્રક્રિયા અને કુલ ઊર્જાનું સંરક્ષણ થાય છે. તો પછી આપણે કેમ ઊર્જાસંકટ વિશે આટલું બધું સાંભળતા ૨હીએ છીએ ?

 

 જો ઊર્જા ને  ના તો ઉત્પન્ન કરી તો ઉત્પન્ન  કરી શકાય, ના તો નષ્ટ કરી શકાય, તો આપણને  કોઈ ચિંતા હોવી જોઈએ નહિ !

આપણે ઊર્જાના સંસાધનોની ચિંતા કર્યા વિના અમર્યાદિત પ્રવૃત્તિઓ કરવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ!

જો  આપણે યાદ કરીએ કે આપણે ઊર્જા વિશે આનાથી વધારે બીજું શું-શું શીખ્યાં છીએ તો આ કોયડાનો  ઉકેલ લાવી શકાય છે.

ઊર્જાનાં વિવિધ સ્વરૂપો છે અને ઊર્જાના એક સ્વરૂપને બીજા સ્વરૂપમાં પરિવર્તિત કરી શકાય છે. 

ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે કોઈ પ્લેટને કોઈ ઊંચાઈથી પડતી મૂકીએ તો  સ્થિતિ ઊર્જાનો અધિકતમ ભાગ જમીન સાથે અથડાતી વખતે ધ્વનિ ઉર્જામાં પરિવર્તિત  થઈ જાય છે. 

જો આપણે કોઈ મીણબત્તી સળગાવીએ છીએ તો પ્રક્રિયા વધારે ઉષ્માક્ષેપી બને છે  અને સળગવાથી મીણબતી ની રાસાયણિક ઊર્જા, ઉષ્મા ઉર્જા તથા પ્રકાશઊર્જામાં પરિવર્તિત થઈ જાય છે. મીણબતી ને સળગાવવાથી આ ઊર્જા સિવાય બીજી કઈ નીપજો  મળે છે ?

કોઈ પણ ભૌતિક  અથવા રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાનું કુલ ઊર્જા અચળ હોય છે. પરંતુ જો આપણે સળગતી મીણબત્તી પર ફરીથી વિચાર કરીએ તો શું આપને પણ પ્રકારે પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થયેલ ઉષ્મા  અને પ્રકાશને બીજી નિપજો સાથે સાંકળીને મીણના રૂપમાં રાસાયણિક ઊર્જાને ફરીથી પ્રાપ્ત કરી શકીએ ?




ચાલો, આપણે એક બીજું ઉદાહરણ ધ્યાનમાં લઈએ 

 

ધારો કે આપણે 100 mL પાણી લઈએ છીએ જેનું તાપમાન  348 K (75 °C) છે અને તેને એક રૂમમાં કે જેનું તાપમાન 298 K (25 °C) છે તેમાં રાખી મૂકીએ. 

તો થોડા સમય પછી શું થશે ? શું એવો કોઈ રસ્તો છે કે જેનો દ્વારા પર્યાવરણમાં ગુમાવેલી બધી  ઊર્જાને એકત્ર કરીને ઠંડા થઈ ગયેલ પાણીને ફરીથી ગરમ કરી શકાય ?

 

આવા દરેક ઉદાહરણ વિશે વિચાર કરતાં આપણે જોઈ શકીએ કે ઉપયોગી સ્વરૂપમાંની ઊર્જા  આસપાસના વાતાવરણમાં પ્રમાણમાં ઓછી ઉપયોગી ઊર્જાના રૂપમાં વિખેરણ પામે છે. 

તેથી કાર્ય કરવા માટે જે કોઈ ઊર્જાના સ્ત્રોતનો આપણે ઉપયોગ કરીએ છીએ તે વપરાઈ જાય છે અને તેમાં તેનો પુનઃ ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.

ઊર્જાના ઉત્તમ સ્ત્રોત 

ઊર્જાના ઉત્તમ સ્ત્રોત તરીકે કોને ગણવો જોઈએ ? આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં કાર્ય કરવા  માટે આપણે વિવિધ સ્રોતમાંથી મળતી ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

 ટ્રેનને ચલાવવા માટે આપણે  ડીઝલનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. રસ્તા પરની સ્ટ્રીટલાઇટ પ્રકાશિત કરવા માટે વિધુતનો ઉપયોગ છીએ અથવા સાયકલ લઈને શાળાએ જવા માટે આપણે સ્નાયુઓમાં રહેલી સ્નાયુ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

શારીરિક કાર્યો કરવા માટે સ્નાયુઊર્જા, જુદાં-જુદાં ઉપકરણો ચલાવવા માટે વિદ્યુતઊર્જા, રસોઈ બનાવવા અથવા વાહનો ચલાવવા રાસાયણિક ઊર્જા આ દરેક ઊર્જા કોઈ ને કોઈ ઊર્જાસ્રોત માંથી   પ્રાપ્ત થાય છે. 

ઊર્જાના પરંપરાગત સ્રોત: 

અશ્મિભૂત બળતણ :

પ્રાચીન સમય માં ઉષ્મીય ઉર્જાનો  સામાન્ય સ્રોત લાકડુ હતો, કેટલીક મર્યાદિત પ્રવૃત્તિઓ માટે  પવન તથા વહેતા પાણીની ઊર્જાનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો. 

ઉર્જાસ્ત્રોતના રૂપમાં કોલસાના  ઉપયોગે ઔદ્યોગિક ક્રાંતિને શક્ય બનાવી.

વધતા જતા ઉદ્યોગોના કારણે સમગ્ર વિશ્વમાં જીવનની ગુણવત્તામાં વૃદ્ધિ થઈ. તેના પરિણામે સમગ્ર વિશ્વમાં ઊર્જાની  માંગમાં પણ આશ્ચર્યજનક દરથી વૃદ્ધિ થઈ રહી છે. 

ઊર્જાની વધતી માંગની પૂર્તિ મોટે ભાગે અશ્મિભૂત બળતણ – કોલસા તથા પેટ્રોલિયમથી થઈ છે. માંગમાં થતી વૃદ્ધિ સાથે—સાથે આ ઉર્જાસ્ત્રોતનો  ઉપયોગ કરવા માટે ટેકનોલોજીમાં પણ વિકાસ કરવામાં આવ્યો. 

પરંતુ આ બળતણ કરોડો વર્ષો અગાઉ બનેલા છે અને હવે તેનો મર્યાદિત ભાગ જ બાકી રહ્યો છે.

અશ્મિભૂત બળતણ ઊર્જા પુનઃઅપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે, તેથી તેનું  સંરક્ષણ કરવું જરૂરી છે. 

જો આપણે આ ઊર્જાસ્રોતનો ઉપયોગ  હાલના ચિંતાજનક દરથી કરતા રહીશું તો ઓ ભંડાર ટુંક સમયમાં ખાલી થઇ જશે ! આવી પરિસ્થિતિને ટાળવા માટે  ઊર્જાના વૈકલ્પિક સ્ત્રોત ની શોધ કરવામાં આવી. 

પરંતુ આજે પણ આપણે આપણી ઊર્જાઓની મોટા ભાગની જરૂરિયાત  પૂર્ણ કરવા માટે અશ્મિભૂત બળતણ ઉપર વધારે માત્રામાં નિર્ભર છીએ.





અશ્મિભૂત બળતણના દહનના  ગેરફાયદા  

  • અશ્મિભૂત બળતણ ને  સળગાવવા થી મુક્ત થતો કાર્બન, નાઈટ્રોજન તથા સલ્ફરના ઓક્સાઈડ ઍસિટિક ઓક્સાઈડ હોય છે. 
  • જેના કારણે એસિડિક વર્ષા થાય છે જે આપણા પાણી તથા જમીન સંસાધનોને પ્રભાવિત કરે  છે. 

અશ્મિભૂત બળતણ  સળગાવવા ને કારણે ઉદભવતા પ્રદૂષણને જુદી જુદી પ્રવિધીઓ (Techniques) દ્વા૨ા બળતણના દહનની કાર્યક્ષમતા વધારીને તથા દહનને કારણે ઉદભવતા હાનિકારક ગેસ તથા  રાખને વિવિધ પ્રૌદ્યોગિકી (Technology) દ્વારા વાતાવરણમાં ભળતા ઓછા કરીને થોડા અંશે ઘટાડી શકાય છે. 


થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ :

  • પાવર  સ્ટેશનમાં દરરોજ પાણીને ઉકાળીને બાષ્પ  બનાવવા માટે વિપુલ માત્રામાં અશ્મિભૂત બળતણનો ઉપયોગ  થાય છે. 
  • આ બાષ્પ ટર્બાઇન ને ફેરવીને વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરે છે.
  • એક સરખા અંતર માટે કોલસા  તથા પેટ્રોલિયમના પરિવહનની તુલનામાં વિદ્યુતનું પરિવહન વધારે કાર્યક્ષમ હોય છે. 
  • આથી, ઘણા  થર્મલ પાવર સ્ટેશન કોલસા તથા તેલક્ષેત્ર ની નજીક બનાવવામાં આવે છે.

આ પાવર સ્ટેશનોને થર્મલ  પાવર સ્ટેશન કહેવાનું કારણ એ છે કે, તેમાં બળતણના દહન દ્વારા ઉષ્માઉર્જા ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે, જેનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરણ થાય છે.

https://youtu.be/IdPTuwKEfmA

 

જળ વિદ્યુત પ્લાન્ટ (Hydro Power Plant)

  • ઊર્જાનો બીજો એક પરંપરાગત સ્રોત વહેતા પાણીની ગતિઊર્જા અથવા કોઈ ઊંચાઈ પર રહેલા પાણીની સ્થિતિ ઉર્જા છે. 
  • હાઇડ્રો પાવર પ્લાન્ટમાં નીચે પડતી પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું વિદ્યુતઊર્જામાં રૂપાંતરણ કરવામાં આવે છે. 
  • જેનો ઉપયોગ સ્થિતિ ઊર્જાના સ્રોત સ્વરૂપે કરી શકાય. તેવા જળ-પ્રપાતો (Water-falls)ની સંખ્યા બહુ ઓછી હોવાથી હાઇડ્રો પાવર પ્લાન્ટ ને  બંધો સાથે સાંકળવામાં આવ્યા છે
  • છેલ્લી સદીમાં સમગ્ર વિશ્વમાં ઘણા બંધ બાંધવામાં આવ્યા છે.
  • ભારતમાં આપણી ઊર્જાની માંગ નો ચોથો ભાગ હાઇડ્રો પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવે છે.
  • જળ વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીના પ્રવાહને રોકી મોટાં જળાશયોમાં પાણી એકત્રિત કરવા માટે નદી પર ઉચા બંધ બાંધવામાં આવે છે. 
  • પાણીનું સ્તર ઊંચું આવે  છે અને આ પ્રક્રિયામાં વહેતા પાણીની ગતિઊર્જાનું સ્તિથીઉર્જામાં રૂપાંતરણ થાય છે. 
  • બંધમાં ઊંચા લેવલ પર રહેલા પાણીને પાઈપો મારફતે બંધના તળિયે રાખેલા   ટર્બાઇન સુધી લઈ જવામાં આવે છે.

જળાશયોમાં દર વખતે  વરસાદને કારણે પાણી ફરી ભરાય છે (જળવિદ્યુત એ પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે).

https://youtu.be/q8HmRLCgDAI

 

આમ, આપણે અશ્મિભૂત બળતણ કે  જે એક દિવસ નાશ પામવાનું છે તેની જેમ જળવિદ્યુત સ્ત્રોત નો  નાશ પામવા અંગેની ચિંતા કરવાની જરૂર નથી.

ગેરફાયદા

પરંતુ, મોટા બંધોના નિર્માણ સાથે ઘણી મુશ્કેલીઓ સંકળાયેલી  છે. બંધોનું કેટલાક ચોકકસ વિસ્તારમાં ખાસ કરીને ટેકરી વાળા વિસ્તારમાં જ  નિર્માણ કરી શકાય છે. 

બંધોના નિર્માણ ને કારણે ઘણીબધી ખેતીલાયક જમીન તથા માનવ વસવાટ ડુબવાને કારણે નષ્ટ પામે છે.  

બંધના પાણીમાં ડૂબવાને કારણે મોટા પ્રમાણમાં પર્યાવરણીય તંત્ર નાશ પામે છે. 

જે ઝાડ-પાન તથા વનસ્પતિ વગેરે પાણીમાં ડૂબી જાય છે તે અજા૨ક (anaerobic) પરિસ્થિતિઓમાં સડવા લાગે છે તથા વિઘટન પામી વિશાળ માત્રામાં મિથેન ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે, જે એક ગ્રીનહાઉસ ગેસ છે. 

બંધોના નિર્માણને કારણે વિસ્થાપિત લોકોના સંતોષકારક પુનઃ વસવાટ તથા ક્ષતિપૂર્તિ સમસ્યાઓ પણ ઉદ્ભવે છે.

 ગંગા નદી પર ટિહરી બંધનું નિર્માણ તથા નર્મદા નદી પર સરદાર સરોવર બંધના નિર્માણની  પરિયોજનાઓનો વિરોધ આ જ પ્રકારની સમસ્યાઓને લીધે થયો હતો.

ઊર્જાના પરંપરાગત સ્ત્રોત નો ઉપયોગ કરવા માટે પ્રૌદ્યોગિકી (ટેક્નોલોજી)માં સુધારા:

જૈવભાર (Bio–mass)

  • ભારતમાં પશુધનની વિશાળ સંખ્યા હોવાથી તે આપણને બળતણનો  સ્થાયી સ્ત્રોત પૂરો પાડે છે
  • આ  બળતણ વનસ્પતિ અને પ્રાણીજ  ઉત્પાદન હોવાથી આ પ્રકારના બળતણ –સ્રોત જૈવભાર  (Bio–mass) તરીકે ઓળખાય છે.
  • તેમ છતાં આ બળતણના દહનથી વધુ પ્રમાણમાં ઉષ્મા  ઉત્પન્ન થતી નથી અને જ્યારે તેઓનું દહન થાય ત્યારે ખૂબ મોટા પ્રમાણમાં ધુમાડો ઉદ્દભવે છે.
  • તેથી  આ પ્રકારના બળતણની  કાર્યક્ષમતામાં ટેકનોલોજીકલ સુધારા જરૂરી છે.
  • જ્યારે લાકડાને  ઓક્સિજનના મર્યાદિત પુરવઠામાં સળગાવવામાં આવે ત્યારે તેમાં રહેલ પાણી તથા બાષ્પશીલ પદાર્થ બહાર નીકળી જાય છે તથા અવશેષરૂપે ચારકોલ રહે છે. 
  • ચારકોલ જ્યોત વગેરે સળગે છે, પ્રમાણમાં ધૂમ્રહીન છે અને તેની ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા પણ વધારે હોય છે. 

બાયોગેસ તેમજ બાયોગેસ પ્લાન્ટ: 

  • ગાયનું છાણ, જુદા-જુદા પ્રકારની વનસ્પતિ-સામગ્રી જેમકે પાકોની કાપણી પછી વધેલા અવશેષ, શાકભાજીનો કચરો તથા સુએજ (ગટર પદાર્થો)ને ઓક્સિજન ગેરહાજરીમાં વિઘટિત કરતાં તે બાયોગેસ આપે છે. 
  • તેમાં પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે ગાયનું છાણ હોવાથી તેને પ્રચલિત રીતે ‘ગોબરગેસ’ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. 
  • આ પ્લાન્ટમાં ઘુમ્મટ (ડોમ) જેવું ઇંટોનું બનેલું માળખું હોય છે. ગાયના  છાણ અને પાણીનો રગડો મિશ્રણની ટાંકીમાં બનાવીને ત્યાંથી ડાઇજેસ્ટરમાં મોકલવામાં આવે છે. 
  • ડાઇજેસ્ટર એ ઑક્સિજન વગરની સીલબંધ  ચેમ્બર છે. 
  • સૂક્ષ્મ સજીવો કે જેમના અજારક શ્વસનમાં ઓક્સિજનની  જરૂર પડતી નથી.
  • તેઓ ગાયના છાણ ના રગડામાં રહેલા જટિલ  સંયોજનોને નાના-નાના ભાગમાં વિઘટિત કરે છે અથવા તોડી નાંખે  છે. 
  • આ વિઘટન પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ થવામાં તથા મિથેન, કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, હાઇડ્રોજન અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ જેવા વાયુઓ ઉત્પન્ન થવામાં  અમુક દિવસો લાગે છે. 
  • બાયોગેસ ડાઈજસ્ટરની ઉપરના ભાગની ગેસની ટાંકીમાં  ભેગો કરાય છે. ત્યાંથી નળીઓ દ્વારા ઉપયોગ માટે લઈ જવામાં આવે છે.
  • બાયોગેસ 75 % સુધી મિથેન ધરાવતો હોવાથી તે ઉત્તમ બળતણ છે. તે ખાસ ધુમાડારહિત સળગે છે.
  •  લાકડા, ચારકોલ તથા કોલસાની દહનની જેમ રાખ જેવા કોઈ અવશેષો રહેતા  નથી. તેની તાપીય ક્ષમતા પણ વધારે છે. 
  • બાયોગેસનો ઉપયોગ પ્રકાશના સ્ત્રોત  તરીકે પણ કરવામાં આવે છે. 
  • વધેલા રગડાને સમય-સમય પર (Periodically) બહાર કાઢી તેને નાઇટ્રોજન તેમજ ફૉસ્ફરસયુકત ઉત્તમ ખાતર તરીકે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. 

આ રીતે મોટા પાયા પર જૈવિક કચરો તેમજ મળ  મૂત્રનો ઉપયોગ જૈવિક કચરા અને મળ-મૂત્રના  નિકાલનો સલામત અને સક્ષમ માર્ગ ઉપરાંત ઊર્જા  ખાતર આપે છે. 

પવનઊર્જા:

  •  સૌર વિકિરણો  દ્વારા ભૂખંડ તથા જળાશયો અસમાન ૨ીતે ગરમ  થવાથી હવાની ગતિ ઉત્પન્ન થાય છે અને પરિણામે પવન ફુકાય છે.
  • પવનમાં રહેલી ગતિઊર્જાનો ઉપયોગ કાર્ય કરવામાં કરી શકાય છે.
  • ભૂતકાળમાં યાંત્રિક કાર્ય મેળવવા આ ઊર્જા  પવનચક્કી દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી હતી.
  • દાખલા તરીકે, પાણી ખેંચવાના પંપમાં, પવનચક્કીની ચક્રિય ગતિ ની મદદથી કૂવામાંથી પાણીને બહાર ખેંચવામાં આવતું. 

હાલમાં,પવનઊર્જા વિદ્યુતઊર્જા ઉત્પન્ન કરવામાં પણ વપરાય છે. 

  • પવનચક્કીની એ મોટા વિધુત પંખા જેવું બંધારણ ધરાવતી રચના છે કે જે જડિત  આધાર પર અમુક ઊંચાઈએ ગોઠવેલ હોય છે.
  •  વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરવા માટે પવનચક્કીની પરિભ્રમણ ગતિનો ઉપયોગ, વિદ્યુત  જનરેટર ટર્બાઇન ને ફેરવવા માટે કરાય છે. 
  • કોઈ એક પવનચક્કીનું આઉટપુટ  ખુબ જ નાનું હોય છે તેથી તેનો વ્યાવસાયિક ધોરણે ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.
  • પરિણામે, મોટા વિસ્તારમાં ઘણી પવનચક્કીઓ સ્થાપિત કરવામાં  આવે છે, જેને પવન ઊર્જા ફાર્મ કહે છે.
  • દરેક પવનચક્કીના ઊર્જાના આઉટપુટ ને એકબીજા  સાથે જોડી વ્યવસાયિક ધોરણે વિધુત મેળવવામાં આવે છે.
  • પવન ઊર્જા   એ પર્યાવરણને અનુકૂળ અને પુન:પ્રાપ્ય અસ૨કા૨ક ઊર્જાસ્ત્રોત છે.
  • વિદ્યુતઊર્જાના  ઉત્પાદન માટે તેમાં વારંવાર ખર્ચ કરવાની જરૂર પડતી નથી.

https://youtu.be/gd7dESilkWc

 

 

પવનઊર્જાનો  ઉપયોગ કરવાની મર્યાદાઓ  

  • પહેલી મર્યાદાએ છે કે, પવન ઊર્જાનું ફાર્મ ફક્ત એવા વિસ્તારોમાં સ્થાપિત કરી શકાય છે જ્યાં વર્ષના મોટા ભાગના દિવસો દરમિયાન પવન ફૂંકાતો હોય.
  • ટર્બાઇન ની  જરૂરી ગતિ ચાલુ રાખવા માટે પવનની ગતિ 15 km/h થી વધુ હોવી જોઈએ.
  • તદુપરાંત ત્યાં કેટલીક ટેકારૂપ સગવડતાઓ (જેવી કે સંગ્રાહક  કોષ) હોવી જોઇએ કે જેથી જયારે પવન ન હોય તેવા સમય ગાળા દરમિયાન ઊર્જાની જરૂરિયાતની કાળજી રાખી શકાય. 
  • પવનઊર્જાનું ફાર્મ સ્થાપવા માટે ખૂબ જ મોટો જમીનનો વિસ્તાર જરૂરી છે.
  • 1MW ના જનરેટર માટે 2 હેકટર જમીન ધરાવતાં ફાર્મની જરૂર પડે છે.
  •  ફાર્મ સ્થાપવા માટેનો પ્રારંભિક ખર્ચ ખૂબ જ ઊંચો હોય છે.

વળી ટાવર અને પાંખિયાઓ ખુલ્લામાં હોવાથી કુદરતી ફેરફારો જેવી કે વરસાદ, સૂર્યપ્રકાશ, તોફાન અને વાવાઝોડા દરમિયાન તેમની ખૂબ જ ઉચ્ચ કક્ષાની જાળવણી જરૂરી હોય છે.

વૈકલ્પિક અથવા બિનપરંપરાગત ઊર્જાના સ્ત્રોત:

જેમ આપણી ઊર્જાની જરૂરિયાત વધતી જાય છે તેમ આપણે વધુ ને વધુ ઊર્જાના સ્રોતની તરફ  નજર કરવી જરૂરી બનશે. 

આપણે એવી ટેકનોલોજીનો વિકાસ કરીએ કે જેમાં પ્રાપ્ય અથવા જાણીતા  ઊર્જાસ્રોતની ઊર્જાનો વધુ કાર્યક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરી શકીએ તથા ઊર્જાના નવા સ્રોત પણ શોધીએ.

સૌરઊર્જા(Solar Energy)

  • અબજ વર્ષોથી સૂર્ય હાલના દરે પ્રચંડ ઊર્જા ઉત્સર્જિત કરી રહ્યો છે અને હજુ 5 અબજ વર્ષો સુધી  આ જ દરે ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કરતો રહેશે.
  • આ સૌરઊર્જાનો માત્ર થોડો ભાગ જ પૃથ્વીના  વાતાવરણના બહારના સ્તર સુધી પહોંચે છે. 
  • પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે લગભગ તેનો  અડધો ભાગ શોષણ પામે છે અને બાકી રહેલો ભાગ પૃથ્વીની સપાટી સુધી પહોંચે છે.
  • સમાન પરિસ્થિતિઓમાં રહેલ સફેદ અથવા પરાવર્તક સપાટીની  સરખામણીએ કાળી સપાટી વધુ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે. 
  • આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ સૌર કૂકર અને સોલાર  હીટરની કાર્યપદ્ધતિમાં થાય છે. 
  • કેટલાંક સૌરકૂકરમાં સૂર્યના  કિરણોને કેન્દ્રિત કરવા અરીસાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે  છે, જેથી તે ઊંચું તાપમાન પ્રાપ્ત કરે છે. 
  • સૌરકૂકરોમાં કાચની  તકતીનું ઢાકણ હોય છે.
  • દિવસ દરમિયાન ચોક્કસ સમયે જ આ ઉપકરણો ઉપયોગી છે તે સરળતાથી જોઈ શકાય છે. 
  • સૌરઊર્જા ના  ઉપયોગની આ મર્યાદા સૌરઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરણ કરતાં સોલાર સેલનો ઉપયોગ  કરી દૂર કરી શકાય છે. 
  • એક વિશિષ્ટ સેલ તેને સૂર્યની સામે રાખવામાં આવે ત્યારે તેમાં  0.5 – 1 નો ક્રમનો વોલ્ટેજ ઉદ્ભવે છે અને આશરે 0.7 % જેટલો વિદ્યુતપાવર પેદા કરે છે.
  • સોલાર સેલ પેનલ તરીકે ઓળખાતી ગોઠવણમાં ખૂબ જ મોટી સંખ્યામાં સોલાર સેલના સંયોજન  કરાય છે. 
  • તે વ્યાવહારિક ઉપયોગ માટે પૂરતી વીજળી પૂરી પાડે છે.
  • સોલાર સેલ સાથે સંકળાયેલ મુખ્ય ફાયદો એ છે કે, તેમાં કોઈ ગતિશીલ ભાગ હોતો નથી.
  • જાળવણીની જરૂર ઓછી છે અને કોઈ પણ કેન્દ્રિત કરતી રચના વગર ઘણું સંતોષજનક કાર્ય કરે છે.
  • અન્ય ફાયદો એ છે કે તેને અંતરિયાળ, દુર્ગમ અથવા ખૂબ જ ઓછા વસવાટવાળા વિસ્તારોમાં કે જ્યાં  પાવર-વિતરણ લાઇન ખર્ચાળ અને વ્યાપારી ધોરણે યોગ્ય ન હોય ત્યાં પ્રસ્થાપિત કરી શકાય છે.
  • સોલર સેલ બનાવવા માટે ઉપયોગી એવું સિલિકોન કુદરતમાં વિપુલ માત્રામાં ઉપલબ્ધ છે.
  • પરંતુ સોલર સેલ બનાવવા માટેનું વિશિષ્ટ શ્રેણીનું સિલિકોન સીમિત માત્રામાં છે.
  • તેની બનાવટ માટેની સમગ્ર પ્રક્રિયા હજીય ખૂબ જ ખર્ચાળ છે. સોલાર પેનલ તૈયાર કરવા સેલના આંતરિક જોડાણમાં  ચાંદીનો ઉપયોગ થાય છે, જે તેની કિંમતમાં વધારો કરે છે.
  • ઊંચી કિંમત અને ઓછી કાર્યક્ષમતા  હોવા છતાં ઘણાય વૈજ્ઞાનિક અને ટેકનોલોજીકલ પ્રયોજનોમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.
  • કૃત્રિમ સેટેલાઇટ, માર્સ  ઓર્બિટરો જેવા અવકાશીય સાધનોમાં ઊર્જાના મુખ્ય સ્રોત તરીકે સોલાર  સેલનો ઉપયોગ થાય છે. 
  • અંતરિયાળ વિસ્તારોમાં રેડિયો, વાયરલેસ ટ્રાન્સમિશન, T.V, રીલે સ્ટેશન માટે સોલાર સેલ પેનલનો ઉપયોગ થાય છે.
  • ટ્રાફિક સિગ્નલ, કેલ્ક્યુલેટર અને ઘણા રમકડાંઓમાં સોલાર સેલનો ઉપયોગ થાય છે.
  • વિશિષ્ટ રીતે ડિઝાઇન કરેલ ઢળતી છત પર સોલર સેલ પેનલોને લગાડવામાં આવે છે, જેથી તેની પર વધુ સૌરઊર્જા આપાત  થાય. 

જોકે સોલાર સેલની ઊંચી કિંમતને કારણે  તેનો ઘરેલુ વપરાશ હજુ સીમિત છે.

https://youtu.be/ICFR6Q9peLc

 

સમુદ્રમાંથી ઊર્જા :

ભરતી ઊર્જા (Tidal Energy)

  • ભ્રમણ કરતી પૃથ્વી પર મુખ્યત્વે ચંદ્ર દ્વારા લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળને  કારણે સમુદ્રના જળસ્તરોમાં ઉતાર તથા ચઢાવ આવે છે.
  • આ ધટનાને ભરતી અને ઓટ કહે છે. સમુદ્રની સપાટીનો તફાવત આપણને ભરતી ઊર્જા આપે છે. 
  • સમુદ્ર તરફ  ખૂલતો સાંકડો ડેમ બાંધીને ભરતી ઊર્જાનું ઉપયોગી રૂપાંતરણ કરી શકાય છે.
  • ડેમ જયાં ખૂલે છે. ત્યાં ટર્બાઇન ગોઠવીને ભરતી ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરણ કરી શકાય છે.  

આ પ્રકારના ડેમ બનાવી શકાય તેવા સ્થળો  ખૂબ જ મર્યાદિત છે.

તરંગ ઊર્જા (Wave Energy)

  • આ જ રીતે સમુદ્ર કિનારાની નજીક મોટા તરંગો સાથે સંકળાયેલ ગતિઊર્જા ને એ જ રીતે આંતરીને  વિદ્યુતનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. 
  • સમુદ્રતટ પર એક તરફથી બીજી તરફ વહેતા ભારે પવનો વડે તરંગો રચાય છે. 
  • તરંગો જ્યાં વધુ તીવ્ર હોય ત્યાં જ તરંગઊર્જાનો વ્યાવહારિક ઉપયોગ કરી શકાય  છે.
  • તરંગ ઊર્જાને આંતરીને ટર્બાઇનનું ભ્રમણ કરાવી વિદ્યુતઉર્જાનું ઉત્પાદન કરી શકે તેવી  જુદી-જુદી સંરચના વિકસાવવામાં આવી છે.


સમુદ્ર તાપીય ઊર્જા (Ocean Thermal Energy)

  • સમુદ્ર કે  મહાસાગરની સપાટીનું પાણી સૂર્ય દ્વારા ગરમ થાય છે અને તેની સરખામણીએ ઊંડાઈવાળા ભાગનું  પાણી ઠંડુ હોય છે. 
  • તાપમાનના આ તફાવતનો ઉપયોગ, સમુદ્ર તાપીય ઊર્જાના રૂપાંતરણ પ્લાન્ટ ઊર્જા  મેળવવામાં થાય છે. 
  • જો સપાટી પર રહેલ પાણી અને 2 km સુધીની ઊંડાઈએ  રહેલાં પાણીનાં તાપમાન વચ્ચેનો તફાવત  20 °C કે તેનાથી વધારે હોય તો આવા પ્લાન્ટ કાર્યાન્વિત કરી  શકાય છે.
  • એમોનિયા જેવા બાષ્પસીલ (Volatile) પ્રવાહીને ઉકાળવા સપાટીના હુંફાળા પાણીનો  ઉપયોગ થાય છે.
  • પ્રવાહીની  બાષ્પ વડે જનરેટર ટર્બાઇનને ચલાવી શકાય છે. સમુદ્રમાં ઊંડે રહેલા ઠંડા પાણીને  પંપ કરી પર લાવીને તેના દ્વારા બાષ્પનું ફરીથી પ્રવાહીમાં ઠારણ કરવામાં આવે છે.

સમુદ્રમાં મળતી આ ઉર્જા (ભરતી ઊર્જા, તરંગ ઊર્જા અને તાપિય ઊર્જા) ઘણી વધુ હોય છે. પરંતુ  ક્ષમતાપૂર્વક વ્યાપારી ઉપયોગ મુશ્કેલ છે.

ભૂતાપીય ઊર્જા (Geothermal energy)

  • પૃથ્વી ના પોપડામાં ઊંડે ગરમ વિસ્તારોમાં  રચાતા પીગળેલા ખડકો ભૂસ્તરીય ફેરફારોને કારણે ઉપર તરફ ધકેલાઈ છે અને કેટલાક વિસ્તારોમાં  ઘેરાઈ જાય છે. આ વિસ્તારને “ગરમ વિસ્તારો”(hot spots) કહે છે. 
  • જ્યાં  ભૂસ્તરીય જળ આવાં ગરમ બિંદુઓના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે વરાળ  બને છે. ઘણી આ વિસ્તારમાંથી ગરમ પાણી સપાટી પર કેટલાંક સ્થળે બહાર આવે છે.
  • આવા સ્થળોને ગરમ પાણીના ઝરા (hot spring) કહે છે. ખડકોમાં આંતરાયેલી ઉષ્માને પાઈપ દ્વારા  ટર્બાઇન સુધી લાવવામાં આવે છે અને તે વિદ્યુતઊર્જા ઉત્પન્ન કરવામાં વપરાય છે. 
  • આમા ઉત્પાદન ખર્ચ બહુ નથી, પણ વ્યાપારી ધોરણે યોગ્ય હોય તેવાં સ્થાનો બહુ ઓછાં હોય છે જ્યાં આવી ઊર્જા  વાપરી શકાય. 

ભૂસ્તરીય ઊર્જા પર આધારિત ઘણા પાવર-પ્લાન્ટ ન્યૂઝિલેન્ડ અને યુનાઈટેડ સ્ટેટ ઓફ અમેરિકામાં કાર્યાન્વિત છે.

ન્યુક્લિઅર ઊર્જા (Nuclear Energy)

  • ન્યુક્લિઅર  વિખંડન તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયામાં ભારે  પરમાણુ (જેવા કે યુરેનિયમ, પ્લુટોનિયમ અથવા થોરિયમ)ના ન્યુક્લિયસ પર ઓછી ઊર્જા ધરાવતા  ન્યુટ્રોન નો મારો ચલાવવામાં આવે છે. 
  • ત્યારે તે બે હલકા ન્યુક્લિયસમાં વિભાજીત થાય છે.જયારે આવું બને છે ત્યારે જો મૂળ ન્યુક્લિયસનું દળ બે નિપજ ન્યુક્લિયસના સ્વતંત્ર દળોના સરવાળા કરતાં થોડું વધુ   હોય, તો વિપુલ પ્રમાણમાં ઉર્જા મુક્ત થાય છે. 
  • ઉદાહરણ તરીકે, યુરેનિયમના એક પરમાણુના વિખંડનથી  મળતી ઊર્જા કોલસા ના એક કાર્બન પરમાણુના દહનથી મળતી ઊર્જા કરતાં 10 મિલિયન ગણી હોય છે. 
  • વિધુત પાવર ઉત્પાદન માટે ડિઝાઇન કરેલ ન્યૂક્લિયર રિએક્ટરમાં સ્વયં જળવાતી પ્રક્રિયાનુ એક આવું ન્યુક્લિયર બળતણ (fuel) છે.
  • જે નિયંત્રિત દરે ઊર્જા મુક્ત કરે છે. મુક્ત થતી ઊર્જાનો ઉપયોગ  વરાળ પેદા કરવામાં અને પછી વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરવામાં થાય છે.
  • ન્યુક્લિયર પાવર જનરેટરનો સૌથી મોટો ખતરો એ છે કે, ઉપયોગ થયા બાદ વધેલા ન્યુક્લિયર ઈંધણ નો સંગ્રહ તથા નિકાલ કેવી રીતે કરવો. 
  • કારણ કે વધેલા ઇંધણમાં રહેલ યુરેનિયમ હજુ  પણ હાનિકારક કણોમાં વિભંજન પામી વિકિરણોનું ઉત્સર્જન ચાલુ રાખે  છે.
  • જો ન્યુક્લિયર ઈંધણ ના બાકી બચેલા ભાગનો યોગ્ય રીતે સંગ્રહ કે નિકાલ ન કરવામા આવે તો તેના લીધે પર્યાવરણ પ્રદુષિત થાય છે.
  • આ ઉપરાંત ન્યૂક્લિયર વિકિરણોના અકસ્માત, આકસ્મિક સ્ખલન (લીકેજ)નો ખતરો પણ રહેલો છે. 
  • ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ સ્થાપિત કરવાનો મોટો  ખર્ચ, વાતાવરણ પ્રદુષિત થવાનું મોટું જોખમ, યુરેનિયમની મર્યાદિત ઉપલબ્ધતાને લીધે ન્યુક્લિયર ઊર્જાનો  મોટા પાયા પરનો ઉપયોગ શક્ય બનતો નથી.

https://youtu.be/73HUy4dChd0


ન્યૂક્લિયર પાવર સ્ટેશનની રચના પૂર્વે ન્યૂક્લિયર  ઊર્જાનો ઉપયોગ પ્રથમ તો વિનાશ માટે કરવામાં આવ્યો હતો. ન્યુક્લિયર હથિયારમાં થતી શૃંખલા વિખંડન પ્રક્રિયા તથા નિયંત્રિત ન્યુક્લિયર રીએક્ટરોમાં થતી પ્રક્રિયામાં ભૌતિક વિજ્ઞાનના સમાન સિદ્ધાંત છે, પરંતુ બંને પ્રકારનાં સાધનોની રચના સંપૂર્ણપણે એકબીજાથી જુદી છે.

 

સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો

4.પ્રત્યક્ષ ઉર્જાસ્ત્રોતોના રૂપમાં અશ્મિભૂત બળતણ અને સૂર્યની સરખામણી કરો.

ઉત્તર :

અશ્મિભૂત બળતણ:

 

→તે પુનઃ અપ્રાપ્ય અને ખુટી જાય તેવો ઉર્જા સ્ત્રોત છે.

→તે પર્યાવરણમાં પ્રદૂષણ ફેલાવે છે.

 →અશ્મિભૂત બળતણ જમીનમાંથી મેળવવું પડે છે.

→ તે પરંપરાગત ઊર્જા સ્રોત છે.

 સૂર્ય:

→તે પુનઃપ્રાપ્ય અને અખૂટ ઊર્જા સ્રોત છે.

 →તે પ્રદૂષણ રહિત સ્રોત છે.

 →તે આપણા દેશના મોટાભાગના વિસ્તારોમાં દિવસના મોટા ભાગના સમય  દરમિયાન સરળતાથી પ્રાપ્ત છે.

→તે બિનપરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોત છે.

 

5.ઉર્જાસ્ત્રોતના સ્વરૂપમાં જૈવભાર અને જળ વિધુતની સરખામણી કરો.

ઉત્તર :

જૈવભાર:

→તેના ઉપયોગથી પ્રદૂષણ થાય છે.

→તે ઓછો ખર્ચાળ છે.

 →તે લાકડુ, કૃષિ-કચરો, છાણાં વગેરે સ્વરૂપે પ્રાપ્ત થાય છે..

 →તેના ઉપયોગ દ્વારા બાયોગેસ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.


જળવિધુત:

 →તે પ્રદૂષણ મુક્ત ઊર્જા સ્ત્રોત છે.

 →બંધ બનાવવાના  સંદર્ભે તે ખર્ચાળ છે.

→પાણીની સ્થિતિ-શક્તિનું જળવિદ્યુતમાં રૂપાંતર થાય છે.

→તેના ઉપયોગથી કોઈ વાયુ ઉત્પન્ન થતો નથી.


6.નીચેના માંથી ઊર્જા  પ્રાપ્ત કરવામાં કઈ મર્યાદાઓ છે ?

(a) પવન (b) તરંગો (c) ભરતી

ઉત્તર :

ઉર્જા –સ્વરૂપ  →પ્રાપ્તિમાં મર્યાદાઓ

(a) પવન → ગતિ 15km / h થી વધુ હોવી જરૂરી, પવન ઊર્જા ફાર્મ સ્થાપવા પ્રારંભિક ખર્ચે ખૂબ ઉંચો, કુદરતી  પરિબળો સામે ટાવર અને પાંખિયાંનો નિભાવ ખર્ચ વધારે હોય છે.

(b) તરંગો → સમુદ્ર જે વિસ્તારોમાં ભારે પવન ફૂંકાતા હોય ત્યાં જ તીવ્ર તરંગોમાંથી ઊર્જા મેળવી શકાય.તે ખર્ચાળ છે અને તેનુ વ્યવસ્થાપન મુશ્કેલ છે.

(c ) ભરતી → ભરતી ઊર્જા મેળવવા બંધ બનાવી શકાય તેવા સ્થળ મર્યાદિત છે. વ્યાવસાયિક રીતે તેનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ છે.

7.ઉર્જા સ્ત્રોતો નું નીચે પ્રમાણે વર્ગોમાં કયા આધાર પર વર્ગીકરણ કરશો?

(A)પુનઃપ્રાપ્ય અને પુનઃ અપ્રાપ્ય

(b)ખુટી જાય તેવા અને અખુટ

ઉત્તર:

(a) ખૂટી જાય તેવા ; અશ્મિ બળતણ, કોલસો તેમજ પેટ્રોલ ક્યારેક સમાપ્ત થઈ જશે.

(b) અખૂટ: પવન , ભરતી, સૌર ઉર્જા વગેરે પ્રાપ્ત  થતાં ઊર્જા સ્વરૂપો છે.

(c) પુન: પ્રાપ્ય : જૈવભાર, જો યોગ્ય વ્યવસ્થાપન કરવામાં આવે  તો ચોક્કસ દરે ઊર્જાનો નિશ્ચિત જથ્થો ઉપલબ્ધ થતો રહે.

(d) પુનઃ અપ્રાપ્ય : અશ્મી બળતણ, એક વખત ઉપયોગમાં લેતા વપરાય છે અને કાયમી સમાપ્ત થઈ જશે. નજીકના ભવિષ્યમાં પ્રાપ્ત થશે નહીં.

8.ઊર્જાના આદર્શ સ્ત્રોત માં કયા ગુણો હોય છે?

ઉત્તર :

નીચે ની લાક્ષણિકતાઓ  ધરાવતા સ્ત્રોત ને ઊર્જાનો ઉત્તમ સ્ત્રોત  કહે છે :

→ તે એકમ  કદ અથવા દ્રવ્યમાનદીઠ વધારે માત્રામાં કાર્ય કરે.

→તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય.

→તે સંગ્રહ  તથા પરિવહનમાં સરળ હોય.

→તે સસ્તી હોય,

9. સૌરકુકરના ઉપયોગથી કયા લાભ તથા હાનિ થાય છે? શું તેવા  પણ સ્થળો છે, જ્યાં સૌર કુકરની ઉંપધોગિતા મર્યાદિત હશે

ઉત્તર :

સૌર કૂકર ના ઉપયોગથી  લાભ:

→તેના ઉપયોગ થી કોઈ પ્રકારનું પ્રદૂષણ થતું નથી.

→તેમાં  નવીનીકરણીય અને અક્ષય ઊર્જા સ્રોતનો ઉપયોગ થાય છે.

→તેમાં રસોઈ બનાવતી વખતે ખોરાકનાં પોષણ મૂલ્ય જળવાઈ રહે છે, કારણ કે રસોઈ બનાવવાની ક્રિયા પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને થાય છે.

હાનિ:

→તેનો ઉપયોગ રાત્રીના સમયે અને વાદળછાયા વાતાવરણ ના ગાળામાં કરી શકાતો નથી.

→તેમાં રસોઈ બનતાં વધારે  સમય લાગે છે.

→સૂર્યકિરણને પરાવર્તિત કરતા અરીસાનું સતત નિરીક્ષણ અને વારંવાર તેની દિશા બદલતા રહેવું પડે છે.

→તળવા માટે તેમજ રોટલી બનાવવા માટે તે ઉપયોગી નથી.

 જ્યાં સૂર્ય /પ્રકાશ સૌર-ઊર્જા પૂરતા પ્રમાણમાં હોય ત્યાં સૌરકૂકરની ઉપયોગિતા મર્યાદિત છે. વરસાદી અને વાદળ વાળા દિવસોમાં સૌરકૂકર કાર્ય કરતુ નથી. એવા સ્થળો આપણા દેશમાં ઉત્તર ભારતમાં હિમાલયના વિસ્તારો છે.

10. ઊર્જાની  વધતી જતી માંગની પર્યાવરણીય  અસર શું છે ?ઊર્જાનો વપરાશ ઓછો કરવા માટે તમે ક્યાં ઉપાયો સૂચવશો?

  • ઊર્જાની  માંગ દિવસે ને દિવસે   વધતી જાય છે. કોઇ પણ ઊર્જા સ્ત્રોતનો  ઉપયોગ કે શોષણ પર્યાવરણ પર વધારે કે ઓછા પ્રમાણમાં હાનિકારક અસર કરે છે.
  • ઉદાહરણ તરીકે, અશ્મિભૂત બળતણ વાયુ  પ્રદૂષણ કરે છે. તેના દ્વારા ગ્રીનહાઉસ અસર, એસિડ વર્ષા વગેરે અસરો સર્જાય છે. 
  • પાણીની સ્થિતિ ઊર્જામાંથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન માટે બંધ બનાવતા મોટા નિવસનતંત્રોનો નાશ થાય છે.

ઉર્જાનો વપરાશ ઓછો કરવા માટેના ઉપાયો :

(1) વ્યક્તિગત વાહનોનો  દૈનિક ઉદ્યોગ ઘટાડી શક્ય હોય ત્યાં સુધી જાહેર પરિવહન સેવાનો ઉપયોગ કરવો.

(2 ) પ્રદૂષણમુકત ઊર્જાસ્રોતનો ઉપયોગ વધારવો.

(3) પર્યાવરણ માટે ઓછા નુકસાનકારક બળતણ CNG, બાયોગેસ વગેરેનો ઉપયોગ કરવો.

(4) જ્યારે જરૂર ન હોય ત્યારે બલ્બ, પંખા અને અન્ય વીજ-ઉપકરણો નો પ્રવાહ / સ્વીચ બંધ રાખવામાં આવે.

(5) સૌરકૂકર, સોલર વોટર હીટરનો ઉપયોગ કરવામા આવે.

(6) ટ્રાફિક સિગ્નલ પાસે લાલ લાઇટ હોય ત્યારે વાહન બંધ રાખવું.


Intext પ્રશ્નો:

 ઊર્જાનો ઉત્તમ સ્ત્રોત કોને કહે છે ?

ઉત્તર :

→તે એકમ કદ અથવા દ્રવ્યમાન દીઠ વધારે માત્રામાં કાર્ય કરે.

→ તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય.

 →તે સંગ્રહ તથા પરિવહન માં સરળ હોય.

→તે સસ્તો હોય.

ઉત્તમ બળતણ કોને કહે છે ?

ઉત્તર : 

→ધુમાડો કે રાખ  ઉત્પન્ન કર્યા વગર સંપૂર્ણ દહન પામે.

→ઓછી માત્રામાં દહન દરમિયાન વધારે માત્રામાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે,

→સરળતાથી પ્રાપ્ત અને સસ્તું હોય,

 →તે પ્રદૂષણ ન કરતું હોય તેમજ કોઈ અવશેષ બાકી ન રાખે, તેને ઉત્તમ બળતણ કહે છે.

જો તમે તમારા ભોજનને ગરમ કરવા માટે કોઈ પણ ઊર્જા સ્રોતનો ઉપયોગ કરી શકો છો, તો તમે કોનો ઉપયોગ કરશો અને કેમ?

ઉત્તર : 

  • જો ગામડામાં રહેતા હોઈએ, તો ભોજનને ગરમ કરવા માટે ગોબર ગેસનો ઉપયોગ કરીશું, કારણ કે તે સરળતાથી પ્રાપ્ત, સસ્તું  વધુ ઉષ્મા ક્ષમતા ધરાવતું બળતણ છે.
  • જો શહેરમાં રહેતા હોઈએ, તો ભોજન ગરમ કરવા માટે LPG અથવા ઓવન કે માઇક્રોવેવનો ઉપયોગ કરીશું, કારણ કે LPG પ્રદૂષણ રહિત છે.
  • ઓવન કે માઇક્રોવેવ વધારે પસંદગી પાત્ર છે, કારણ કે તેમાં  ભોજન ગરમ કરતી વખતે ખોરાકની પોષણક્ષમતા જળવાઈ રહે છે.

અશ્મિ બળતણ ના ગેરલાભ શું છે?

ઉત્તર:

ગેર લાભ:

(1) અસ્મિભૂત બળતણ બનતા કરોડો વર્ષો લાગે છે, હવે તેનો મર્યાદિત ભાગ જ બાકી રહ્યો છે.

(2) અશ્મિભૂત બળતણ પુનઃ અપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત છે.

(3) કોલસા અને પેટ્રોલિયમના  દહનથી વાયુ-પ્રદુષણ થાય છે.

અશ્મીભૂત બળતણના દહનથી મુક્ત થતા કાર્બન, નાઈટ્રોજન તથા  સલ્ફર ઓક્સાઇડ એસિડિક હોય છે. આ એસીડીક ઓક્સાઈડ એસિડ વર્ષનું કારણ બને છે.

(4) અશ્મીભૂત બળતણના દહનથી સર્જાતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડના  વધતાં જતાં પ્રમાણથી ગ્રીનહાઉસ અસર સર્જાય છે.


 શા માટે આપણે ઊર્જાના વૈકલ્પિક સ્ત્રોત નજર દોડાવીએ છીએ?ઉત્તર : 

  • આપણે ઊર્જાના વૈકલ્પિક સ્ત્રોત તરફ નજર દોડાવી છીએ, કારણ કે ઉર્જાની વધતી જતી માંગ મુખ્યત્વે અશ્મીભૂત બળતણથી પૂરી કરવામા આવે છે. 
  • આપણી તકનીકો મુખ્યત્વે કોલસા અને પેટ્રોલિયમ જેવા  બળતણના ઉપયોગ માટે વિકસાવેલ છે.પરંતુ અશ્મીભૂત બળતણ પૂનઃ અપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે. તેનો ભંડાર મર્યાદિત છે તેમજ તેના નિર્માણમાં લાખો  વર્ષનો સમય થાય છે. 
  • અત્યારના ચિંતાજનક દરે જો તેનો ઉપયોગ  થતો રહેશે તો નજીકના ભવિષ્યમાં આ બળતણ સમાપ્ત થઈ જશે.આ પરિસ્થિતિ ટાળવા માટે આપણે વૈકલ્પિક સ્ત્રોત તરફ નજર દોડાવીએ છીએ.

 પવન અને પાણી-ઊર્જાના પરંપરાગત ઉપયોગને આપણી સગવડતા માટે કેવા ફેરફાર કરાયો છે?

ઉત્તર : 

  • પવન-ઊર્જાના પરંપરાગત ઉપયોગને પવનચક્કી અને પવન-ઊર્જા ફાર્મ સ્થાપી વિદ્યુત-ઉત્પાદન માટે સુધારવામાં આવ્યા છે. 
  • પાણી-ઊર્જાના પરંપરાગત ઉપયોગને બંધ બાંધી, તેમાંથી નીચે પડતાં  પાણીની સ્થિતિ-ઊર્જાનું વિદ્યુત-ઊર્જામાં રૂપાંતર કરવા સુધારવામાં આવ્યા છે.


 સૌરકૂકર માટે કયો અરીસો અંતર્ગોળ બહિર્ગોળ કે સમતલ  સૌથી વધારે યોગ્ય છે?

ઉત્તર :

સૌરકુકર  માટે અંતર્ગોળ (Corncave) અરીસો સૌથી વધારે  યોગ્ય છે, કારણ કે તે મોટા પ્રમાણ માં સૂર્ય કિરણોને સૌરકુકરમાં એકત્રિત કરે છે.

મહાસાગરમાંથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જાની કઈ મર્યાદાઓ  છે?

ઉત્તર : 

મહાસાગરમાંથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જાની મર્યાદાઓ;

(1) ભરતી ઊર્જા માટે બંધ બનાવી શકાય તેવા સ્થળો ખૂબ જ મર્યાદિત છે.

(2) સમુદ્રતટ. જ્યાં તીવ્ર પવનો  ફૂંકાતા હોય ત્યાં જ તરંગ ઊર્જા મેળવી શકાય છે.

(3) કાર્યક્ષમ વ્યાવસાયિક રીતે સમુદ્રતાપીય ઊર્જાનો  ઉપયોગ કે શોષણ મુશ્કેલ છે.


 ભૂતાપીય ઊર્જા એટલે શું?

ઉત્તર : 

ભૂમિમાં ગરમ  બિંદુઓના વિસ્તારમાં એકત્રિત બાષ્પ સ્વરૂપી  ઊર્જાને ભૂતાપીય ઊર્જા કહે છે.

ન્યુક્લિયર ઉર્જાના ફાયદા કયા છે?

ન્યુક્લિયર ઉર્જાના ફાયદા :

(1) અન્ય પરંપરાગત સ્ત્રોત ની  સાપેક્ષે ઘણી વધારે ન્યુક્લિયર ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. 

ઉદા., યુરેનિયમના  એક પરમાણુના વિખંડન દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા કોલસામાં એક કાર્બન પરમાણુના  દહનથી મળતી ઊર્જા દ્વારા 10 મિલિયન ગણી વધુ હોય છે.

(2) જળ વિદ્યુત પ્લાન્ટ કે થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા ઊર્જા મેળવવા માટે જરૂરી જગ્યા કરતાં ન્યુક્લિયર ઉર્જા પ્રાપ્તિ માટે  ઓછી જગ્યા જોઈએ છે.

 શું કોઈ ઊર્જા  સ્ત્રોત પ્રદૂષણમુક્ત છે ? કેમ અથવા કેમ નહી?

ઉત્તર : 

સૂર્ય, પવન, ભૂતાપીય ઉર્જા સ્ત્રોત પ્રદૂષણમુક્ત ગણવામાં આવે છે, પરંતુ જ્યારે સ્રોતમાંથી ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા કે ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે તે માટેનાં ઉપકરણો ના ઉપયોગથી પર્યાવરણમા પ્રદૂષણ થાય છે. તેથી કોઈ પણ ઊર્જા સ્રોત સંપૂર્ણ રીતે પ્રદૂષણમુક્ત નથી.


રોકેટ માં બળતણ તરીકે હાઈડ્રોજનનો ઉપયોગ થાય  છે.શું તમે CNG ની સરખામણીમાં તેની વધારે સ્વચ્છ ઈંધણ કહેશો ? કેમ અથવા કેમ નહી?

 

ઉત્તર : 

 CNG ની સરખામણીમાં હાઇડ્રોજન વધારે સ્વચ્છ  ઈંધણ છે, 

કારણ કે ઓક્સિજનની હાજરીમાં હાઈડ્રોજનનું દહન થતાં પાણીની બાષ્પ (H2O(g)) ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે CNG મિથેન ધરાવે છે. તેના દહનથી કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને કાર્બન મોનોક્સાઈડ ઉત્પન્ન થાય છે.

એવા બે ઊજfસ્રોતનાં નામ લખો જેને તમે પુનઃપ્રાપ્ય માનો છો. તમારી પસંદગી માટે કારણ આપો.

ઉત્તર : 

( 1 ) જળ વિધુત, જળાશયમાં વરસાદને કારણે દર વખતે પાણી પુનઃ ભરાય છે.

( 2 ) પવન-ઊર્જા,સૌર-વિકિરણો દ્વારા ભૂખંડો તથા જળાશયો અસમાન  ગરમ થવાથી હવામાં ગતિ ઉત્પન્ન થાય છે અને પવન ફૂંકાય છે.


પ્રશ્ન 38. એવા બે ઉર્જાસ્રોતના નામ લખો. જેને તમે ખૂટી જાય તેવા ઊર્જાસ્રો માનો છો .તમારી પસંદગી માટે કારણ આપો.

ઉત્તર :

અશ્મિ બળતણ એટલે કે કોલસો અને પેટ્રોલિયમ ખુટી જાય તેવા ઊર્જા સ્ત્રોત છે , કારણ કે તેના દહન સાથે તે કાયમી નષ્ટ થાય છે.





LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here