एक निजी घर के लिए वैकल्पिक ऊर्जा। ऊर्जा की समस्या और इसे हल करने के तरीके। वैकल्पिक ऊर्जा के लिए संभावनाएँ

यह कोई रहस्य नहीं है कि आज मानवता द्वारा उपयोग किए जाने वाले संसाधन सीमित हैं, इसके अलावा, उनके आगे के निष्कर्षण और उपयोग से न केवल एक ऊर्जा हो सकती है, बल्कि एक पर्यावरणीय तबाही भी हो सकती है। पारंपरिक रूप से मानव जाति द्वारा उपयोग किए जाने वाले संसाधन - कोयला, गैस और तेल - कुछ दशकों में समाप्त हो जाएंगे, और हमारे समय में अब उपाय किए जाने चाहिए। बेशक, हम उम्मीद कर सकते हैं कि हम फिर से कुछ समृद्ध जमा पाएंगे, जैसा कि पिछली शताब्दी के पहले छमाही में था, लेकिन वैज्ञानिकों को यकीन है कि इतनी बड़ी जमा राशि अब मौजूद नहीं है। लेकिन किसी भी मामले में, यहां तक ​​​​कि नई जमा राशि की खोज केवल अपरिहार्य में देरी करेगी, वैकल्पिक ऊर्जा का उत्पादन करने के तरीकों को ढूंढना आवश्यक है, और पवन, सूर्य, भू-तापीय ऊर्जा, जल प्रवाह ऊर्जा और अन्य जैसे नवीकरणीय संसाधनों पर स्विच करना आवश्यक है, और साथ ही साथ इसके साथ, ऊर्जा-बचत तकनीकों को विकसित करना जारी रखना आवश्यक है।

इस लेख में, हम आधुनिक वैज्ञानिकों की राय में, सबसे आशाजनक विचारों में से कुछ पर विचार करेंगे, जिन पर भविष्य की ऊर्जा का निर्माण किया जाएगा।

सौर स्टेशनों

लोग लंबे समय से सोचते रहे हैं कि क्या ओवन में भेजने से पहले पानी को धूप में गर्म करना, कपड़े सुखाना और मिट्टी के बर्तनों को गर्म करना संभव है, लेकिन इन तरीकों को प्रभावी नहीं कहा जा सकता है। सौर ऊर्जा को रूपांतरित करने वाला पहला तकनीकी साधन 18वीं शताब्दी में दिखाई दिया। फ्रांसीसी वैज्ञानिक जे। बफन ने एक प्रयोग दिखाया जिसमें उन्होंने लगभग 70 मीटर की दूरी से साफ मौसम में एक बड़े अवतल दर्पण की मदद से एक सूखे पेड़ को प्रज्वलित करने में कामयाबी हासिल की। उनके हमवतन, प्रसिद्ध वैज्ञानिक ए। लेवोज़ियर ने सूर्य की ऊर्जा को केंद्रित करने के लिए लेंस का इस्तेमाल किया, और इंग्लैंड में उन्होंने उभयलिंगी कांच बनाया, जो सूर्य की किरणों को केंद्रित करते हुए, कुछ ही मिनटों में कच्चा लोहा पिघला देता है।

प्रकृतिवादियों ने कई प्रयोग किए जिनसे सिद्ध हुआ कि पृथ्वी पर सूर्य संभव है। हालाँकि, एक सौर बैटरी जो सौर ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करेगी, अपेक्षाकृत हाल ही में, 1953 में दिखाई दी। इसे यूएस नेशनल एयरोस्पेस एजेंसी के वैज्ञानिकों ने बनाया है। पहले से ही 1959 में, एक अंतरिक्ष उपग्रह को लैस करने के लिए पहली बार एक सौर बैटरी का उपयोग किया गया था।

शायद तब भी, यह महसूस करते हुए कि ऐसी बैटरियां अंतरिक्ष में कहीं अधिक कुशल हैं, वैज्ञानिकों को अंतरिक्ष सौर स्टेशन बनाने का विचार आया, क्योंकि एक घंटे में सूर्य उतनी ऊर्जा पैदा करता है जितनी सारी मानवता एक दिन में खपत नहीं करती। साल, तो इसका इस्तेमाल क्यों नहीं करते? भविष्य की सौर ऊर्जा क्या होगी?

एक ओर तो ऐसा लगता है कि सौर ऊर्जा का उपयोग एक आदर्श विकल्प है। हालांकि, एक विशाल अंतरिक्ष सौर स्टेशन की लागत बहुत अधिक है, और इसके अलावा, इसे संचालित करना महंगा होगा। समय के साथ, जब अंतरिक्ष में कार्गो और साथ ही नई सामग्रियों को पहुंचाने के लिए नई तकनीकों को पेश किया जाता है, तो ऐसी परियोजना का कार्यान्वयन संभव हो जाएगा, लेकिन अभी हम ग्रह की सतह पर अपेक्षाकृत छोटी बैटरी का ही उपयोग कर सकते हैं। कई लोग कहेंगे कि यह भी अच्छा है। हां, यह एक निजी घर में संभव है, लेकिन क्रमशः बड़े शहरों की ऊर्जा आपूर्ति के लिए, आपको या तो बहुत सारे सौर पैनलों की आवश्यकता होती है, या ऐसी तकनीक जो उन्हें और अधिक कुशल बनाती है।

इस मुद्दे का आर्थिक पक्ष भी यहां मौजूद है: किसी भी बजट को बहुत नुकसान होगा अगर उसे पूरे शहर (या पूरे देश) को सौर पैनलों में बदलने का काम सौंपा जाए। ऐसा लगता है कि शहरवासियों को पुन: उपकरण के लिए कुछ राशि का भुगतान करना संभव है, लेकिन इस मामले में वे नाखुश होंगे, क्योंकि अगर लोग इस तरह के खर्च करने के लिए तैयार होते, तो वे इसे बहुत पहले ही कर लेते: सभी के पास सोलर बैटरी खरीदने का मौका

सौर ऊर्जा के संबंध में एक और विरोधाभास है: उत्पादन लागत। सौर ऊर्जा को सीधे बिजली में बदलना सबसे कुशल चीज नहीं है। अब तक, पानी को गर्म करने के लिए सूर्य की किरणों का उपयोग करने से बेहतर कोई तरीका नहीं खोजा गया है, जो भाप में बदलकर डायनेमो को घुमाता है। इस मामले में, ऊर्जा हानि न्यूनतम है। मानवता पृथ्वी पर संसाधनों के संरक्षण के लिए "हरित" सौर पैनलों और सौर स्टेशनों का उपयोग करना चाहती है, लेकिन इस तरह की परियोजना के लिए समान संसाधनों की एक बड़ी मात्रा और "गैर-हरित" ऊर्जा की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, फ्रांस में हाल ही में एक सौर ऊर्जा संयंत्र बनाया गया था, जो लगभग दो वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र को कवर करता है। निर्माण की लागत लगभग 110 मिलियन यूरो थी, जिसमें परिचालन लागत शामिल नहीं थी। इन सबके साथ, यह ध्यान में रखना चाहिए कि ऐसे तंत्रों का सेवा जीवन लगभग 25 वर्ष है।

हवा

प्राचीन काल से ही लोगों द्वारा पवन ऊर्जा का उपयोग किया जाता रहा है, इसका सबसे सरल उदाहरण नौकायन और पवन चक्कियां हैं। पवन चक्कियां आज भी उपयोग में हैं, विशेष रूप से लगातार हवाओं वाले क्षेत्रों में, जैसे कि तट पर। पवन ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए मौजूदा उपकरणों का आधुनिकीकरण कैसे किया जाए, इस पर वैज्ञानिक लगातार विचार कर रहे हैं, उनमें से एक पवन टर्बाइन है जो उड़ने वाली टर्बाइन के रूप में है। लगातार घूमने के कारण, वे जमीन से कई सौ मीटर की दूरी पर हवा में "लटके" रह सकते हैं, जहां हवा तेज और स्थिर होती है। इससे ग्रामीण क्षेत्रों के विद्युतीकरण में मदद मिलेगी जहां मानक पवन चक्कियों का उपयोग संभव नहीं है। इसके अलावा, ऐसे उड़ते हुए टर्बाइनों को इंटरनेट मॉड्यूल से लैस किया जा सकता है, जिसकी मदद से लोगों को वर्ल्ड वाइड वेब तक पहुंच प्रदान की जाएगी।

ज्वार और लहरें

सौर और पवन ऊर्जा में तेजी धीरे-धीरे कम हो रही है, और अन्य प्राकृतिक ऊर्जा ने शोधकर्ताओं के हित को आकर्षित किया है। अधिक आशाजनक है भाटा और प्रवाह का उपयोग। पहले से ही, दुनिया भर में लगभग सौ कंपनियां इस मुद्दे से निपट रही हैं, और ऐसी कई परियोजनाएँ हैं जिन्होंने बिजली पैदा करने की इस पद्धति की प्रभावशीलता को साबित किया है। सौर ऊर्जा पर लाभ यह है कि एक ऊर्जा को दूसरी ऊर्जा में स्थानांतरित करने के दौरान होने वाली हानि न्यूनतम होती है: ज्वार की लहर एक विशाल टरबाइन को घुमाती है, जो बिजली उत्पन्न करती है।

प्रोजेक्ट ऑयस्टर समुद्र के तल पर एक हिंग वाले वाल्व को स्थापित करने का विचार है जो किनारे पर पानी की आपूर्ति करेगा, जिससे एक साधारण पनबिजली टरबाइन घूमेगा। इस तरह की केवल एक स्थापना एक छोटे माइक्रोडिस्ट्रिक्ट को बिजली प्रदान कर सकती है।

ऑस्ट्रेलिया में पहले से ही ज्वारीय तरंगों का सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है: पर्थ शहर में, इस प्रकार की ऊर्जा पर काम करने वाले अलवणीकरण संयंत्र स्थापित किए गए हैं। उनका काम लगभग आधे मिलियन लोगों को ताजा पानी उपलब्ध कराने की अनुमति देता है। ऊर्जा उत्पादन की इस शाखा में प्राकृतिक ऊर्जा और उद्योग को भी जोड़ा जा सकता है।

उपयोग उन तकनीकों से कुछ अलग है जो हम नदी पनबिजली संयंत्रों में देखने के आदी हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन अक्सर पर्यावरण को नुकसान पहुंचाते हैं: आसन्न प्रदेशों में बाढ़ आ जाती है, पारिस्थितिकी तंत्र नष्ट हो जाता है, लेकिन इस संबंध में ज्वार की लहरों पर काम करने वाले स्टेशन अधिक सुरक्षित होते हैं।

मानव ऊर्जा

हमारी सूची में सबसे शानदार परियोजनाओं में से एक जीवित लोगों की ऊर्जा का उपयोग है। यह आश्चर्यजनक और कुछ हद तक भयानक लगता है, लेकिन सब कुछ इतना डरावना नहीं है। वैज्ञानिक इस विचार को संजोते हैं कि आंदोलन की यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाए। ये परियोजनाएं कम बिजली खपत वाले माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और नैनो प्रौद्योगिकी के बारे में हैं। हालांकि यह एक यूटोपिया जैसा लगता है, कोई वास्तविक विकास नहीं है, लेकिन यह विचार बहुत दिलचस्प है और वैज्ञानिकों के दिमाग से बाहर नहीं निकलता है। सहमत हूं, जो उपकरण, जैसे कि स्वचालित वाइंडिंग वाली घड़ियां, बहुत सुविधाजनक होंगी, सेंसर पर एक उंगली स्वाइप करके, या चलते समय बस एक टैबलेट या फोन को बैग में लटकाकर चार्ज किया जाएगा। कपड़ों का जिक्र नहीं है, जो विभिन्न सूक्ष्म उपकरणों से भरा हुआ है, मानव आंदोलन की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित कर सकता है।

बर्कले में, लॉरेंस की प्रयोगशाला में, उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने बिजली पर दबाव डालने के लिए वायरस का उपयोग करने के विचार को लागू करने की कोशिश की। आंदोलन द्वारा संचालित छोटे तंत्र भी हैं, लेकिन अभी तक ऐसी तकनीक को धारा में नहीं डाला गया है। हां, वैश्विक ऊर्जा संकट से इस तरह नहीं निपटा जा सकता है: पूरे संयंत्र को काम करने के लिए कितने लोगों को "पेडल" करना होगा? लेकिन संयोजन में उपयोग किए जाने वाले उपायों में से एक के रूप में, सिद्धांत काफी व्यवहार्य है।

ऐसी प्रौद्योगिकियां दुर्गम स्थानों, ध्रुवीय स्टेशनों, पहाड़ों और टैगा में यात्रियों और पर्यटकों के बीच विशेष रूप से प्रभावी होंगी, जिनके पास हमेशा अपने गैजेट चार्ज करने का अवसर नहीं होता है, लेकिन संपर्क में रहना महत्वपूर्ण है, खासकर अगर समूह की स्थिति गंभीर है। अगर लोगों के पास हमेशा एक विश्वसनीय संचार उपकरण होता जो "प्लग" पर निर्भर नहीं होता तो कितना रोका जा सकता था।

हाइड्रोजन ईंधन सेल

शायद हर कार मालिक, शून्य के करीब पहुंच रहे गैसोलीन की मात्रा के संकेतक को देखते हुए, यह सोचा था कि अगर कार पानी पर चलती है तो कितना अच्छा होगा। लेकिन अब इसके परमाणु ऊर्जा की वास्तविक वस्तुओं के रूप में वैज्ञानिकों के ध्यान में आ गए हैं। तथ्य यह है कि हाइड्रोजन के कण - ब्रह्मांड में सबसे आम गैस - में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। इसके अलावा, इंजन इस गैस को वस्तुतः बिना किसी उपोत्पाद के जलाता है, यानी हमें पर्यावरण के अनुकूल ईंधन मिलता है।

हाइड्रोजन को आईएसएस और शटल के कुछ मॉड्यूल द्वारा ईंधन दिया जाता है, लेकिन पृथ्वी पर यह मुख्य रूप से पानी जैसे यौगिकों के रूप में मौजूद है। रूस में अस्सी के दशक में ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करने वाले विमानों का विकास हुआ था, इन तकनीकों को भी व्यवहार में लाया गया था, और प्रायोगिक मॉडल ने उनकी प्रभावशीलता को साबित कर दिया था। जब हाइड्रोजन को अलग किया जाता है, तो यह एक विशेष ईंधन सेल में चला जाता है, जिसके बाद सीधे बिजली उत्पन्न की जा सकती है। यह भविष्य की ऊर्जा नहीं है, यह पहले से ही एक वास्तविकता है। इसी तरह की कारों का उत्पादन पहले से ही काफी बड़े बैचों में किया जा रहा है। होंडा ने ऊर्जा स्रोत और समग्र रूप से कार की बहुमुखी प्रतिभा पर जोर देने के लिए एक प्रयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप कार विद्युत घरेलू नेटवर्क से जुड़ी थी, लेकिन रिचार्ज करने के लिए नहीं। एक कार एक निजी घर को कई दिनों तक ऊर्जा प्रदान कर सकती है, या लगभग पाँच सौ किलोमीटर बिना ईंधन भरे ड्राइव कर सकती है।

फिलहाल इस तरह के ऊर्जा स्रोत का एकमात्र दोष ऐसी पर्यावरण के अनुकूल कारों की अपेक्षाकृत उच्च लागत है, और निश्चित रूप से हाइड्रोजन स्टेशनों की काफी कम संख्या है, लेकिन कई देशों में उनका निर्माण पहले से ही योजनाबद्ध है। उदाहरण के लिए, जर्मनी की पहले से ही 2017 तक 100 फिलिंग स्टेशन स्थापित करने की योजना है।

धरती की गरमी

तापीय ऊर्जा का विद्युत में रूपांतरण भूतापीय ऊर्जा का सार है। कुछ देशों में जहां अन्य उद्योगों का उपयोग करना कठिन होता है, इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, फिलीपींस में, सभी बिजली का 27% भू-तापीय संयंत्रों से आता है, जबकि आइसलैंड में यह आंकड़ा लगभग 30% है। ऊर्जा उत्पादन की इस पद्धति का सार काफी सरल है, तंत्र एक साधारण भाप इंजन के समान है। मैग्मा की तथाकथित "झील" से पहले, एक अच्छी तरह से ड्रिल करना जरूरी है जिसके माध्यम से पानी की आपूर्ति की जाती है। गर्म मैग्मा के संपर्क में आने पर पानी तुरंत भाप में बदल जाता है। यह ऊपर उठता है जहां यह एक यांत्रिक टरबाइन को घुमाता है, जिससे बिजली पैदा होती है।

भूतापीय ऊर्जा का भविष्य मैग्मा के बड़े "भंडार" खोजना है। उदाहरण के लिए, पूर्वोक्त आइसलैंड में, वे सफल हुए: एक सेकंड के एक अंश में, गर्म मैग्मा ने सभी पंप किए गए पानी को लगभग 450 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भाप में बदल दिया, जो एक पूर्ण रिकॉर्ड है। इस तरह के उच्च दबाव वाली भाप एक भू-तापीय स्टेशन की दक्षता को कई गुना बढ़ा सकती है; यह दुनिया भर में भू-तापीय ऊर्जा के विकास के लिए एक प्रेरणा बन सकती है, विशेष रूप से ज्वालामुखियों और थर्मल झरनों से संतृप्त क्षेत्रों में।

परमाणु कचरे का उपयोग

परमाणु ऊर्जा ने एक समय में धूम मचा दी थी। तो यह तब तक था जब तक लोगों को इस ऊर्जा क्षेत्र के खतरे का एहसास नहीं हुआ। दुर्घटनाएं संभव हैं, ऐसे मामलों से कोई भी सुरक्षित नहीं है, लेकिन वे बहुत दुर्लभ हैं, लेकिन रेडियोधर्मी कचरा लगातार प्रकट होता है और हाल तक वैज्ञानिक इस समस्या को हल नहीं कर सके। तथ्य यह है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के पारंपरिक "ईंधन" यूरेनियम की छड़ें केवल 5% द्वारा उपयोग की जा सकती हैं। इस छोटे से हिस्से को काम करने के बाद, पूरी छड़ को "डंप" में भेज दिया जाता है।

पहले, एक ऐसी तकनीक का उपयोग किया जाता था जिसमें छड़ों को पानी में डुबोया जाता था, जो स्थिर प्रतिक्रिया बनाए रखते हुए न्यूट्रॉन को धीमा कर देती थी। अब पानी की जगह लिक्विड सोडियम का इस्तेमाल किया गया है। यह प्रतिस्थापन न केवल यूरेनियम की पूरी मात्रा का उपयोग करना संभव बनाता है, बल्कि दसियों हज़ार टन रेडियोधर्मी कचरे को संसाधित करना भी संभव बनाता है।

ग्रह को परमाणु कचरे से मुक्त करना महत्वपूर्ण है, लेकिन प्रौद्योगिकी में ही एक "लेकिन" है। यूरेनियम एक संसाधन है, और पृथ्वी पर इसके भंडार परिमित हैं। इस घटना में कि पूरे ग्रह को विशेष रूप से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से प्राप्त ऊर्जा में स्थानांतरित किया जाता है (उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र सभी खपत बिजली का केवल 20% उत्पादन करते हैं), यूरेनियम भंडार बहुत जल्दी समाप्त हो जाएगा, और यह होगा फिर से मानवता को एक ऊर्जा संकट की दहलीज पर ले जाता है, इसलिए परमाणु ऊर्जा, हालांकि आधुनिक, केवल एक अस्थायी उपाय है।

वनस्पति ईंधन

यहां तक ​​कि हेनरी फोर्ड ने अपना "मॉडल टी" बनाने के बाद उम्मीद की थी कि यह पहले से ही जैव ईंधन पर चलेगा। हालाँकि, उस समय, नए तेल क्षेत्रों की खोज की गई थी, और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता कई दशकों तक गायब रही, लेकिन अब यह फिर से लौट रही है।

पिछले पंद्रह वर्षों में, वनस्पति ईंधन जैसे इथेनॉल और बायोडीजल का उपयोग कई गुना बढ़ गया है। उनका उपयोग ऊर्जा के स्वतंत्र स्रोतों के रूप में और गैसोलीन में एडिटिव्स के रूप में किया जाता है। कुछ समय पहले, "कैनोला" नामक एक विशेष बाजरा संस्कृति पर उम्मीदें टिकी थीं। यह मानव या पशुओं के भोजन के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त है, लेकिन इसमें तेल की मात्रा अधिक होती है। इस तेल से उन्होंने "बायोडीजल" बनाना शुरू किया। लेकिन यह फसल बहुत अधिक जगह लेगी यदि आप इसे ग्रह के कम से कम हिस्से के लिए ईंधन प्रदान करने के लिए पर्याप्त रूप से विकसित करने का प्रयास करते हैं।

अब वैज्ञानिक शैवाल के प्रयोग की बात कर रहे हैं। उनकी तेल सामग्री लगभग 50% है, जिससे तेल निकालना उतना ही आसान हो जाएगा, और कचरे को उर्वरकों में बदला जा सकता है, जिसके आधार पर नए शैवाल उगाए जाएंगे। विचार दिलचस्प माना जाता है, लेकिन इसकी व्यवहार्यता अभी तक सिद्ध नहीं हुई है: इस क्षेत्र में सफल प्रयोगों का प्रकाशन अभी तक प्रकाशित नहीं हुआ है।

थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन

आधुनिक वैज्ञानिकों के अनुसार, दुनिया की भविष्य की ऊर्जा प्रौद्योगिकी के बिना असंभव है। यह इस समय सबसे आशाजनक विकास है जिसमें अरबों डॉलर पहले से ही निवेश किए जा रहे हैं।

विखंडन की ऊर्जा में प्रयोग किया जाता है। यह खतरनाक है क्योंकि एक अनियंत्रित प्रतिक्रिया का खतरा है जो रिएक्टर को नष्ट कर देगा और भारी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थों को छोड़ देगा: शायद सभी को चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना याद है।

संलयन प्रतिक्रियाएँ, जैसा कि नाम से पता चलता है, परमाणुओं के फ्यूज होने पर निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग करती हैं। नतीजतन, परमाणु विखंडन के विपरीत, कोई रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होता है।

मुख्य समस्या यह है कि थर्मोन्यूक्लियर संलयन के परिणामस्वरूप, एक ऐसा पदार्थ बनता है जिसका तापमान इतना अधिक होता है कि यह पूरे रिएक्टर को नष्ट कर सकता है।

भविष्य वास्तविकता है। और यहां कल्पनाएं अनुचित हैं, फिलहाल फ्रांस में रिएक्टर का निर्माण शुरू हो चुका है। कई देशों द्वारा वित्त पोषित पायलट परियोजना में कई अरब डॉलर का निवेश किया गया है, जिसमें यूरोपीय संघ के अलावा चीन और जापान, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और अन्य शामिल हैं। प्रारंभ में, पहले प्रयोगों को 2016 की शुरुआत में लॉन्च करने की योजना बनाई गई थी, लेकिन गणना से पता चला कि बजट बहुत छोटा था (5 बिलियन के बजाय, इसमें 19 लग गए), और लॉन्च को 9 साल के लिए टाल दिया गया। शायद कुछ वर्षों में हम देखेंगे कि थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा क्या करने में सक्षम है।

वर्तमान की समस्याएं और भविष्य के अवसर

न केवल वैज्ञानिक, बल्कि विज्ञान कथा लेखक भी, भविष्य की तकनीक को ऊर्जा में लागू करने के लिए बहुत सारे विचार देते हैं, लेकिन सभी इस बात से सहमत हैं कि अभी तक प्रस्तावित विकल्पों में से कोई भी हमारी सभ्यता की सभी जरूरतों को पूरी तरह से पूरा नहीं कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि संयुक्त राज्य में सभी कारें जैव ईंधन पर चलती हैं, तो कैनोला के खेतों को पूरे देश के आधे क्षेत्र के बराबर क्षेत्र को कवर करना होगा, इस तथ्य को ध्यान में रखे बिना कि राज्यों में कृषि के लिए उपयुक्त भूमि नहीं है। इसके अलावा, अभी तक वैकल्पिक ऊर्जा के उत्पादन के सभी तरीके महंगे हैं। शायद हर सामान्य शहरवासी इस बात से सहमत है कि पर्यावरण के अनुकूल, नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है, लेकिन तब नहीं जब उन्हें इस तरह के संक्रमण की कीमत बताई जाती है। वैज्ञानिकों को अभी भी इस क्षेत्र में बहुत काम करना है। नई खोज, नई सामग्री, नए विचार - यह सब मानवता को उभरते संसाधन संकट से सफलतापूर्वक निपटने में मदद करेगा। जटिल उपायों से ही ग्रहों का निवारण किया जा सकता है। कुछ क्षेत्रों में पवन ऊर्जा उत्पादन का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है, कहीं - सौर पैनल, और इसी तरह। लेकिन शायद मुख्य कारक सामान्य रूप से ऊर्जा की खपत में कमी और ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों का निर्माण होगा। प्रत्येक व्यक्ति को यह समझना चाहिए कि वह ग्रह के लिए जिम्मेदार है, और प्रत्येक को खुद से यह सवाल पूछना चाहिए: "भविष्य के लिए मैं किस प्रकार की ऊर्जा चुनूं?" अन्य संसाधनों पर जाने से पहले, सभी को यह महसूस करना चाहिए कि यह वास्तव में आवश्यक है। केवल एक एकीकृत दृष्टिकोण से ही ऊर्जा खपत की समस्या को हल करना संभव होगा।

भूतापीय ऊर्जा और इसका उपयोग। जलविद्युत संसाधनों का अनुप्रयोग। सौर ऊर्जा की आशाजनक प्रौद्योगिकियां। पवन टर्बाइनों के संचालन का सिद्धांत। तरंगों और धाराओं की ऊर्जा। रूस में वैकल्पिक ऊर्जा के विकास की स्थिति और संभावनाएं।

पर्म स्टेट यूनिवर्सिटी

दर्शनशास्त्र और समाजशास्त्र संकाय

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत

और रूस में उनके आवेदन की संभावना

समाजशास्त्र विभाग और

राजनीति विज्ञान

छात्र: उवरोव पी.ए.

समूह: STsG-2 पाठ्यक्रम

पर्म, 2009

परिचय

1 वैकल्पिक ऊर्जा की अवधारणा और मुख्य प्रकार

1.1 भूतापीय ऊर्जा (पृथ्वी की गर्मी)

1.2 सूर्य से ऊर्जा

1.3 पवन ऊर्जा

1.4 पानी की ऊर्जा

1.5 तरंग ऊर्जा

1.6 वर्तमान ऊर्जा

2. रूस में वैकल्पिक ऊर्जा के विकास की स्थिति और संभावनाएं

निष्कर्ष

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

परिचय

कोई आश्चर्य नहीं कि वे कहते हैं: "ऊर्जा उद्योग की रोटी है।" जितना अधिक विकसित उद्योग और प्रौद्योगिकी, उतनी ही अधिक ऊर्जा की उन्हें आवश्यकता होती है। एक विशेष अवधारणा भी है - "ऊर्जा का उन्नत विकास।" इसका मतलब यह है कि कोई भी औद्योगिक उद्यम, कोई नया शहर या यहां तक ​​कि एक घर भी तब तक नहीं बनाया जा सकता है जब तक ऊर्जा के स्रोत की पहचान या फिर से निर्माण नहीं किया जाएगा। इसीलिए, उत्पादित और उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा से, तकनीकी और आर्थिक शक्ति, या, अधिक सरलता से, किसी भी राज्य की संपत्ति का सटीक रूप से न्याय किया जा सकता है।

प्रकृति में, ऊर्जा भंडार विशाल हैं। यह सूर्य की किरणों, हवाओं और पानी के बढ़ते द्रव्यमान द्वारा ले जाया जाता है, इसे लकड़ी, गैस, तेल और कोयले के भंडार में संग्रहित किया जाता है। पदार्थ के परमाणुओं के नाभिक में "सील" की गई ऊर्जा व्यावहारिक रूप से असीमित है। लेकिन इसके सभी रूप प्रत्यक्ष उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

ऊर्जा उद्योग के लंबे इतिहास में, ऊर्जा निकालने और इसे लोगों के लिए आवश्यक रूपों में परिवर्तित करने के लिए कई तकनीकी साधनों और विधियों को संचित किया गया है। दरअसल, एक व्यक्ति तभी व्यक्ति बना जब उसने तापीय ऊर्जा प्राप्त करना और उसका उपयोग करना सीखा। अलाव की आग उन पहले लोगों द्वारा जलाई गई थी जो अभी तक इसकी प्रकृति को नहीं समझ पाए थे, लेकिन रासायनिक ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने की इस विधि को हजारों वर्षों से संरक्षित और बेहतर बनाया गया है।

लोगों ने अपनी मांसपेशियों और आग की ऊर्जा में जानवरों की मांसपेशियों की ऊर्जा को जोड़ा। उन्होंने अग्नि-मिट्टी के भट्टों की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके मिट्टी से रासायनिक रूप से बाध्य पानी को निकालने के लिए एक तकनीक का आविष्कार किया, जो टिकाऊ सिरेमिक उत्पादों का उत्पादन करती थी। बेशक, एक व्यक्ति ने एक ही समय में होने वाली प्रक्रियाओं को केवल सहस्राब्दियों बाद सीखा।

तब लोग मिलों के साथ आए - हवा की धाराओं और हवा की ऊर्जा को घूर्णन शाफ्ट की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की एक तकनीक। लेकिन केवल भाप इंजन, आंतरिक दहन इंजन, हाइड्रोलिक, भाप और गैस टर्बाइन, विद्युत जनरेटर और इंजन के आविष्कार के साथ ही मानवता के पास पर्याप्त शक्तिशाली तकनीकी उपकरण थे। वे प्राकृतिक ऊर्जा को इसके अन्य प्रकारों में परिवर्तित करने में सक्षम हैं, जो उपयोग के लिए सुविधाजनक हैं और बड़ी मात्रा में काम प्राप्त करते हैं। ऊर्जा के नए स्रोतों की खोज यहीं समाप्त नहीं हुई: बैटरी, ईंधन सेल, सौर ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण और, पहले से ही 20 वीं शताब्दी के मध्य में, परमाणु रिएक्टरों का आविष्कार किया गया था।

विश्व अर्थव्यवस्था के कई क्षेत्रों को विद्युत ऊर्जा प्रदान करने की समस्या, पृथ्वी के छह अरब से अधिक लोगों की लगातार बढ़ती जरूरतें अब अधिक से अधिक जरूरी होती जा रही हैं।

आधुनिक विश्व ऊर्जा का आधार थर्मल और हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट हैं। हालांकि, उनका विकास कई कारकों से बाधित है। कोयले, तेल और गैस की लागत, जो तापीय संयंत्रों को शक्ति प्रदान करती है, बढ़ रही है, और इन ईंधनों के प्राकृतिक संसाधनों में कमी आ रही है। इसके अलावा, कई देशों के पास अपने स्वयं के ईंधन संसाधन नहीं हैं या उनकी कमी है। थर्मल पावर प्लांटों में बिजली पैदा करने की प्रक्रिया में हानिकारक पदार्थ वातावरण में छोड़े जाते हैं। इसके अलावा, यदि ईंधन कोयला है, विशेष रूप से भूरा, दूसरे प्रकार के उपयोग के लिए कम मूल्य का और अनावश्यक अशुद्धियों की उच्च सामग्री के साथ, उत्सर्जन भारी अनुपात में पहुंच जाता है। और, अंत में, थर्मल पावर प्लांटों में दुर्घटनाएं प्रकृति को बहुत नुकसान पहुंचाती हैं, किसी भी बड़ी आग के नुकसान की तुलना में। सबसे खराब स्थिति में, इस तरह की आग कोयले की धूल या कालिख के बादल के गठन के साथ विस्फोट के साथ हो सकती है।

विकसित देशों में जलविद्युत संसाधनों का लगभग पूरी तरह से उपयोग किया जाता है: जलविद्युत निर्माण के लिए उपयुक्त अधिकांश नदी खंड पहले ही विकसित हो चुके हैं। और पनबिजली संयंत्र प्रकृति को क्या नुकसान पहुँचाते हैं! हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन से हवा में कोई उत्सर्जन नहीं होता है, लेकिन यह जलीय पर्यावरण को काफी नुकसान पहुंचाता है। सबसे पहले, मछली जो जलविद्युत बांधों को पार नहीं कर सकती हैं, पीड़ित हैं। नदियों पर जहां पनबिजली स्टेशन बनाए जाते हैं, खासकर अगर उनमें से कई हैं - पनबिजली स्टेशनों के तथाकथित झरने - बांधों से पहले और बाद में पानी की मात्रा नाटकीय रूप से बदल जाती है। समतल नदियों पर विशाल जलाशय बहते हैं, और बाढ़ वाली भूमि कृषि, जंगलों, घास के मैदानों और मानव बस्तियों के लिए अप्रासंगिक रूप से खो जाती है। पनबिजली स्टेशनों पर होने वाली दुर्घटनाओं के लिए, किसी भी पनबिजली स्टेशन के टूटने की स्थिति में, एक विशाल लहर बनती है जो बांध के नीचे स्थित सभी पनबिजली स्टेशनों को बहा ले जाएगी। लेकिन इनमें से अधिकतर बांध कई लाख निवासियों की आबादी वाले बड़े शहरों के पास स्थित हैं।

इस स्थिति से बाहर का रास्ता परमाणु ऊर्जा के विकास में देखा गया था। 1989 के अंत तक, दुनिया में 400 से अधिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) बनाए और संचालित किए जा चुके थे। हालांकि, आज, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को सस्ते और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा का स्रोत नहीं माना जाता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को यूरेनियम अयस्क द्वारा ईंधन दिया जाता है, जो एक महंगा और कठिन-से-निकालने वाला कच्चा माल है जिसका भंडार सीमित है। इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण और संचालन बड़ी कठिनाइयों और लागतों से जुड़ा है। केवल कुछ ही देश अब नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण जारी रखे हुए हैं। पर्यावरण प्रदूषण की समस्या परमाणु ऊर्जा के आगे के विकास पर एक गंभीर ब्रेक है। यह सब आगे चलकर परमाणु ऊर्जा के प्रति दृष्टिकोण को जटिल बनाता है। तेजी से, सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को बंद करने और थर्मल और पनबिजली संयंत्रों में बिजली के उत्पादन पर लौटने के साथ-साथ तथाकथित नवीकरणीय - छोटे, या उपयोग करने के लिए सामान्य रूप से परमाणु ईंधन के उपयोग को छोड़ने की मांग की जा रही है। ऊर्जा उत्पादन के "गैर-पारंपरिक" रूप। उत्तरार्द्ध में मुख्य रूप से ऐसे प्रतिष्ठान और उपकरण शामिल हैं जो हवा, पानी, सूरज, भूतापीय ऊर्जा, साथ ही पानी, हवा और पृथ्वी में निहित गर्मी का उपयोग करते हैं।

1. के बारे मेंमुख्य प्रकार की वैकल्पिक ऊर्जा

1.1 भूतापीय ऊर्जा (पृथ्वी की गर्मी)

भूतापीय ऊर्जा - शाब्दिक अनुवाद का अर्थ है: पृथ्वी की तापीय ऊर्जा। पृथ्वी का आयतन लगभग 1085 बिलियन क्यूबिक किमी है और पृथ्वी की पपड़ी की एक पतली परत को छोड़कर, सभी का तापमान बहुत अधिक है।

यदि हम पृथ्वी की चट्टानों की ताप क्षमता को भी ध्यान में रखते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि भूतापीय ताप निस्संदेह मनुष्य के लिए उपलब्ध ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत है। इसके अलावा, यह अपने शुद्ध रूप में ऊर्जा है, क्योंकि यह पहले से ही गर्मी के रूप में मौजूद है, और इसलिए इसे प्राप्त करने के लिए ईंधन को जलाने या रिएक्टर बनाने की आवश्यकता नहीं है।

कुछ क्षेत्रों में, प्रकृति भू-तापीय ऊर्जा को सतह पर भाप या अतितापित पानी के रूप में वितरित करती है जो उबलता है और सतह पर उठते ही भाप में बदल जाता है। बिजली पैदा करने के लिए प्राकृतिक भाप का सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है। ऐसे क्षेत्र भी हैं जहां झरनों और कुओं से भूतापीय जल का उपयोग घरों और ग्रीनहाउस (अटलांटिक महासागर के उत्तर में एक द्वीप राज्य - आइसलैंड और हमारे कामचटका और कुरीलों) को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

हालाँकि, सामान्य तौर पर, विशेष रूप से पृथ्वी की गहरी गर्मी के परिमाण को देखते हुए, दुनिया में भूतापीय ऊर्जा का उपयोग बेहद सीमित है।

भूतापीय भाप का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करने के लिए, इस भाप से ठोस कणों को एक विभाजक के माध्यम से पारित करके अलग किया जाता है और फिर टरबाइन में भेजा जाता है। ऐसे बिजली संयंत्र की "ईंधन लागत" उत्पादन कुओं और भाप संग्रह प्रणाली की पूंजीगत लागत से निर्धारित होती है और अपेक्षाकृत कम होती है। पावर प्लांट की लागत भी कम है, क्योंकि बाद में भट्टी, बॉयलर प्लांट और चिमनी नहीं है। ऐसे सुविधाजनक प्राकृतिक रूप में, भूतापीय ऊर्जा विद्युत ऊर्जा का आर्थिक रूप से व्यवहार्य स्रोत है। दुर्भाग्य से, प्राकृतिक भाप या सुपरहिट (यानी, 100 ओ सी से अधिक तापमान के साथ) पानी की सतह के आउटलेट जो पर्याप्त मात्रा में भाप के गठन के साथ उबालते हैं, पृथ्वी पर दुर्लभ हैं।

पृथ्वी की पपड़ी में 10 किमी तक की गहराई में भू-तापीय ऊर्जा की सकल विश्व क्षमता का अनुमान 18,000 ट्रिलियन है। टी रूपांतरण ईंधन, जो जीवाश्म ईंधन के दुनिया के भूगर्भीय भंडार से 1700 गुना अधिक है। रूस में, भू-तापीय ऊर्जा के संसाधन केवल पपड़ी की ऊपरी परत में, 3 किमी गहरी, 180 ट्रिलियन की राशि है। टी रूपांतरण ईंधन। इस क्षमता का लगभग 0.2% ही उपयोग करके देश की ऊर्जा जरूरतों को पूरा किया जा सकता है। एकमात्र प्रश्न इन संसाधनों का तर्कसंगत, लागत प्रभावी और पर्यावरण की दृष्टि से उचित उपयोग है। यह ठीक है क्योंकि देश में भू-तापीय ऊर्जा के उपयोग के लिए पायलट संयंत्र बनाने की कोशिश करते समय ये स्थितियां अभी तक नहीं देखी गई हैं कि आज हम ऊर्जा के इतने विशाल भंडार को औद्योगिक रूप से हासिल नहीं कर सकते हैं।

भूतापीय ऊर्जा वैकल्पिक ऊर्जा का अब तक का सबसे पुराना स्रोत है। 1994 में, दुनिया में ऐसे स्टेशनों के 330 ब्लॉक थे और संयुक्त राज्य अमेरिका यहाँ हावी था (गीज़र "फ़ील्ड" में गीज़र, इंपीरियल वैली, आदि की घाटी में 168 ब्लॉक)। उसने दूसरा स्थान लिया। इटली, लेकिन हाल के वर्षों में यह चीन और मैक्सिको से आगे निकल गया है। उपयोग की जाने वाली भू-तापीय ऊर्जा का सबसे बड़ा हिस्सा लैटिन अमेरिका में है, लेकिन यह अभी भी केवल 1% से अधिक है।

रूस में, कामचटका और कुरील द्वीप इस अर्थ में आशाजनक क्षेत्र हैं। 1960 के दशक से, 11 मेगावाट की क्षमता वाला एक पूरी तरह से स्वचालित पॉज़ेत्स्काया जियोटीपीपी कामचटका में सफलतापूर्वक संचालित हो रहा है; कुनाशीर। ऐसे स्टेशन केवल बिजली के लिए उच्च बिक्री मूल्य वाले क्षेत्रों में प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं, जबकि कामचटका और कुरीलों में यह ईंधन परिवहन की दूरी और रेलवे की अनुपस्थिति के कारण बहुत अधिक है।

1.2 सूर्य की ऊर्जा

पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा की कुल मात्रा वैश्विक जीवाश्म ईंधन संसाधन क्षमता का 6.7 गुना है। इस रिजर्व के केवल 0.5% का उपयोग सहस्राब्दी के लिए दुनिया की ऊर्जा जरूरतों को पूरी तरह से कवर कर सकता है। सेव पर। रूस में सौर ऊर्जा की तकनीकी क्षमता (प्रति वर्ष 2.3 बिलियन टन पारंपरिक ईंधन) आज की ईंधन खपत से लगभग 2 गुना अधिक है।

एक सप्ताह में पृथ्वी की सतह पर पहुंचने वाली सौर ऊर्जा की कुल मात्रा दुनिया के तेल, गैस, कोयला और यूरेनियम के सभी भंडारों की ऊर्जा से अधिक है। और रूस में, सौर ऊर्जा की सबसे बड़ी सैद्धांतिक क्षमता है, 2,000 बिलियन टन से अधिक संदर्भ ईंधन (पैर की अंगुली)। रूस के नए ऊर्जा कार्यक्रम में इतनी बड़ी क्षमता के बावजूद, 2005 के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का योगदान बहुत कम मात्रा में निर्धारित किया गया है - 17-21 मिलियन टन ईंधन के बराबर। एक व्यापक धारणा है कि सौर ऊर्जा विदेशी है और इसका व्यावहारिक उपयोग दूर के भविष्य (2020 के बाद) की बात है। इस पत्र में, मैं दिखाऊंगा कि ऐसा नहीं है और वर्तमान समय में सौर ऊर्जा पारंपरिक ऊर्जा का एक गंभीर विकल्प है।

यह ज्ञात है कि दुनिया हर साल उतना तेल खर्च करती है जितना 2 मिलियन वर्षों में प्राकृतिक परिस्थितियों में बनता है। अपेक्षाकृत कम कीमत पर गैर-नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों की खपत की विशाल दर, जो समाज की वास्तविक कुल लागतों को प्रतिबिंबित नहीं करती है, अनिवार्य रूप से ऋण पर रहने का मतलब है, भविष्य की पीढ़ियों से ऋण जिनके पास इतनी कम कीमत पर ऊर्जा तक पहुंच नहीं होगी . सोलर होम के लिए ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां उनकी आर्थिक दक्षता के मामले में सबसे अधिक स्वीकार्य हैं। इनके उपयोग से घरों में ऊर्जा की खपत 60% तक कम हो जाएगी। इन प्रौद्योगिकियों के सफल अनुप्रयोग का एक उदाहरण जर्मनी में 2000 सोलर रूफ परियोजना है। अमेरिका में, 15 लाख घरों में 1400 मेगावाट की कुल क्षमता वाले सौर वॉटर हीटर स्थापित हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्र (एसपीपी) की 12% दक्षता के साथ, रूस में सभी आधुनिक बिजली की खपत एसपीपी से लगभग 4000 वर्गमीटर के सक्रिय क्षेत्र के साथ प्राप्त की जा सकती है, जो कि क्षेत्र का 0.024% है।

दुनिया में सबसे व्यावहारिक अनुप्रयोग निम्नलिखित मापदंडों के साथ हाइब्रिड सौर-ईंधन बिजली संयंत्र प्राप्त हुए हैं: दक्षता 13.9%, भाप तापमान 371 ° C, भाप दबाव 100 बार, बिजली की लागत 0.08-0.12 USD/kWh, कुल बिजली उत्पन्न $3/W की लागत से यूएसए 400 मेगावाट। SES बिजली व्यवस्था में 1 kWh बिजली के लिए बिक्री मूल्य पर पीक मोड में काम करता है: 8 से 12 घंटे - 0.066 डॉलर और 12 से 18 घंटे - 0.353 डॉलर। SES दक्षता को 23% तक बढ़ाया जा सकता है - औसत दक्षता प्रणाली बिजली संयंत्र, और बिजली और गर्मी के संयुक्त उत्पादन के कारण बिजली की लागत कम हो जाती है।

इस परियोजना की मुख्य तकनीकी उपलब्धि जर्मन कंपनी फ्लैचग्लास सोलरटेक्निक जीएमबीएच द्वारा 5.76 मीटर के एपर्चर के साथ 100 मीटर लंबे ग्लास परवलयिक-बेलनाकार सांद्रक के उत्पादन के लिए एक तकनीक का निर्माण है, जो 81% की ऑप्टिकल दक्षता और एक सेवा जीवन है। 30 वर्ष का। रूस में इस तरह की दर्पण तकनीक के साथ, दक्षिणी क्षेत्रों में सौर ऊर्जा संयंत्रों का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने की सलाह दी जाती है, जहां गैस पाइपलाइन या छोटे गैस जमा होते हैं और प्रत्यक्ष सौर विकिरण कुल का 50% से अधिक होता है।

होलोग्रफ़ी प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए मूल रूप से नए प्रकार के सौर केंद्रित VIESKh द्वारा प्रस्तावित किए गए हैं।

इसकी मुख्य विशेषताएं एक मॉड्यूलर प्रकार के केंद्रीय रिसीवर के साथ सौर ऊर्जा संयंत्रों के सकारात्मक गुणों का संयोजन और रिसीवर के रूप में पारंपरिक स्टीम हीटर और सिलिकॉन-आधारित सौर कोशिकाओं दोनों का उपयोग करने की संभावना है।

सबसे आशाजनक सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में से एक सिलिकॉन-आधारित सौर कोशिकाओं के साथ फोटोवोल्टिक स्टेशनों का निर्माण है, जो सौर विकिरण के प्रत्यक्ष और बिखरे हुए घटकों को 12-15% की दक्षता के साथ विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। प्रयोगशाला के नमूनों की दक्षता 23% है। सौर कोशिकाओं का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष 50 मेगावाट से अधिक है और सालाना 30% बढ़ता है। सौर कोशिकाओं के उत्पादन का वर्तमान स्तर कुछ क्षेत्रों में और वाहनों में प्रकाश व्यवस्था, पानी उठाने, दूरसंचार स्टेशनों, घरेलू उपकरणों को बिजली देने के लिए उनके उपयोग के प्रारंभिक चरण से मेल खाता है। सौर कोशिकाओं की लागत 2.5-3 USD/W है, जबकि बिजली की लागत 0.25-0.56 USD/kWh है। सौर ऊर्जा प्रणालियाँ मिट्टी के तेल के लैंप, मोमबत्तियों, शुष्क कोशिकाओं और बैटरियों की जगह लेती हैं, और बिजली व्यवस्था और कम भार शक्ति, डीजल बिजली जनरेटर और बिजली लाइनों से महत्वपूर्ण दूरी के साथ।

1.3 पवन ऊर्जा

बहुत लंबे समय तक, यह देखते हुए कि तूफान और तूफान क्या विनाश ला सकते हैं, एक व्यक्ति ने सोचा कि क्या पवन ऊर्जा का उपयोग करना संभव है।

कपड़े से बने पंख-पाल वाली पवन चक्कियां सबसे पहले 1.5 हजार साल पहले प्राचीन फारसियों द्वारा बनाई गई थीं। भविष्य में, पवन चक्कियों में सुधार हुआ। यूरोप में, वे न केवल आटा पीसते थे, बल्कि पानी भी निकालते थे, मक्खन को मथते थे, उदाहरण के लिए, हॉलैंड में। पहला विद्युत जनरेटर 1890 में डेनमार्क में डिजाइन किया गया था। 20 वर्षों के बाद, देश में इसी तरह के सैकड़ों प्रतिष्ठान काम कर रहे थे।

पवन ऊर्जा बहुत अधिक है। विश्व मौसम विज्ञान संगठन के अनुसार इसका भंडार, प्रति वर्ष 170 ट्रिलियन kWh है। यह ऊर्जा पर्यावरण को प्रदूषित किए बिना प्राप्त की जा सकती है। लेकिन हवा की दो महत्वपूर्ण कमियां हैं: इसकी ऊर्जा अंतरिक्ष में अत्यधिक बिखरी हुई है और यह अप्रत्याशित है - यह अक्सर दिशा बदलती है, अचानक दुनिया के सबसे हवादार क्षेत्रों में भी कम हो जाती है, और कभी-कभी ऐसी ताकत तक पहुंच जाती है कि पवन चक्कियां टूट जाती हैं।

खुली हवा में किसी भी मौसम में चौबीसों घंटे चलने वाली पवन टरबाइनों का निर्माण, रखरखाव, मरम्मत सस्ता नहीं है। पनबिजली स्टेशन, थर्मल पावर प्लांट या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के समान क्षमता का पवन ऊर्जा संयंत्र, उनकी तुलना में, एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा करना चाहिए। इसके अलावा, पवन ऊर्जा संयंत्र हानिरहित नहीं हैं: वे पक्षियों और कीड़ों की उड़ानों में हस्तक्षेप करते हैं, शोर करते हैं, घूर्णन ब्लेड के साथ रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं, पास की बस्तियों में टीवी रिसेप्शन में हस्तक्षेप करते हैं।

पवन टर्बाइनों के संचालन का सिद्धांत बहुत सरल है: ब्लेड, जो हवा के बल के कारण घूमते हैं, यांत्रिक ऊर्जा को शाफ्ट के माध्यम से विद्युत जनरेटर तक पहुंचाते हैं। यह, बदले में, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। यह पता चला है कि पवन फार्म बैटरी से चलने वाली खिलौना कारों की तरह काम करते हैं, केवल उनके संचालन का सिद्धांत विपरीत है। विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के बजाय पवन ऊर्जा को विद्युत धारा में परिवर्तित किया जाता है।

पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, विभिन्न डिजाइनों का उपयोग किया जाता है: मल्टी-ब्लेडेड "डेज़ीज़"; तीन, दो, और यहां तक ​​कि एक ब्लेड वाले विमान प्रोपेलर जैसे प्रोपेलर (तब इसका वजन एक वजन होता है); लंबवत रोटार, एक बैरल के साथ कट और धुरी पर घुड़सवार जैसा दिखता है; एक प्रकार का "स्टैंडिंग ऑन एंड" हेलीकॉप्टर प्रोपेलर: इसके ब्लेड के बाहरी सिरे मुड़े हुए होते हैं और एक दूसरे से जुड़े होते हैं। लंबवत संरचनाएं अच्छी होती हैं क्योंकि वे किसी भी दिशा की हवा को पकड़ती हैं। बाकी को हवा के साथ मुड़ना पड़ता है।

किसी तरह हवा की परिवर्तनशीलता की भरपाई करने के लिए, विशाल "विंड फार्म" बनाए जा रहे हैं। पवन टर्बाइन वहाँ एक विशाल क्षेत्र में पंक्तियों में खड़े होते हैं और एक ही नेटवर्क पर काम करते हैं। "खेत" के एक तरफ हवा चल सकती है, दूसरी तरफ इस समय शांत है। पवन चक्कियों को बहुत निकट नहीं रखा जाना चाहिए ताकि वे एक दूसरे को अवरुद्ध न करें। इसलिए, खेत बहुत अधिक जगह लेता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में ऐसे खेत हैं, फ्रांस में, इंग्लैंड में और डेनमार्क में उत्तरी सागर के तटीय उथले पानी में एक "विंड फार्म" रखा गया है: वहां यह किसी के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है और हवा जमीन की तुलना में अधिक स्थिर है .

परिवर्तनशील दिशा और हवा की ताकत पर निर्भरता को कम करने के लिए, सिस्टम में चक्का, हवा के झोंकों को आंशिक रूप से सुचारू करने और विभिन्न प्रकार की बैटरियों को शामिल किया गया है। ज्यादातर वे इलेक्ट्रिक होते हैं। लेकिन वे हवा का भी उपयोग करते हैं (एक पवनचक्की हवा को सिलेंडर में पंप करती है; इसे छोड़कर, इसका चिकना जेट एक विद्युत जनरेटर के साथ एक टरबाइन को घुमाता है) और हाइड्रोलिक (हवा के बल से पानी एक निश्चित ऊंचाई तक बढ़ता है, और नीचे गिरकर घूमता है) टर्बाइन)। इलेक्ट्रोलिसिस बैटरी भी स्थापित हैं। पवनचक्की एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती है जो पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विघटित कर देती है। वे सिलेंडरों में संग्रहीत होते हैं और, आवश्यकतानुसार, एक ईंधन सेल में जलाए जाते हैं (यानी, एक रासायनिक रिएक्टर में, जहां ईंधन ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जाता है) या गैस टरबाइन में, फिर से करंट प्राप्त होता है, लेकिन तेज वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के बिना अनियमितताओं से जुड़ा होता है। हवा का।

अब दुनिया में विभिन्न क्षमताओं के 30 हजार से अधिक पवन टर्बाइन काम करते हैं। जर्मनी अपनी बिजली का 10% हवा से प्राप्त करता है, और हवा पूरे पश्चिमी यूरोप को 2,500 मेगावाट बिजली प्रदान करती है। जैसे-जैसे पवन फार्म भुगतान करते हैं और उनके डिजाइन में सुधार होता है, ओवरहेड बिजली की कीमत गिरती जाती है। इस प्रकार, 1993 में फ्रांस में, पवन फार्म में उत्पन्न 1 kWh बिजली की लागत 40 सेंटीमीटर थी, और 2000 तक यह 1.5 गुना कम हो गई थी। सच है, परमाणु ऊर्जा संयंत्र की ऊर्जा की लागत केवल 12 सेंटीमीटर प्रति 1 kWh है।

1.4 जल ऊर्जा

दिन के दौरान तटों पर जल स्तर तीन बार बदलता है। इस तरह के उतार-चढ़ाव विशेष रूप से समुद्र में बहने वाली नदियों के मुहाने और खाड़ियों में ध्यान देने योग्य हैं। प्राचीन यूनानियों ने समुद्र के शासक पोसिडॉन की इच्छा से जल स्तर में उतार-चढ़ाव की व्याख्या की। XVIII सदी में। अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी आइजैक न्यूटन ने ज्वार के रहस्य को उजागर किया: दुनिया के महासागरों में पानी के विशाल द्रव्यमान चंद्रमा और सूर्य के आकर्षण बल द्वारा गतिमान हैं। प्रत्येक 6 घंटे और 12 मिनट में ज्वार की जगह निम्न ज्वार आता है। हमारे ग्रह के विभिन्न स्थानों में ज्वार का अधिकतम आयाम समान नहीं है और 4 से 20 मीटर तक है।

सबसे सरल ज्वारीय बिजली संयंत्र (PES) के उपकरण के लिए, एक पूल की आवश्यकता होती है - एक बांध या नदी के मुहाने से अवरुद्ध खाड़ी। बांध में पुलिया हैं और टर्बाइन स्थापित हैं। उच्च ज्वार पर, पानी पूल में प्रवेश करता है। जब बेसिन और समुद्र में पानी का स्तर बराबर होता है, तो पुलिया के द्वार बंद हो जाते हैं। कम ज्वार की शुरुआत के साथ, समुद्र में पानी का स्तर गिर जाता है, और जब दबाव पर्याप्त हो जाता है, टर्बाइन और इससे जुड़े विद्युत जनरेटर काम करना शुरू कर देते हैं, और पानी धीरे-धीरे पूल छोड़ देता है। कम से कम 4 मीटर के समुद्र स्तर में ज्वारीय उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्रों में टीपीपी बनाने के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य माना जाता है। टीपीपी की डिजाइन क्षमता स्टेशन निर्माण के क्षेत्र में ज्वार की प्रकृति पर निर्भर करती है, मात्रा पर और ज्वारीय बेसिन का क्षेत्र, और बांध के शरीर में स्थापित टर्बाइनों की संख्या पर।

डबल-अभिनय ज्वारीय बिजली संयंत्रों में, टर्बाइन समुद्र से पूल और वापस पानी की आवाजाही से संचालित होते हैं। एक डबल-एक्टिंग PES दिन में चार बार 1-2 घंटे के रुकावट के साथ 4-5 घंटे लगातार बिजली पैदा करने में सक्षम है। टर्बाइनों के संचालन समय को बढ़ाने के लिए, अधिक जटिल योजनाएँ हैं - दो, तीन और अधिक पूलों के साथ, लेकिन ऐसी परियोजनाओं की लागत बहुत अधिक है।

240 मेगावाट की क्षमता वाला पहला ज्वारीय बिजली संयंत्र 1966 में फ्रांस में रेंस नदी के मुहाने पर शुरू किया गया था, जो इंग्लिश चैनल में बहती है, जहां औसत ज्वार का आयाम 8.4 मीटर है। बिजली का घंटा। इस स्टेशन के लिए, एक ज्वारीय कैप्सूल इकाई विकसित की गई है जो ऑपरेशन के तीन प्रत्यक्ष और तीन रिवर्स मोड की अनुमति देती है: एक जनरेटर के रूप में, एक पंप के रूप में और पुलिया के रूप में, जो टीपीपी के कुशल संचालन को सुनिश्चित करता है। विशेषज्ञों के अनुसार, रेंस नदी पर टीपीपी आर्थिक रूप से उचित है, वार्षिक परिचालन लागत पनबिजली संयंत्रों की तुलना में कम है, और पूंजी निवेश का 4% है। बिजली संयंत्र फ्रांसीसी ऊर्जा प्रणाली का हिस्सा है और इसका प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।

1968 में, बेरेंट सागर पर, मरमंस्क से दूर नहीं, 800 kW की डिज़ाइन क्षमता वाला एक पायलट औद्योगिक TPP चालू किया गया था। इसके निर्माण का स्थल - किसलया गुबा 150 मीटर चौड़ा और 450 मीटर लंबा एक संकीर्ण खाड़ी है। हालांकि किस्लोगबस्काया टीपीपी की क्षमता छोटी है, इसका निर्माण ज्वारीय ऊर्जा के क्षेत्र में आगे के अनुसंधान और डिजाइन कार्य के लिए महत्वपूर्ण था।

व्हाइट सी पर 320 मेगावाट (कोला) और 4000 मेगावाट (मेजेन्स्काया) की क्षमता वाले बड़े टीपीपी की परियोजनाएं हैं, जहां ज्वार का आयाम 7-10 मीटर 9 मीटर है, और गिझिगिंस्काया खाड़ी में - 12-14 मीटर है।

विदेशों में भी इस क्षेत्र में काम हो रहा है। 1985 में, कनाडा में फ़ंडी की खाड़ी में 20 मेगावाट की क्षमता के साथ एक टीपीपी को चालू किया गया था (यहाँ ज्वार का आयाम 19.6 मीटर है)। चीन ने तीन छोटी क्षमता वाले ज्वारीय बिजली संयंत्रों का निर्माण किया है। यूके में, सेवर्न नदी के मुहाने पर 1,000 मेगावाट की टीपीपी परियोजना का विकास किया जा रहा है, जहां ज्वार का औसत आयाम 16.3 मीटर है।

पारिस्थितिकी के दृष्टिकोण से, तेल और कोयले को जलाने वाले ताप विद्युत संयंत्रों पर PES का निर्विवाद लाभ है। समुद्री ज्वार की ऊर्जा के व्यापक उपयोग के लिए अनुकूल पूर्वापेक्षाएँ हाल ही में बनाए गए गोरलोव पाइप के उपयोग की संभावना से जुड़ी हैं, जो बांधों के बिना टीपीपी के निर्माण की अनुमति देता है, जिससे उनके निर्माण की लागत कम हो जाती है। दक्षिण कोरिया में आने वाले वर्षों में पहला बाँध रहित टीपीपी बनाने की योजना है।

1.5. तरंग ऊर्जा

समुद्र की लहरों से बिजली प्राप्त करने के विचार की रूपरेखा 1935 में सोवियत वैज्ञानिक के.ई. Tsiolkovsky।

वेव पावर स्टेशनों का संचालन फ्लोट्स, पेंडुलम, ब्लेड, गोले आदि के रूप में बने कामकाजी निकायों पर तरंगों के प्रभाव पर आधारित होता है। विद्युत जनित्रों की सहायता से उनकी गति की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जब बोया लहर के साथ झूलता है, तो उसके अंदर का जल स्तर बदल जाता है। इससे वायु उसमें से निकलती है, फिर उसमें प्रवेश करती है। लेकिन हवा की आवाजाही ऊपरी छेद से ही संभव है (ऐसा बोया का डिजाइन है)। और एक टर्बाइन स्थापित है जो हमेशा एक ही दिशा में घूमता है, चाहे हवा किसी भी दिशा में चलती हो। यहां तक ​​कि 35 सेमी ऊंची छोटी तरंगें भी टर्बाइन को प्रति मिनट 2000 से अधिक चक्कर लगाने के लिए मजबूर करती हैं। एक अन्य प्रकार की स्थापना एक स्थिर माइक्रो-पावर प्लांट की तरह है। बाह्य रूप से, यह उथली गहराई पर समर्थन पर लगे बॉक्स जैसा दिखता है। तरंगें बॉक्स में प्रवेश करती हैं और टरबाइन को चलाती हैं। और यहां समुद्र की थोड़ी सी गड़बड़ी भी काम करने के लिए काफी है। यहां तक ​​कि 200 वाट की कुल शक्ति के साथ 20 सेंटीमीटर ऊंचे प्रकाशमान बल्ब भी तरंगित करता है।

वर्तमान में, तरंग ऊर्जा संयंत्रों का उपयोग स्वायत्त प्लवों, प्रकाशस्तंभों और वैज्ञानिक उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है। रास्ते में, अपतटीय ड्रिलिंग प्लेटफॉर्म, खुली सड़कों और समुद्री खेतों की लहर सुरक्षा के लिए बड़े तरंग स्टेशनों का उपयोग किया जा सकता है। तरंग ऊर्जा का औद्योगिक उपयोग शुरू हुआ। दुनिया में पहले से ही लगभग 400 लाइटहाउस और नेविगेशन ब्वॉय तरंग प्रतिष्ठानों द्वारा संचालित हैं। भारत में, मद्रास बंदरगाह का प्रकाश पोत तरंग ऊर्जा द्वारा संचालित होता है। नॉर्वे में, 1985 से, 850 kW की क्षमता वाला दुनिया का पहला औद्योगिक तरंग स्टेशन संचालित हो रहा है।

तरंग ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण तरंग ऊर्जा की स्थिर आपूर्ति के साथ समुद्र क्षेत्र के इष्टतम विकल्प द्वारा निर्धारित किया जाता है, स्टेशन का एक कुशल डिजाइन, जिसमें असमान तरंग स्थितियों को सुचारू करने के लिए अंतर्निहित उपकरण होते हैं। ऐसा माना जाता है कि वेव स्टेशन लगभग 80 kW/m की शक्ति का उपयोग करके प्रभावी ढंग से काम कर सकते हैं। मौजूदा प्रतिष्ठानों के परिचालन अनुभव से पता चला है कि उनके द्वारा उत्पादित बिजली पारंपरिक बिजली की तुलना में 2-3 गुना अधिक महंगी है, लेकिन भविष्य में इसकी लागत में उल्लेखनीय कमी आने की उम्मीद है।

वायवीय कन्वर्टर्स के साथ तरंग प्रतिष्ठानों में, तरंगों की क्रिया के तहत, वायु प्रवाह समय-समय पर विपरीत दिशा में अपनी दिशा बदलता है। इन स्थितियों के लिए, वेल्स टर्बाइन विकसित किया गया था, जिसके रोटर में एक सुधारात्मक प्रभाव होता है, जब हवा के प्रवाह की दिशा बदल जाती है, तो इसके घूमने की दिशा अपरिवर्तित रहती है, इसलिए, जनरेटर के घूमने की दिशा भी अपरिवर्तित बनी रहती है। टर्बाइन ने विभिन्न तरंग शक्ति प्रतिष्ठानों में व्यापक आवेदन पाया है।

वेव पावर प्लांट "काइमी" ("सी लाइट") - वायवीय कन्वर्टर्स के साथ सबसे शक्तिशाली ऑपरेटिंग पावर प्लांट - 1976 में जापान में बनाया गया था। अपने काम में यह 6 - 10 मीटर ऊंची लहरों का उपयोग करता है। 80 मीटर लंबे बजरे पर , 12 चौड़ा मीटर और 500 टन का विस्थापन, 22 वायु कक्ष स्थापित हैं, जो नीचे से खुले हैं। कक्षों की प्रत्येक जोड़ी एक वेल्स टर्बाइन द्वारा संचालित होती है। संयंत्र की कुल शक्ति 1000 kW है। पहला परीक्षण 1978-1979 में किया गया था। त्सुरुओका शहर के पास। लगभग 3 किमी लंबी पानी के नीचे की केबल के माध्यम से ऊर्जा को किनारे पर स्थानांतरित किया गया था। 1985 में, नॉर्वे में, बर्गन शहर से 46 किमी उत्तर-पश्चिम में, एक औद्योगिक तरंग स्टेशन बनाया गया था, जिसमें दो प्रतिष्ठान शामिल थे। Toftestallen के द्वीप पर पहली स्थापना ने वायवीय सिद्धांत पर काम किया। यह चट्टान में दबा हुआ एक प्रबलित कंक्रीट कक्ष था; इसके ऊपर 12.3 मिमी ऊँचा और 3.6 मीटर व्यास का एक स्टील टॉवर स्थापित किया गया था। कक्ष में प्रवेश करने वाली तरंगों ने हवा के आयतन में परिवर्तन किया। वाल्व सिस्टम के माध्यम से परिणामी प्रवाह ने 1.2 मिलियन किलोवाट के वार्षिक उत्पादन के लिए टरबाइन और संबंधित 500 किलोवाट जनरेटर चलाया। एच. 1988 के अंत में शीतकालीन तूफान, स्टेशन का टॉवर नष्ट हो गया था। एक नए प्रबलित कंक्रीट टावर के लिए एक परियोजना विकसित की जा रही है।

दूसरी स्थापना के डिजाइन में आधार पर 15 मीटर ऊंची और 55 मीटर चौड़ी कंक्रीट की दीवारों के साथ लगभग 170 मीटर लंबी कण्ठ में एक शंकु के आकार की नहर होती है, जो बांधों द्वारा समुद्र से अलग किए गए द्वीपों के बीच जलाशय में प्रवेश करती है, और बिजली संयंत्र के साथ एक बांध। लहरें, एक संकीर्ण चैनल से गुजरती हैं, उनकी ऊंचाई 1.1 से 15 मीटर तक बढ़ जाती है और जलाशय में डाली जाती है, जिसका स्तर समुद्र तल से 3 मीटर ऊपर है। जलाशय से, पानी 350 kW की क्षमता वाले कम दबाव वाले हाइड्रोलिक टर्बाइनों से होकर गुजरता है। स्टेशन सालाना 2 मिलियन kWh बिजली का उत्पादन करता है।

और यूके में, "मोलस्क" प्रकार के एक तरंग बिजली संयंत्र का एक मूल डिजाइन विकसित किया जा रहा है, जिसमें नरम गोले - कक्ष - काम करने वाले निकायों के रूप में उपयोग किए जाते हैं। उनमें दबाव में हवा होती है, जो वायुमंडलीय दबाव से कुछ अधिक होती है। कक्षों को तरंग रन-अप द्वारा संकुचित किया जाता है, कक्षों से स्थापना के फ्रेम तक एक बंद वायु प्रवाह बनता है और इसके विपरीत। विद्युत जनरेटर के साथ कुएं वायु टर्बाइन प्रवाह पथ के साथ स्थापित किए जाते हैं। अब 6 कक्षों से एक प्रायोगिक फ्लोटिंग प्लांट बनाया जा रहा है, जो 120 मीटर लंबे और 8 मीटर ऊंचे फ्रेम पर लगाया गया है। अपेक्षित शक्ति 500 ​​kW है। आगे की घटनाओं से पता चला है कि एक सर्कल में कैमरों की व्यवस्था सबसे बड़ा प्रभाव देती है। स्कॉटलैंड में, लोच नेस पर, 12 कक्षों और 8 टर्बाइनों वाली स्थापना का परीक्षण किया गया था। ऐसी स्थापना की सैद्धांतिक शक्ति 1200 kW तक है।

पहली बार, 1926 में यूएसएसआर में एक तरंग बेड़ा के डिजाइन का पेटेंट कराया गया था। 1978 में, इसी तरह के समाधान के आधार पर, यूके में समुद्री बिजली संयंत्रों के प्रायोगिक मॉडल का परीक्षण किया गया था। कोकेरेल वेव राफ्ट में आर्टिकुलेटेड सेक्शन होते हैं, जिनकी गति एक दूसरे के सापेक्ष विद्युत जनरेटर के साथ पंपों में प्रेषित होती है। पूरी संरचना एंकरों द्वारा आयोजित की जाती है। 100 मीटर लंबी, 50 मीटर चौड़ी और 10 मीटर ऊंची तीन खंड वाली लहर बेड़ा कोकरेला 2 हजार किलोवाट तक बिजली प्रदान कर सकती है।

यूएसएसआर में, लहर बेड़ा मॉडल का परीक्षण 70 के दशक में किया गया था। काला सागर में। इसकी लंबाई 12 मीटर, फ्लोट की चौड़ाई 0.4 मीटर थी। लहरों पर 0.5 मीटर ऊंची और 10-15 मीटर लंबी, स्थापना ने 150 किलोवाट की शक्ति विकसित की।

परियोजना, जिसे साल्टर डक के नाम से जाना जाता है, एक तरंग ऊर्जा परिवर्तक है। कामकाजी संरचना एक फ्लोट ("डक") है, जिसकी प्रोफ़ाइल की गणना हाइड्रोडायनामिक्स के नियमों के अनुसार की जाती है। परियोजना बड़ी संख्या में बड़ी फ़्लोट्स की स्थापना के लिए प्रदान करती है, क्रमिक रूप से एक सामान्य शाफ्ट पर घुड़सवार होती है। लहरों के प्रभाव में, प्लव चलते हैं और अपने स्वयं के भार के बल से अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं। इस मामले में, विशेष रूप से तैयार पानी से भरे शाफ्ट के अंदर पंप सक्रिय होते हैं। विभिन्न व्यास के पाइपों की एक प्रणाली के माध्यम से, एक दबाव अंतर बनाया जाता है, जो टर्बाइनों को तैरने के बीच स्थापित करता है और समुद्र की सतह से ऊपर उठाया जाता है। उत्पन्न बिजली एक पानी के नीचे केबल के माध्यम से प्रेषित होती है। शाफ्ट पर लोड के अधिक कुशल वितरण के लिए, 20-30 फ़्लोट्स स्थापित किए जाने चाहिए। 1978 में, एक प्लांट मॉडल का परीक्षण किया गया था, जिसमें 1 मीटर के व्यास के साथ 20 फ़्लोट्स शामिल थे। उत्पन्न शक्ति 10 kW थी। 1200 मीटर लंबे शाफ्ट पर लगे 15 मीटर के व्यास के साथ 20 - 30 फ़्लोट्स की अधिक शक्तिशाली स्थापना के लिए एक परियोजना विकसित की गई है। स्थापना की अनुमानित क्षमता 45 हजार किलोवाट है। ब्रिटिश द्वीपों के पश्चिमी तट पर स्थापित समान प्रणालियाँ, ब्रिटेन की बिजली की ज़रूरतों को पूरा कर सकती हैं।

1.6 वर्तमान ऊर्जा

सबसे शक्तिशाली महासागर धाराएँ ऊर्जा का एक संभावित स्रोत हैं। कला की वर्तमान स्थिति 1 m/s से अधिक के प्रवाह वेग पर धाराओं की ऊर्जा निकालना संभव बनाती है। इस मामले में, प्रवाह के क्रॉस सेक्शन के 1 मीटर 2 से बिजली लगभग 1 किलोवाट है। ऐसा लगता है कि गल्फ स्ट्रीम और कुरोशियो जैसी शक्तिशाली धाराओं का उपयोग करने का वादा किया गया है, जो क्रमशः 83 और 55 मिलियन क्यूबिक मीटर प्रति सेकेंड की गति से 2 मीटर/सेकेंड तक की गति से और फ्लोरिडा करंट (30 मिलियन क्यूबिक मीटर प्रति सेकंड) ले जा रही है। , गति 1, 8 मी/से तक)।

समुद्री ऊर्जा के लिए, जिब्राल्टर जलडमरूमध्य, इंग्लिश चैनल और कुरीलों की धाराएँ रुचिकर हैं। हालाँकि, धाराओं की ऊर्जा पर महासागरीय बिजली संयंत्रों का निर्माण अभी भी कई तकनीकी कठिनाइयों से जुड़ा है, मुख्य रूप से बड़े बिजली संयंत्रों के निर्माण के साथ जो नेविगेशन के लिए खतरा पैदा करते हैं।

कोरिओलिस कार्यक्रम फ्लोरिडा के जलडमरूमध्य में, मियामी शहर से 30 किमी पूर्व में, 242 टर्बाइनों की स्थापना के लिए प्रदान करता है, जिसमें 168 मीटर के व्यास वाले दो प्ररित करने वाले, विपरीत दिशाओं में घूमते हैं। प्ररित करने वालों की एक जोड़ी एक खोखले एल्यूमीनियम कक्ष के अंदर रखी जाती है जो टरबाइन को उछाल प्रदान करती है। पहिया ब्लेड की दक्षता बढ़ाने के लिए, इसे पर्याप्त रूप से लचीला बनाया जाना चाहिए। 60 किमी की कुल लंबाई वाली संपूर्ण कोरिओलिस प्रणाली मुख्य धारा के साथ उन्मुख होगी; प्रत्येक में 11 टर्बाइनों की 22 पंक्तियों में टर्बाइनों की व्यवस्था के साथ इसकी चौड़ाई 30 किमी होगी। इकाइयों को स्थापना स्थल तक ले जाना चाहिए और 30 मीटर तक गहरा करना चाहिए ताकि नेविगेशन को बाधित न किया जा सके।

अधिकांश दक्षिण विषुवतीय धारा के कैरेबियन सागर और मैक्सिको की खाड़ी में प्रवेश करने के बाद, पानी वहाँ से फ्लोरिडा की खाड़ी के माध्यम से अटलांटिक में लौटता है। धारा की चौड़ाई न्यूनतम - 80 किमी हो जाती है। साथ ही, यह 2 मीटर/सेकेंड तक अपने आंदोलन को तेज करता है। जब एंटीलिज द्वारा फ्लोरिडा की धारा को मजबूत किया जाता है, तो पानी का प्रवाह अधिकतम हो जाता है। एक बल विकसित किया गया है जो व्यापक ब्लेड वाले टर्बाइन को गति देने के लिए काफी पर्याप्त है, जिसका शाफ्ट एक विद्युत जनरेटर से जुड़ा है। आगे - पानी के नीचे केबल के माध्यम से तट तक करंट का संचरण।

टरबाइन की सामग्री एल्यूमीनियम है। सेवा जीवन - 80 वर्ष। उसका स्थायी स्थान पानी के नीचे है। निवारक रखरखाव के लिए ही पानी की सतह पर उठें। इसका काम व्यावहारिक रूप से विसर्जन की गहराई और पानी के तापमान पर निर्भर नहीं करता है। ब्लेड धीरे-धीरे घूमते हैं और छोटी मछलियां टरबाइन में तैरने के लिए स्वतंत्र होती हैं। लेकिन बड़ा प्रवेश द्वार सुरक्षा जाल से बंद है।

अमेरिकी इंजीनियरों का मानना ​​है कि ऐसी संरचना का निर्माण थर्मल पावर प्लांट के निर्माण से भी सस्ता है। भवन बनाने, सड़कें बनाने, गोदामों की व्यवस्था करने की कोई आवश्यकता नहीं है। और चलाने की लागत बहुत कम होती है।

तट पर प्रसारण के दौरान परिचालन लागत और नुकसान को ध्यान में रखते हुए प्रत्येक टर्बाइन की शुद्ध क्षमता 43 मेगावाट होगी, जो फ्लोरिडा (यूएसए) राज्य की जरूरतों को 10% तक पूरा करेगी।

फ्लोरिडा स्ट्रेट में 1.5 मीटर व्यास वाले इस तरह के टरबाइन के पहले प्रोटोटाइप का परीक्षण किया गया था। एक प्ररित करनेवाला 12 मीटर व्यास और 400 किलोवाट के साथ टरबाइन के लिए एक डिजाइन भी विकसित किया गया था।

2 रूस में वैकल्पिक ऊर्जा के विकास की स्थिति और संभावनाएं

वैश्विक ऊर्जा संतुलन में पारंपरिक ईंधन ऊर्जा का हिस्सा लगातार घटेगा, और गैर-पारंपरिक - अक्षय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग पर आधारित वैकल्पिक ऊर्जा इसे प्रतिस्थापित करेगी। और न केवल इसकी आर्थिक भलाई, बल्कि इसकी स्वतंत्रता, इसकी राष्ट्रीय सुरक्षा भी उस गति पर निर्भर करती है जिसके साथ यह किसी विशेष देश में होता है।

हमारे देश में लगभग हर चीज की तरह रूस में अक्षय ऊर्जा स्रोतों की स्थिति को अद्वितीय कहा जा सकता है। इन स्रोतों के भंडार, जिनका आज के तकनीकी स्तर पर पहले से ही उपयोग किया जा सकता है, बहुत अधिक हैं। यहाँ एक अनुमान है: सौर विकिरण ऊर्जा - 2300 बिलियन TUT (समकक्ष ईंधन का टन); पवन - 26.7 बिलियन TUT, बायोमास - 10 बिलियन TUT; पृथ्वी की गर्मी - 40,000 अरब TUT; छोटी नदियाँ - 360 बिलियन TUT; समुद्र और महासागर - 30 बिलियन TUT। ये स्रोत रूस में ऊर्जा खपत के वर्तमान स्तर (1.2 बिलियन टीटीयू प्रति वर्ष) से ​​कहीं अधिक हैं। हालांकि, वे इस अकल्पनीय बहुतायत से उपयोग किए जाते हैं, यह कहने के लिए भी नहीं कि टुकड़ों सूक्ष्म मात्रा हैं। पूरी दुनिया की तरह, रूस में अक्षय ऊर्जा स्रोतों में पवन ऊर्जा सबसे विकसित है। 1930 के दशक में वापस। हमारे देश में, 3-4 kW की क्षमता वाली कई प्रकार की पवन टर्बाइनों का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया गया था, लेकिन 1960 के दशक में। उनकी रिहाई रोक दी गई। यूएसएसआर के अंतिम वर्षों में, सरकार ने फिर से इस क्षेत्र पर ध्यान दिया, लेकिन अपनी योजनाओं को महसूस करने का समय नहीं मिला। हालाँकि, 1980 से 2006 तक रूस ने एक बड़ा वैज्ञानिक और तकनीकी रिजर्व जमा किया है (लेकिन नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के व्यावहारिक उपयोग में रूस के पास गंभीर बैकलॉग है)। आज, रूस में पवन टर्बाइनों और पवन फार्मों में मौजूदा, निर्माणाधीन और चालू करने की योजना की कुल क्षमता 200 मेगावाट है। रूसी उद्यमों द्वारा निर्मित व्यक्तिगत पवन टर्बाइनों की शक्ति 0.04 से 1000.0 kW तक होती है। एक उदाहरण के रूप में, हम पवन टर्बाइनों और पवन फार्मों के कई विकासकर्ताओं और निर्माताओं का हवाला देंगे। मॉस्को में, LLC SKTB Iskra 250W की क्षमता वाले M-250 पवन ऊर्जा संयंत्रों का उत्पादन करती है। डबना, मॉस्को क्षेत्र में, उद्यम Gos.MKB "रेनबो" 750W, 1kW और 8kW के आसानी से स्थापित पवन फार्मों का उत्पादन करता है; सेंट पीटर्सबर्ग रिसर्च इंस्टीट्यूट "इलेक्ट्रोप्रीबोर" 500 डब्ल्यू तक पवन टरबाइन का उत्पादन करता है।

1999 से कीव में। अनुसंधान और उत्पादन समूह WindElectric 1 kW की क्षमता वाले WE-1000 घरेलू पवन ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण करता है। समूह के विशेषज्ञों ने एक अद्वितीय मल्टी-ब्लेड, सार्वभौमिक गति और छोटे आकार का बिल्कुल मूक टरबाइन विकसित किया है, जो किसी भी वायु प्रवाह का प्रभावी ढंग से उपयोग करता है।

खाबरोवस्क "कंपनी एलएमवी पवन ऊर्जा" 0.25 से 10 किलोवाट की क्षमता वाले पवन खेतों का उत्पादन करती है, बाद वाले को 100 किलोवाट तक की क्षमता वाले सिस्टम में जोड़ा जा सकता है। 1993 से इस उद्यम ने 640 WPPs का विकास और उत्पादन किया है। अधिकांश साइबेरिया, सुदूर पूर्व, कामचटका, चुकोटका में स्थापित हैं। WPP का जीवन किसी भी जलवायु क्षेत्र में 20 वर्ष तक पहुँच जाता है। कंपनी सौर पैनलों की भी आपूर्ति करती है जो पवन खेतों के साथ मिलकर काम करते हैं (ऐसे पवन सौर प्रतिष्ठानों की शक्ति 50W से 100 kW तक होती है)।

रूस में पवन ऊर्जा संसाधनों के संदर्भ में, सबसे आशाजनक क्षेत्र आर्कटिक महासागर, कामचटका, सखालिन, चुकोटका, याकुटिया, साथ ही फिनलैंड की खाड़ी, काले और कैस्पियन समुद्र के तट हैं। उच्च औसत वार्षिक हवा की गति, केंद्रीकृत पावर ग्रिड की कम उपलब्धता और अर्थव्यवस्था में अप्रयुक्त क्षेत्रों की बहुतायत इन क्षेत्रों को पवन ऊर्जा के विकास के लिए लगभग आदर्श बनाती है। सौर ऊर्जा के साथ भी यही स्थिति है। प्रति सप्ताह हमारे देश के क्षेत्र में आने वाली सौर ऊर्जा तेल, कोयला, गैस और यूरेनियम के सभी रूसी संसाधनों की ऊर्जा से अधिक है। इस क्षेत्र में दिलचस्प घरेलू विकास हैं, लेकिन उनके लिए कोई राज्य समर्थन नहीं है और इसके परिणामस्वरूप, कोई फोटोवोल्टिक बाजार नहीं है। हालाँकि, सौर पैनलों का उत्पादन मेगावाट में मापा जाता है। 2006 में लगभग 400 मेगावाट का उत्पादन किया गया। कुछ वृद्धि की ओर रुझान है। हालांकि, विदेशों के खरीदार विभिन्न अनुसंधान और उत्पादन संघों के उत्पादों में अधिक रुचि दिखाते हैं जो रूसियों के लिए फोटोकल्स का उत्पादन करते हैं, वे अभी भी महंगे हैं; विशेष रूप से, क्योंकि क्रिस्टलीय फिल्म तत्वों के उत्पादन के लिए कच्चे माल को विदेशों से आयात करना पड़ता है (सोवियत काल में, सिलिकॉन उत्पादन संयंत्र किर्गिस्तान और यूक्रेन में स्थित थे)। रूस में सौर ऊर्जा के उपयोग के लिए सबसे अनुकूल क्षेत्र उत्तरी काकेशस हैं। , स्टावरोपोल और क्रास्नोडार क्षेत्र, अस्त्रखान क्षेत्र, कलमीकिया, तुवा, बुराटिया, चिता क्षेत्र, सुदूर पूर्व।

सौर ऊर्जा के उपयोग में सबसे बड़ी उपलब्धि फ्लैट सौर संग्राहकों का उपयोग करके ताप आपूर्ति प्रणाली बनाने के क्षेत्र में दर्ज की गई है। ऐसी प्रणालियों के कार्यान्वयन में रूस में पहला स्थान क्रास्नोडार क्षेत्र का है, जहां हाल के वर्षों में, वर्तमान क्षेत्रीय ऊर्जा बचत कार्यक्रम के अनुसार, लगभग सौ बड़े सौर गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली और व्यक्तिगत उपयोग के लिए कई छोटे प्रतिष्ठान हैं। बनाया गया। अंतरिक्ष हीटिंग के लिए सौर प्रतिष्ठानों का सबसे बड़ा विकास क्रास्नोडार क्षेत्र और बुर्यातिया गणराज्य में प्राप्त हुआ था। बुरातिया में, प्रति दिन 500 से 3000 लीटर गर्म पानी (90-100 डिग्री सेल्सियस) की क्षमता वाले सौर संग्राहक विभिन्न औद्योगिक और सामाजिक सुविधाओं - अस्पतालों, स्कूलों, एलेक्ट्रोमाशिना संयंत्र, आदि के साथ-साथ निजी आवासीय सुविधाओं से सुसज्जित हैं। इमारतों। भू-तापीय ऊर्जा संयंत्रों के विकास पर अपेक्षाकृत अधिक ध्यान दिया जा रहा है, जो हमारे ऊर्जा प्रबंधकों से परिचित होने और उच्च क्षमता तक पहुंचने की अधिक संभावना है, और इसलिए ऊर्जा विशालवाद की परिचित अवधारणा में बेहतर रूप से फिट होते हैं। विशेषज्ञों का मानना ​​​​है कि कामचटका और कुरील द्वीपों में भूतापीय ऊर्जा के भंडार 1000 मेगावाट तक की क्षमता वाले बिजली संयंत्र प्रदान कर सकते हैं।

1967 में वापस कामचटका में 11.5 मेगावाट की क्षमता वाला पॉज़ेत्स्काया जियोटीपीपी बनाया गया था। यह दुनिया का पांचवां जियोटीपीपी था। 1967 में Paratunskaya GeoTPP को परिचालन में लाया गया - बाइनरी रैंकिन चक्र के साथ दुनिया में पहला। वर्तमान में, कलुगा टर्बाइन प्लांट द्वारा निर्मित घरेलू उपकरणों का उपयोग करके 200 मेगावाट की क्षमता वाला Mutnovskaya GeoTPP बनाया जा रहा है। इस संयंत्र ने भूतापीय ऊर्जा और ताप आपूर्ति के लिए मॉड्यूलर इकाइयों का बड़े पैमाने पर उत्पादन भी शुरू कर दिया है। ऐसे ब्लॉकों के उपयोग से कामचटका और सखालिन को लगभग पूरी तरह से भूतापीय स्रोतों से बिजली और गर्मी प्रदान की जा सकती है। पर्याप्त रूप से बड़ी ऊर्जा क्षमता वाले भूतापीय स्रोत स्टावरोपोल और क्रास्नोडार प्रदेशों में उपलब्ध हैं। आज, भू-तापीय ताप आपूर्ति प्रणालियों का योगदान 3 मिलियन Gcal/वर्ष है।

विशेषज्ञों के अनुसार, इस प्रकार की ऊर्जा के अनगिनत भंडार के साथ, भू-तापीय संसाधनों के तर्कसंगत, लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल उपयोग का मुद्दा हल नहीं हुआ है, जो उनके औद्योगिक विकास में बाधक है। उदाहरण के लिए, निकाले गए भू-तापीय जल का उपयोग बर्बर तरीकों से किया जाता है: अनुपचारित अपशिष्ट जल जिसमें कई खतरनाक पदार्थ (पारा, आर्सेनिक, फिनोल, सल्फर, आदि) होते हैं, को आसपास के जल निकायों में फेंक दिया जाता है, जिससे प्रकृति को अपूरणीय क्षति होती है। इसके अलावा, भूतापीय जल की उच्च लवणता के कारण भू-तापीय तापन प्रणालियों की सभी पाइपलाइनें जल्दी से विफल हो जाती हैं। इसलिए, भूतापीय ऊर्जा का उपयोग करने की तकनीक का मौलिक संशोधन आवश्यक है।

अब रूस में भू-तापीय विद्युत संयंत्रों के निर्माण के लिए अग्रणी उद्यम कलुगा टर्बाइन प्लांट और JSC Nauka है, जो 0.5 से 25 मेगावाट की क्षमता वाले मॉड्यूलर भूतापीय विद्युत संयंत्रों का विकास और उत्पादन कर रहे हैं। कामचटका के लिए एक भू-तापीय ऊर्जा आपूर्ति बनाने के लिए एक कार्यक्रम विकसित और लॉन्च किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप सालाना लगभग 900,000 kWh बिजली की बचत होगी। यहाँ। क्यूबन में भू-तापीय जल के 10 निक्षेपों का दोहन किया जाता है। 1999-2000 के लिए क्षेत्र में गर्मी और बिजली के पानी के उत्पादन का स्तर लगभग 9 मिलियन एम 3 था, जिससे 65 हजार टीटीयू तक की बचत संभव हो गई। कलुगा टर्बाइन प्लांट में बनाए गए टर्बोकॉन उद्यम ने एक अत्यंत आशाजनक तकनीक विकसित की है जो आपको गर्म पानी से बिजली प्राप्त करने की अनुमति देती है जो दबाव में वाष्पित हो जाती है और सामान्य ब्लेड के बजाय विशेष फ़नल से लैस टरबाइन को घुमाती है - तथाकथित लवल नोजल . हाइड्रो-स्टीम टर्बाइन कहे जाने वाले ऐसे प्रतिष्ठानों के लाभ कम से कम दो गुना हैं। सबसे पहले, वे भूतापीय ऊर्जा के बेहतर उपयोग की अनुमति देते हैं। आमतौर पर, भू-तापीय पानी में घुलने वाली केवल भू-तापीय भाप या ज्वलनशील गैसों का उपयोग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जबकि हाइड्रो-स्टीम टर्बाइन के साथ, गर्म पानी का उपयोग सीधे ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है। नई टर्बाइन का एक अन्य संभावित अनुप्रयोग गर्मी उपभोक्ताओं से लौटने वाले पानी से शहरी ताप नेटवर्क में बिजली उत्पन्न करना है। अब इस पानी की गर्मी बर्बाद हो गई है, जबकि यह बॉयलर रूम को बिजली का एक स्वतंत्र स्रोत प्रदान कर सकता है।

पृथ्वी के आंत्रों की गर्मी न केवल गीजर के फव्वारे हवा में फेंक सकती है, बल्कि घरों को भी गर्म कर सकती है और बिजली पैदा कर सकती है। कामचटका, चुकोटका, कुरीलों, प्रिमोर्स्की क्राय, पश्चिमी साइबेरिया, उत्तरी काकेशस, क्रास्नोडार और स्टावरोपोल क्षेत्र और कैलिनिनग्राद क्षेत्र में बड़े भूतापीय संसाधन हैं। उच्च-क्षमता वाली तापीय ऊष्मा (100 डिग्री सेल्सियस से अधिक भाप और पानी का मिश्रण) सीधे बिजली का उत्पादन करना संभव बनाता है।

आमतौर पर, भाप-पानी का थर्मल मिश्रण 2-5 किमी की गहराई तक ड्रिल किए गए कुओं से निकाला जाता है। प्रत्येक कुआं लगभग 1 किमी 2 के भू-तापीय जमा क्षेत्र से 4-8 मेगावाट की विद्युत शक्ति प्रदान करने में सक्षम है। साथ ही, पर्यावरणीय कारणों से, अपशिष्ट भू-तापीय जल को जलाशय में पंप करने के लिए कुओं का होना भी आवश्यक है।

वर्तमान में, कामचटका में 3 भू-तापीय विद्युत संयंत्र संचालित हैं: पौज़ेत्स्काया जियोपीपी, वेरखने-मुटनोव्स्काया जियोपीपी और मुटनोव्स्काया जियोपीपी। इन भू-तापीय विद्युत संयंत्रों की कुल क्षमता 70 मेगावाट से अधिक है। इससे क्षेत्र की बिजली की जरूरतों को 25% तक पूरा करना संभव हो जाता है और महंगे आयातित ईंधन तेल की आपूर्ति पर निर्भरता कम हो जाती है।

सखालिन क्षेत्र में लगभग। कुनाशीर ने मेंडेलीव जियोटीपीपी में 1.8 मेगावाट की क्षमता वाली पहली इकाई और 17 जीसीएएल/एच की क्षमता के साथ जीटीएस-700 जियोथर्मल थर्मल पावर प्लांट का संचालन शुरू किया। अधिकांश निम्न-श्रेणी की भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग आवास और सांप्रदायिक सेवाओं और कृषि में गर्मी के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, काकेशस में, भूतापीय जल द्वारा गर्म किए गए ग्रीनहाउस का कुल क्षेत्रफल 70 हेक्टेयर से अधिक है। मॉस्को में, एक प्रायोगिक बहुमंजिला इमारत का निर्माण किया गया है और सफलतापूर्वक संचालित किया जा रहा है, जिसमें घरेलू जरूरतों के लिए गर्म पानी को पृथ्वी से कम संभावित गर्मी से गर्म किया जाता है।

अंत में, छोटे पनबिजली संयंत्रों का भी उल्लेख किया जाना चाहिए। डिजाइन के विकास के मामले में उनके साथ स्थिति अपेक्षाकृत अनुकूल है: छोटे जलविद्युत संयंत्रों के लिए उपकरण का उत्पादन किया जा रहा है या पावर इंजीनियरिंग उद्योग के कई उद्यमों में उत्पादन के लिए तैयार है, विभिन्न डिजाइनों के हाइड्रोलिक टर्बाइनों के साथ - अक्षीय, रेडियल-अक्षीय, प्रोपेलर, विकर्ण, बाल्टी। इसी समय, घरेलू उद्यमों में निर्मित उपकरणों की लागत विश्व मूल्य स्तर से काफी नीचे रहती है। Kuban में, दो छोटे पनबिजली संयंत्र (SHPPs) नदी पर बनाए जा रहे हैं। सोची में क्रास्नाया पोलियाना गाँव के पास बेशेंका और क्रास्नोडार सीएचपीपी की तकनीकी जल आपूर्ति की परिसंचारी प्रणाली का निर्वहन। क्रास्नोडार जलाशय के आउटलेट पर 50 मेगावाट की क्षमता के साथ एक SHPP बनाने की योजना है। लेनिनग्राद क्षेत्र में छोटे जलविद्युत संयंत्रों की एक प्रणाली की बहाली पर काम शुरू हो गया है। 1970 के दशक में वहां, क्षेत्र की बिजली आपूर्ति बढ़ाने के अभियान के परिणामस्वरूप, ऐसे 40 से अधिक स्टेशनों ने काम करना बंद कर दिया। छोटे-छोटे ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता स्पष्ट हो जाने पर अदूरदर्शी विशाल उन्माद के फलों को अब ठीक करना होगा।

निष्कर्ष

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रूस में अभी भी ऐसे कानून नहीं हैं जो वैकल्पिक ऊर्जा को विनियमित करेंगे और इसके विकास को प्रोत्साहित करेंगे। साथ ही ऐसी कोई संरचना नहीं है जो वैकल्पिक ऊर्जा के हितों की रक्षा करे। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा मंत्रालय अलग से परमाणु ऊर्जा में लगा हुआ है। मसौदा संघीय कानून "नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विकास पर" की अवधारणा की आवश्यकता और विकास के औचित्य पर सरकार को एक रिपोर्ट की योजना बनाई गई है। इस रिपोर्ट को तैयार करने के लिए चार मंत्रालय जिम्मेदार हैं: ऊर्जा मंत्रालय, आर्थिक विकास मंत्रालय, उद्योग और विज्ञान मंत्रालय और न्याय मंत्रालय। कब मानेंगे, पता नहीं।

उद्योग को जल्दी और पूरी तरह से विकसित करने के लिए, कानून को नवीकरणीय ऊर्जा के लिए उपकरण बनाने वाले उद्यमों के लिए कर प्रोत्साहन प्रदान करना चाहिए (उदाहरण के लिए, वैट दर को कम से कम 10% तक कम करना)। प्रमाणन और लाइसेंसिंग मुद्दे भी महत्वपूर्ण हैं (विशेष रूप से उपकरणों के संबंध में), क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा की प्राथमिकता भी गुणवत्ता की आवश्यकताओं को पूरा करती है।

ऊर्जा प्राप्त करने के वैकल्पिक तरीकों का विकास पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों के उत्पादकों और खनिकों द्वारा बाधित होता है: उनके पास सत्ता में मजबूत स्थिति होती है और उनके हितों की रक्षा करने का अवसर होता है। पारंपरिक ऊर्जा की तुलना में वैकल्पिक ऊर्जा अभी भी काफी महंगी है, क्योंकि लगभग सभी विनिर्माण उद्यम बहुत कम मात्रा में पायलट बैचों में स्थापना का उत्पादन करते हैं और तदनुसार, बहुत महंगे हैं। धारावाहिक उत्पादन के संगठन और प्रतिष्ठानों के प्रमाणन के लिए महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता होती है, जो पूरी तरह से अनुपस्थित हैं। राज्य का समर्थन लागत को कम करने में मदद कर सकता है। हालांकि, यह उन लोगों के हितों के विपरीत है जिनका व्यवसाय पारंपरिक हाइड्रोकार्बन ईंधन के निष्कर्षण पर आधारित है। कोई अतिरिक्त प्रतिस्पर्धा नहीं चाहता।

नतीजतन, अक्षय स्रोतों का प्रमुख उपयोग और वैकल्पिक ऊर्जा का विकास मुख्य रूप से उन क्षेत्रों में पसंद किया जाता है जहां यह मौजूदा ऊर्जा समस्याओं का सबसे स्पष्ट समाधान है। रूस के पास महत्वपूर्ण पवन ऊर्जा संसाधन हैं, जिनमें उन क्षेत्रों में भी शामिल है जहाँ कोई केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति नहीं है - आर्कटिक महासागर, याकुतिया, कामचटका, चुकोटका, सखालिन के तट, लेकिन इन क्षेत्रों में भी ऊर्जा समस्याओं को हल करने के लिए लगभग कोई प्रयास नहीं किए गए हैं। रास्ता।

2020 तक की अवधि के लिए रूस की ऊर्जा रणनीति में वैकल्पिक ऊर्जा के आगे के विकास पर चर्चा की गई है। हमारे वैकल्पिक ऊर्जा उद्योग को जो संख्याएँ प्राप्त करनी चाहिए वे बहुत कम हैं, कार्य न्यूनतम हैं, इसलिए रूसी ऊर्जा क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण मोड़ की प्रतीक्षा करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वैकल्पिक ऊर्जा के कारण, 2020 तक सभी ईंधन संसाधनों का 1% से भी कम बचाने की योजना है। अपनी "ऊर्जा रणनीति" की प्राथमिकता रूस परमाणु उद्योग को "देश की ऊर्जा का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा" के रूप में चुनता है।

हाल ही में, वैकल्पिक नवीकरणीय ऊर्जा के विकास की दिशा में कुछ कदम उठाए गए हैं। ऊर्जा मंत्रालय ने वैकल्पिक ऊर्जा के क्षेत्र में सहयोग की संभावनाओं पर फ्रांस के साथ बातचीत शुरू कर दी है। सामान्य तौर पर, यह ध्यान दिया जा सकता है कि अगले 10-15 वर्षों के लिए वैकल्पिक ऊर्जा के विकास की स्थिति और संभावनाएं आम तौर पर दु: खद हैं।

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सीमित जीवाश्म ईंधन की समस्या को हल करने के लिए, दुनिया भर के शोधकर्ता वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को बनाने और चालू करने के लिए काम कर रहे हैं। और हम न केवल प्रसिद्ध पवन चक्कियों और सौर पैनलों के बारे में बात कर रहे हैं। गैस और तेल को शैवाल, ज्वालामुखियों और मानव कदमों से ऊर्जा द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। रीसायकल ने भविष्य के दस सबसे रोमांचक और स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों का चयन किया है।

घूमने वाले दरवाज़े से जूल

रेलवे स्टेशनों के प्रवेश द्वार पर हर दिन हजारों लोग टर्नस्टाइल से गुजरते हैं। एक बार दुनिया के कई शोध केंद्रों में, लोगों के प्रवाह को एक अभिनव ऊर्जा जनरेटर के रूप में उपयोग करने का विचार प्रकट हुआ। जापानी कंपनी ईस्ट जापान रेलवे कंपनी ने जनरेटर के साथ रेलवे स्टेशनों पर प्रत्येक टर्नस्टाइल को लैस करने का फैसला किया। स्थापना टोक्यो के शिबुया जिले में एक ट्रेन स्टेशन पर काम करती है: पीजोइलेक्ट्रिक तत्व टर्नस्टाइल के नीचे फर्श में एम्बेडेड होते हैं, जो दबाव और कंपन से बिजली उत्पन्न करते हैं जब लोग उन पर कदम रखते हैं।

एक और "एनर्जी टर्नस्टाइल" तकनीक चीन और नीदरलैंड में पहले से ही उपयोग में है। इन देशों में, इंजीनियरों ने पीजोइलेक्ट्रिक तत्वों को दबाने के प्रभाव का उपयोग करने का निर्णय नहीं लिया, बल्कि घूमने वाले दरवाज़े के हैंडल या दरवाजे के दबाव प्रभाव का इस्तेमाल किया। डच कंपनी बून एडाम की अवधारणा में शॉपिंग सेंटरों के प्रवेश द्वार पर मानक दरवाजों को बदलना शामिल है (जो आमतौर पर एक फोटोकेल सिस्टम पर काम करते हैं और खुद को घुमाना शुरू करते हैं) उन दरवाजों के साथ जिन्हें आगंतुक को धक्का देना चाहिए और इस तरह बिजली पैदा करनी चाहिए।

डच केंद्र Natuurcafe La Port में, ऐसे दरवाजे-जनरेटर पहले ही दिखाई दे चुके हैं। उनमें से प्रत्येक प्रति वर्ष लगभग 4,600 किलोवाट-घंटे ऊर्जा का उत्पादन करता है, जो पहली नज़र में महत्वहीन लग सकता है, लेकिन यह बिजली पैदा करने के लिए एक वैकल्पिक तकनीक का एक अच्छा उदाहरण है।

शैवाल गर्मी घर

अपेक्षाकृत हाल ही में शैवाल को एक वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत के रूप में माना जाने लगा, लेकिन विशेषज्ञों के अनुसार, तकनीक बहुत ही आशाजनक है। यह कहना पर्याप्त है कि शैवाल द्वारा कब्जा किए गए 1 हेक्टेयर जल सतह क्षेत्र से प्रति वर्ष 150 हजार क्यूबिक मीटर बायोगैस प्राप्त की जा सकती है। यह गैस की मात्रा के लगभग बराबर है जो एक छोटे से कुएं से पैदा होती है, और एक छोटे से गांव के जीवन के लिए पर्याप्त है।

हरे शैवाल को बनाए रखना आसान है, जल्दी से बढ़ते हैं और विभिन्न प्रकार की प्रजातियों में आते हैं जो प्रकाश संश्लेषण करने के लिए सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। सभी बायोमास, चाहे वह शर्करा हो या वसा, जैव ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है, आमतौर पर बायोएथेनॉल और बायोडीजल। शैवाल एक आदर्श पर्यावरण-ईंधन है क्योंकि यह जलीय वातावरण में बढ़ता है और इसके लिए भूमि संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती है, यह अत्यधिक उत्पादक है और पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाता है।

अर्थशास्त्रियों के अनुसार, 2018 तक समुद्री सूक्ष्म शैवाल के बायोमास के प्रसंस्करण से होने वाला वैश्विक कारोबार लगभग 100 बिलियन डॉलर तक पहुंच सकता है। "शैवाल" ईंधन पर पहले से ही कार्यान्वित परियोजनाएं हैं - उदाहरण के लिए, हैम्बर्ग, जर्मनी में एक 15-अपार्टमेंट इमारत। घर के अग्रभाग 129 शैवाल टैंकों से ढके हुए हैं, जो इमारत के हीटिंग और एयर कंडीशनिंग के लिए ऊर्जा के एकमात्र स्रोत के रूप में काम करते हैं, जिसे बायो इंटेलिजेंट क्वोटिएंट (BIQ) हाउस कहा जाता है।

स्पीड बम्प्स सड़कों पर रोशनी करते हैं

तथाकथित "स्पीड बम्प्स" का उपयोग करके बिजली पैदा करने की अवधारणा पहले ब्रिटेन में, फिर बहरीन में लागू की जाने लगी और जल्द ही यह तकनीक रूस तक पहुँच जाएगी।यह सब इस तथ्य से शुरू हुआ कि ब्रिटिश आविष्कारक पीटर ह्यूजेस ने राजमार्गों के लिए "जेनरेटिंग रोड रैंप" (इलेक्ट्रो-काइनेटिक रोड रैंप) बनाया। रैंप में दो धातु की प्लेटें होती हैं जो सड़क से थोड़ी ऊपर उठती हैं। प्लेटों के नीचे एक विद्युत जनरेटर रखा जाता है, जो कार के रैंप से गुजरने पर करंट उत्पन्न करता है।

कार के वजन के आधार पर, कार के रैंप से गुजरने के दौरान रैंप 5 से 50 किलोवाट तक उत्पन्न हो सकता है। बैटरी जैसे रैंप ट्रैफिक लाइट और रोशनी वाले सड़क संकेतों को बिजली की आपूर्ति करने में सक्षम हैं। यूके में, तकनीक पहले से ही कई शहरों में काम कर रही है। विधि अन्य देशों में फैलने लगी - उदाहरण के लिए, छोटे बहरीन में।

सबसे हैरान करने वाली बात ये है कि रूस में भी कुछ ऐसा ही देखने को मिल सकता है. Tyumen के एक छात्र अल्बर्ट ब्रांड ने VUZPromExpo फोरम में उसी स्ट्रीट लाइटिंग समाधान का प्रस्ताव रखा। डेवलपर के अनुमान के मुताबिक, उसके शहर में हर दिन 1,000 से 1,500 कारें स्पीड बंप से गुजरती हैं। इलेक्ट्रिक जनरेटर से लैस "स्पीड बंप" पर कार की एक "टक्कर" के लिए, लगभग 20 वाट बिजली उत्पन्न होगी जो पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाती है।

सिर्फ फुटबॉल से ज्यादा

हार्वर्ड के पूर्व छात्रों के एक समूह द्वारा विकसित, जिन्होंने अनचार्टेड प्ले की स्थापना की, एक सॉकेट बॉल फुटबॉल के आधे घंटे में बिजली पैदा कर सकती है, जो कई घंटों तक एक एलईडी लैंप को बिजली देने के लिए पर्याप्त है। सॉकेट को असुरक्षित ऊर्जा स्रोतों का पर्यावरण के अनुकूल विकल्प कहा जाता है, जो अक्सर अविकसित देशों के निवासियों द्वारा उपयोग किया जाता है।

एक सॉकेट में ऊर्जा भंडारण का सिद्धांत काफी सरल है: गेंद को मारने से उत्पन्न गतिज ऊर्जा को एक छोटे पेंडुलम जैसे तंत्र में स्थानांतरित किया जाता है जो एक जनरेटर को चलाता है। जनरेटर बिजली पैदा करता है, जो बैटरी में जमा हो जाती है। संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग किसी भी छोटे विद्युत उपकरण, जैसे एलईडी के साथ टेबल लैंप को बिजली देने के लिए किया जा सकता है।

सॉकेट की आउटपुट पावर छह वाट है। ऊर्जा पैदा करने वाली गेंद ने पहले ही दुनिया भर में पहचान हासिल कर ली है, कई पुरस्कार जीते हैं, क्लिंटन ग्लोबल इनिशिएटिव द्वारा अत्यधिक प्रशंसित किया जा रहा है, और प्रसिद्ध TED सम्मेलन में प्रशंसा प्राप्त कर रहा है।

ज्वालामुखियों की छिपी हुई ऊर्जा

ज्वालामुखीय ऊर्जा के विकास में मुख्य विकास में से एक आरंभिक कंपनियों AltaRock Energy और Davenport Newberry Holdings के अमेरिकी शोधकर्ताओं का है। परीक्षण विषय ओरेगन में एक निष्क्रिय ज्वालामुखी था। खारे पानी को चट्टानों में गहराई तक पंप किया जाता है, जिसका तापमान ग्रह की पपड़ी और पृथ्वी के सबसे गर्म मेंटल में मौजूद रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के कारण बहुत अधिक होता है। गर्म करने पर पानी भाप में बदल जाता है, जिसे टर्बाइन में डाला जाता है जिससे बिजली पैदा होती है।

फिलहाल, इस प्रकार के केवल दो छोटे ऑपरेटिंग पावर प्लांट हैं - फ्रांस और जर्मनी में। यदि अमेरिकी तकनीक काम करती है, तो अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण का अनुमान है कि भूतापीय ऊर्जा में देश द्वारा आवश्यक बिजली का 50% प्रदान करने की क्षमता है (आज इसका योगदान केवल 0.3% है)।

आइसलैंडिक शोधकर्ताओं द्वारा 2009 में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ज्वालामुखियों का उपयोग करने का एक और तरीका प्रस्तावित किया गया था। ज्वालामुखी की गहराई के पास, उन्होंने असामान्य रूप से उच्च तापमान वाले पानी के एक भूमिगत जलाशय की खोज की। सुपर-गर्म पानी कहीं तरल और गैस के बीच की सीमा पर होता है और केवल एक निश्चित तापमान और दबाव पर ही मौजूद होता है।

वैज्ञानिक प्रयोगशाला में कुछ ऐसा ही उत्पन्न कर सकते थे, लेकिन यह पता चला कि ऐसा पानी प्रकृति में भी पाया जाता है - पृथ्वी के आंत्र में। ऐसा माना जाता है कि "महत्वपूर्ण तापमान" वाले पानी से शास्त्रीय तरीके से उबाले जाने वाले पानी की तुलना में दस गुना अधिक ऊर्जा निकाली जा सकती है।

मानव ताप से ऊर्जा

तापमान के अंतर पर काम करने वाले थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के सिद्धांत को लंबे समय से जाना जाता है। लेकिन कुछ ही साल पहले, प्रौद्योगिकी ने मानव शरीर की गर्मी को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने की अनुमति देना शुरू किया। कोरिया लीडिंग इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAIST) के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक लचीली ग्लास प्लेट में एम्बेडेड जनरेटर विकसित किया है।

टी कौन सा गैजेट फिटनेस कंगन को मानव हाथ की गर्मी से रिचार्ज करने की अनुमति देगा - उदाहरण के लिए, दौड़ते समय, जब शरीर बहुत गर्म होता है और परिवेश के तापमान के विपरीत होता है। 10 से 10 सेंटीमीटर मापने वाला एक कोरियाई जनरेटर 31 डिग्री सेल्सियस के त्वचा के तापमान पर लगभग 40 मिलीवाट ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है।

इसी तरह की तकनीक को युवा ऐन माकोसिंस्की द्वारा आधार के रूप में लिया गया था, जिन्होंने एक टॉर्च का आविष्कार किया था जो हवा और मानव शरीर के बीच तापमान के अंतर से चार्ज होता है। प्रभाव को चार पेल्टियर तत्वों के उपयोग से समझाया गया है: उनकी विशेषता एक तरफ गर्म होने और दूसरी तरफ ठंडा होने पर बिजली उत्पन्न करने की क्षमता है।

नतीजतन, ऐन की टॉर्च काफी उज्ज्वल प्रकाश पैदा करती है, लेकिन इसके लिए रिचार्जेबल बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है। इसके संचालन के लिए, मानव हथेली के हीटिंग की डिग्री और कमरे में तापमान के बीच केवल पांच डिग्री का तापमान अंतर आवश्यक है।

"स्मार्ट" फ़र्श स्लैब पर कदम

व्यस्त सड़कों में से किसी एक बिंदु पर, प्रति दिन 50,000 कदम तक चलते हैं। कदमों को उपयोगी रूप से ऊर्जा में बदलने के लिए फुट ट्रैफिक का उपयोग करने का विचार यूके में पावेजेन सिस्टम्स लिमिटेड के निदेशक लॉरेंस केमबॉल-कुक द्वारा विकसित एक उत्पाद में महसूस किया गया था। एक इंजीनियर ने फ़र्श वाले स्लैब बनाए हैं जो पैदल चलने वालों की गतिज ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करते हैं।

अभिनव टाइल में डिवाइस एक लचीली, जलरोधक सामग्री से बना है जो दबाए जाने पर लगभग पांच मिलीमीटर फ्लेक्स करती है। यह, बदले में, ऊर्जा पैदा करता है, जिसे तंत्र बिजली में परिवर्तित करता है। संचित वाट या तो लिथियम पॉलीमर बैटरी में संग्रहीत होते हैं या सीधे बस स्टॉप, दुकान की खिड़कियां और साइनेज को रोशन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

पेवजेन टाइल को पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है: इसका शरीर विशेष ग्रेड स्टेनलेस स्टील और कम कार्बन पुनर्नवीनीकरण बहुलक से बना है। शीर्ष सतह को पुनर्नवीनीकरण टायर से बनाया गया है, जिसके लिए टाइलें टिकाऊ और घर्षण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं।

2012 में लंदन में ग्रीष्मकालीन ओलंपिक के दौरान, कई पर्यटक सड़कों पर टाइलें लगाई गई थीं। दो सप्ताह में 20 मिलियन जूल ऊर्जा प्राप्त हुई। यह ब्रिटिश राजधानी में स्ट्रीट लाइटिंग के लिए पर्याप्त से अधिक था।

साइकिल चार्जिंग स्मार्टफोन

प्लेयर, फोन या टैबलेट को रिचार्ज करने के लिए हाथ में आउटलेट होना जरूरी नहीं है। कभी-कभी सिर्फ पैडल घुमाना ही काफी होता है। इस प्रकार, अमेरिकी कंपनी साइकिल एटम ने एक उपकरण जारी किया है जो आपको साइकिल चलाते समय बाहरी बैटरी चार्ज करने और बाद में मोबाइल उपकरणों को रिचार्ज करने की अनुमति देता है।

उत्पाद, जिसे शिव साइकिल एटम कहा जाता है, एक हल्का लिथियम बैटरी बाइक जनरेटर है जिसे USB पोर्ट के साथ लगभग किसी भी मोबाइल डिवाइस को पावर देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह मिनी जनरेटर मिनटों में अधिकांश सामान्य बाइक फ़्रेमों पर स्थापित किया जा सकता है। गैजेट के बाद के रिचार्जिंग के लिए बैटरी को आसानी से हटाया जा सकता है। उपयोगकर्ता खेल और पैडल के लिए जाता है - और कुछ घंटों के बाद उसका स्मार्टफोन पहले ही 100 सेंट चार्ज हो जाता है।

बदले में, नोकिया ने आम जनता के लिए एक गैजेट पेश किया जो एक साइकिल से जुड़ता है और आपको पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पेडलिंग का अनुवाद करने की अनुमति देता है। नोकिया बाइसिकल चार्जर किट में एक डायनेमो, एक छोटा विद्युत जनरेटर है जो अधिकांश नोकिया फोन पर पाए जाने वाले मानक 2 मिमी प्लग के माध्यम से फोन को चार्ज करने के लिए साइकिल के पहियों से शक्ति का उपयोग करता है।

अपशिष्ट जल के लाभ

कोई भी बड़ा शहर रोजाना बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल को खुले पानी में फेंकता है, जिससे पारिस्थितिकी तंत्र प्रदूषित होता है। ऐसा लगता है कि सीवेज द्वारा जहरीला पानी अब किसी के लिए उपयोगी नहीं हो सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है - वैज्ञानिकों ने इसके आधार पर ईंधन कोशिकाओं को बनाने का एक तरीका खोज लिया है।

विचार के अग्रदूतों में से एक पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर ब्रूस लोगान थे। एक गैर-विशेषज्ञ के लिए सामान्य अवधारणा को समझना बहुत कठिन है और यह दो स्तंभों पर बनी है - जीवाणु ईंधन कोशिकाओं का उपयोग और तथाकथित रिवर्स इलेक्ट्रोडायलिसिस की स्थापना। जीवाणु अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करते हैं और इस प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह बनता है।

बिजली उत्पन्न करने के लिए लगभग किसी भी प्रकार के जैविक अपशिष्ट पदार्थ का उपयोग किया जा सकता है - न केवल सीवेज, बल्कि पशु अपशिष्ट, साथ ही शराब, शराब बनाने और डेयरी उद्योगों के उप-उत्पाद भी। रिवर्स इलेक्ट्रोडायलिसिस के लिए, विद्युत जनरेटर यहां काम करते हैं, कोशिकाओं में झिल्ली से अलग होते हैं और दो मिश्रण तरल धाराओं की लवणता में अंतर से ऊर्जा निकालते हैं।

"कागज" ऊर्जा

जापानी इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता सोनी ने टोक्यो ग्रीन फूड शो में बारीक कटे कागज से बिजली पैदा करने में सक्षम बायो-जेनरेटर का विकास और अनावरण किया है। प्रक्रिया का सार इस प्रकार है: सेल्यूलोज को अलग करने के लिए नालीदार कार्डबोर्ड की आवश्यकता होती है (यह हरे पौधों में पाई जाने वाली ग्लूकोज चीनी की एक लंबी श्रृंखला है)।

श्रृंखला को एंजाइमों की मदद से तोड़ा जाता है, और परिणामी ग्लूकोज को एंजाइमों के दूसरे समूह द्वारा संसाधित किया जाता है, जिसकी मदद से हाइड्रोजन आयन और मुक्त इलेक्ट्रॉन निकलते हैं। बिजली उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को बाहरी सर्किट के माध्यम से भेजा जाता है। यह अनुमान लगाया गया है कि 210 गुणा 297 मिमी मापने वाले कागज की एक शीट के प्रसंस्करण के दौरान इस तरह की स्थापना प्रति घंटे लगभग 18 वाट उत्पन्न कर सकती है (लगभग उतनी ही ऊर्जा 6 एए बैटरी द्वारा उत्पन्न होती है)।

विधि पर्यावरण के अनुकूल है: ऐसी "बैटरी" का एक महत्वपूर्ण लाभ धातुओं और हानिकारक रासायनिक यौगिकों की अनुपस्थिति है। हालाँकि फिलहाल तकनीक अभी भी व्यावसायीकरण से दूर है: बिजली काफ़ी कम पैदा होती है - यह केवल छोटे पोर्टेबल गैजेट्स को बिजली देने के लिए पर्याप्त है।

निजी घरों के मालिकों के लिए, उपयोगिता बिलों को काफी कम करने या गर्मी, बिजली और गैस प्रदाताओं की सेवाओं का बिल्कुल भी उपयोग नहीं करने का अवसर है। आप काफी अर्थव्यवस्था भी प्रदान कर सकते हैं, और यदि आप चाहें तो अधिशेष बेच सकते हैं। यह वास्तविक है और कुछ इसे पहले ही कर चुके हैं। इसके लिए वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जाता है।

आप ऊर्जा कहां से और किस रूप में प्राप्त कर सकते हैं

वास्तव में, ऊर्जा, एक या दूसरे रूप में, व्यावहारिक रूप से प्रकृति में हर जगह है - सूर्य, हवा, पानी, पृथ्वी - हर जगह ऊर्जा है। मुख्य कार्य इसे वहां से निकालना है। मानवता सौ से अधिक वर्षों से ऐसा कर रही है और अच्छे परिणाम प्राप्त किए हैं। फिलहाल, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत घर को गर्मी, बिजली, गैस, गर्म पानी प्रदान कर सकते हैं। इसके अलावा, वैकल्पिक ऊर्जा के लिए किसी सुपर कौशल या सुपर ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है। आपके घर के लिए सब कुछ अपने हाथों से किया जा सकता है। तो क्या कर सकते हैं:

सभी वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत मानवीय जरूरतों को पूरी तरह से पूरा करने में सक्षम हैं, लेकिन इसके लिए बहुत बड़े निवेश और/या बहुत बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक संयुक्त प्रणाली बनाना अधिक उचित है: वैकल्पिक स्रोतों से ऊर्जा प्राप्त करना, और यदि कोई कमी है, तो केंद्रीकृत नेटवर्क से "प्राप्त करना"।

सौर ऊर्जा का उपयोग

घर के लिए सबसे शक्तिशाली वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों में से एक सौर विकिरण है। सौर ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए दो प्रकार के प्रतिष्ठान हैं:

ऐसा मत सोचो कि स्थापना केवल दक्षिण में और केवल गर्मियों में ही काम करती है। वे सर्दियों में भी अच्छा काम करते हैं। बर्फबारी के साथ साफ मौसम में, ऊर्जा उत्पादन गर्मियों की तुलना में थोड़ा ही कम होता है। यदि आपके क्षेत्र में बड़ी संख्या में स्पष्ट दिन हैं, तो आप इस तकनीक का उपयोग कर सकते हैं।

सौर पेनल्स

सौर पैनल फोटोवोल्टिक कन्वर्टर्स से इकट्ठे होते हैं, जो खनिजों के आधार पर बनाए जाते हैं, जो सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करते हैं - वे एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करते हैं। निजी उपयोग के लिए, सिलिकॉन फोटोकन्वर्टर का उपयोग किया जाता है। उनकी संरचना में, वे मोनोक्रिस्टलाइन (एक क्रिस्टल से बने) और पॉलीक्रिस्टलाइन (कई क्रिस्टल) हैं। मोनोक्रिस्टलाइन की उच्च दक्षता (गुणवत्ता के आधार पर 13-25%) और लंबी सेवा जीवन है, लेकिन अधिक महंगे हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन वाले कम बिजली (9-15%) पैदा करते हैं और तेजी से विफल होते हैं, लेकिन उनकी कीमत कम होती है।

यह एक पॉलीक्रिस्टलाइन फोटोकन्वर्टर है। आपको उन्हें सावधानी से संभालने की आवश्यकता है - वे बहुत नाजुक हैं (सिंगल-क्रिस्टल भी, लेकिन उसी हद तक नहीं)

अपने हाथों से सोलर बैटरी को असेंबल करना मुश्किल नहीं है। पहले आपको एक निश्चित मात्रा में सिलिकॉन फोटोकल्स खरीदने की जरूरत है (राशि आवश्यक शक्ति पर निर्भर करती है)। ज्यादातर वे अलीएक्सप्रेस जैसे चीनी ट्रेडिंग प्लेटफॉर्म पर खरीदे जाते हैं। फिर प्रक्रिया सरल है:

सौर पैनल (बैटरी) के लिए सब्सट्रेट को सफेद रंग से क्यों रंगा जाना चाहिए, इसके बारे में कुछ शब्द। सिलिकॉन वेफर्स का ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40 डिग्री सेल्सियस से + 50 डिग्री सेल्सियस तक है। उच्च या निम्न तापमान पर संचालन से तत्वों की तीव्र विफलता होती है। छत पर, गर्मियों में, घर के अंदर, तापमान +50°C से बहुत अधिक हो सकता है। इसलिए सफेद रंग की जरूरत है - ताकि सिलिकॉन को ज़्यादा गरम न किया जा सके।

सौर संग्राहक

सौर संग्राहक पानी या हवा को गर्म कर सकते हैं। सूर्य द्वारा गर्म किए गए पानी को कहां निर्देशित करें - गर्म पानी के नल या हीटिंग सिस्टम को - आप चुनते हैं। केवल हीटिंग कम तापमान होगा - अंडरफ्लोर हीटिंग के लिए, क्या आवश्यक है। लेकिन घर में तापमान मौसम पर निर्भर नहीं होने के लिए, सिस्टम को बेमानी बनाया जाना चाहिए, ताकि यदि आवश्यक हो, तो एक और गर्मी स्रोत जुड़ा हो या बॉयलर किसी अन्य ऊर्जा स्रोत पर स्विच हो।

सौर संग्राहक तीन प्रकार के होते हैं: फ्लैट, ट्यूबलर और वायु। सबसे आम ट्यूबलर हैं, लेकिन दूसरों को भी अस्तित्व का अधिकार है।

सपाट प्लास्टिक

दो पैनल - काले और पारदर्शी - एक शरीर में संयुक्त होते हैं। उनके बीच सांप के रूप में तांबे की पाइप लाइन है। सूरज से, निचला अंधेरा पैनल गर्म हो जाता है। तांबे को इससे गर्म किया जाता है, और इससे - भूलभुलैया से गुजरने वाला पानी। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने का यह तरीका सबसे कुशल नहीं है, लेकिन यह आकर्षक है क्योंकि इसे लागू करना बहुत आसान है। ऐसे में आप पानी को गर्म कर सकते हैं। केवल इसकी आपूर्ति को लूप करना आवश्यक होगा (परिसंचरण पंप का उपयोग करके)। इसी तरह आप किसी बर्तन में पानी गर्म कर सकते हैं या घरेलू जरूरतों के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं। ऐसे प्रतिष्ठानों का नुकसान कम दक्षता और उत्पादकता है। बड़ी मात्रा में पानी को गर्म करने में या तो बहुत समय लगता है या बड़ी संख्या में फ्लैट-प्लेट संग्राहक होते हैं।

ट्यूबलर कलेक्टर

ये ग्लास ट्यूब हैं - वैक्यूम या समाक्षीय - जिसके माध्यम से पानी बहता है। एक विशेष प्रणाली गर्मी की नलियों में अधिकतम सांद्रता की अनुमति देती है, जो उनके माध्यम से बहने वाले पानी में स्थानांतरित हो जाती है।

सिस्टम में एक स्टोरेज टैंक होना चाहिए जिसमें पानी गर्म हो। सिस्टम में पानी का संचलन एक पंप द्वारा प्रदान किया जाता है। इस तरह के सिस्टम अपने दम पर नहीं बनाए जा सकते हैं - ग्लास ट्यूब को अपने हाथों से बनाना समस्याग्रस्त है और यह मुख्य दोष है। उच्च कीमत के साथ, यह घर के लिए ऊर्जा के इस स्रोत को व्यापक रूप से अपनाने में बाधा डालता है। और सिस्टम ही बहुत कुशल है, यह गर्म पानी की आपूर्ति के लिए गर्म पानी के साथ एक धमाके के साथ मुकाबला करता है और हीटिंग में एक अच्छा योगदान देता है।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों से ताप और गर्म पानी की आपूर्ति के आयोजन की योजना - सौर संग्राहकों का उपयोग करना

वायु संग्राहक

हमारे देश में, वे बहुत दुर्लभ और व्यर्थ हैं। वे हाथ से बनाने के लिए सरल और आसान हैं। केवल नकारात्मक यह है कि एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है: वे पूरे दक्षिणी (पूर्वी, दक्षिणपूर्वी) दीवार पर कब्जा कर सकते हैं। सिस्टम फ्लैट-प्लेट कलेक्टरों के समान है - एक काला निचला पैनल, एक पारदर्शी ऊपरी, लेकिन वे सीधे हवा को गर्म करते हैं, जो (एक पंखे द्वारा) या स्वाभाविक रूप से कमरे में होता है। प्रतीत होने वाली तुच्छता के बावजूद, इस तरह से दिन के उजाले के दौरान छोटे कमरों को गर्म करना संभव है, जिसमें तकनीकी या उपयोगिता कमरे शामिल हैं: कॉटेज, जीवित प्राणियों के लिए शेड।

ऊर्जा का ऐसा वैकल्पिक स्रोत जैसे सूरज हमें अपनी गर्मी देता है, लेकिन इसका अधिकांश हिस्सा "कहीं नहीं" चला जाता है। इसके एक छोटे से अंश को पकड़ना और इसे व्यक्तिगत जरूरतों के लिए उपयोग करना वह कार्य है जिसे ये सभी उपकरण हल करते हैं।

पवन वाली टर्बाइन

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत अच्छे हैं क्योंकि वे ज्यादातर नवीकरणीय संसाधन हैं। सबसे शाश्वत, शायद, हवा है। जब तक वातावरण और सूर्य है, तब तक हवा भी है। हो सकता है कि थोड़े समय के लिए हवा शांत रहे, लेकिन लंबे समय तक नहीं। हमारे पूर्वज मिलों में पवन ऊर्जा का उपयोग करते थे, और आधुनिक मनुष्य इसे बिजली में परिवर्तित करता है। इसके लिए आवश्यक सब कुछ:

• एक हवादार जगह में स्थापित एक टावर;
• ब्लेड से जुड़ा जनरेटर;
• भंडारण बैटरी और विद्युत प्रवाह वितरण प्रणाली।

टावर किसी भी सामग्री से बनाया गया है। एक स्टोरेज बैटरी एक बैटरी है, आप यहां कुछ भी कल्पना नहीं कर सकते हैं, लेकिन बिजली की आपूर्ति कहां करें यह आपकी पसंद है। केवल जेनरेटर बनाना बाकी है। इसे रेडी-मेड भी खरीदा जा सकता है, लेकिन इसे घरेलू उपकरणों से इंजन से बनाना काफी संभव है - एक वॉशिंग मशीन, एक पेचकश, आदि। आपको नियोडिमियम मैग्नेट और एपॉक्सी राल, एक खराद की आवश्यकता होगी।

मोटर रोटर पर हम मैग्नेट की स्थापना के लिए स्थानों को चिह्नित करते हैं। उन्हें एक दूसरे से समान दूरी पर होना चाहिए। हम "सीटें" बनाते हुए, चयनित मोटर के रोटर को पीसते हैं। अवकाश के निचले भाग में थोड़ी ढलान होनी चाहिए ताकि चुंबक की सतह झुकी रहे। मैग्नेट को इपॉक्सी राल से भरे तरल नाखूनों पर नक्काशीदार जगहों पर चिपकाया जाता है। फिर सतह को सैंडपेपर से चिकना किया जाता है। अगला, आपको ब्रश संलग्न करने की आवश्यकता है जो वर्तमान को हटा देगा। और बस इतना ही, आप एक विंड जनरेटर को असेंबल कर सकते हैं और चला सकते हैं।

ऐसे प्रतिष्ठान काफी प्रभावी हैं, लेकिन उनकी शक्ति कई कारकों पर निर्भर करती है: हवा की तीव्रता, जनरेटर कितनी अच्छी तरह से बनाया गया है, ब्रश द्वारा संभावित अंतर को कितनी प्रभावी ढंग से हटाया जाता है, विद्युत कनेक्शन की विश्वसनीयता आदि पर।

घर को गर्म करने के लिए हीट पंप

हीट पंप सभी उपलब्ध वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करते हैं। ये जल, वायु, मिट्टी से ऊष्मा ग्रहण करते हैं। कम मात्रा में, यह गर्मी सर्दियों में भी होती है, इसलिए हीट पंप इसे इकट्ठा करता है और इसे घर को गर्म करने के लिए पुनर्निर्देशित करता है।

हीट पंप वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का भी उपयोग करते हैं - पृथ्वी, पानी और हवा की गर्मी

संचालन का सिद्धांत

हीट पंप इतने आकर्षक क्यों हैं? तथ्य यह है कि इसके पंपिंग के लिए 1 किलोवाट ऊर्जा खर्च करने से, सबसे खराब स्थिति में, आपको 1.5 किलोवाट गर्मी मिलेगी, और सबसे सफल कार्यान्वयन 4-6 किलोवाट तक दे सकते हैं। और यह किसी भी तरह से ऊर्जा के संरक्षण के कानून का खंडन नहीं करता है, क्योंकि ऊर्जा गर्मी प्राप्त करने पर नहीं, बल्कि इसे पंप करने पर खर्च की जाती है। तो कोई विसंगति नहीं।

हीट पंप में तीन कार्यशील सर्किट होते हैं: दो बाहरी और वे आंतरिक होते हैं, साथ ही एक बाष्पीकरण करनेवाला, एक कंप्रेसर और एक कंडेनसर भी होता है। ऐसे काम करती है स्कीम:

• एक शीतलक प्राथमिक सर्किट में परिचालित होता है, जो कम क्षमता वाले स्रोतों से गर्मी लेता है। इसे पानी में उतारा जा सकता है, जमीन में गाड़ा जा सकता है, या यह हवा से गर्मी ले सकता है। इस परिपथ में अधिकतम तापमान लगभग 6°C तक पहुँच जाता है।
• आंतरिक सर्किट एक हीटिंग माध्यम को बहुत कम क्वथनांक (आमतौर पर 0 ° C) के साथ प्रसारित करता है। गर्म होने पर, रेफ्रिजरेंट वाष्पित हो जाता है, वाष्प कंप्रेसर में प्रवेश करती है, जहाँ इसे उच्च दबाव में संकुचित किया जाता है। संपीड़न के दौरान, गर्मी जारी की जाती है, रेफ्रिजरेंट वाष्प को औसत तापमान +35°C से +65°C तक गर्म किया जाता है।
• कंडेनसर में, गर्मी को तीसरे - हीटिंग - सर्किट से शीतलक में स्थानांतरित किया जाता है। शीतलक वाष्प संघनित होते हैं, फिर बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करते हैं। और फिर चक्र दोहराता है।

हीटिंग सर्किट सबसे अच्छा गर्म मंजिल के रूप में किया जाता है। इसके लिए तापमान सबसे अच्छा है। रेडिएटर सिस्टम को बहुत अधिक वर्गों की आवश्यकता होगी, जो बदसूरत और लाभहीन है।

तापीय ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत: गर्मी कहाँ और कैसे प्राप्त करें

लेकिन सबसे बड़ी मुश्किल पहले बाहरी सर्किट की डिवाइस है, जो गर्मी इकट्ठा करती है। चूंकि स्रोत कम-क्षमता वाले होते हैं (तल में थोड़ी गर्मी होती है), इसे पर्याप्त मात्रा में एकत्र करने के लिए बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता होती है। समोच्च रेखाएँ चार प्रकार की होती हैं:

• शीतलक के साथ पानी के पाइप में रखे छल्ले। पानी का शरीर कुछ भी हो सकता है - एक नदी, एक तालाब, एक झील। मुख्य शर्त यह है कि यह सबसे गंभीर ठंढों में भी नहीं जमना चाहिए। पंप जो नदी से गर्मी को पंप करते हैं वे अधिक कुशलता से काम करते हैं; स्थिर पानी में बहुत कम गर्मी स्थानांतरित होती है। ऐसा ताप स्रोत लागू करने में सबसे आसान है - पाइप फेंकें, लोड बांधें। आकस्मिक क्षति होने की प्रबल संभावना है।

  

• पाइपों के साथ ऊष्मीय क्षेत्र ठंड की गहराई से नीचे दबे हुए हैं। इस मामले में, केवल एक खामी है - बड़ी मात्रा में भूकंप। हमें एक बड़े क्षेत्र में और यहां तक ​​कि एक ठोस गहराई तक मिट्टी को हटाना पड़ता है।

  

• भूतापीय तापमान का उपयोग। बड़ी गहराई के कई कुएँ ड्रिल किए जाते हैं, और उनमें शीतलक सर्किट उतारे जाते हैं। इस विकल्प के बारे में जो अच्छा है वह यह है कि इसके लिए बहुत कम जगह की आवश्यकता होती है, लेकिन हर जगह बड़ी गहराई तक ड्रिल करना संभव नहीं है, और ड्रिलिंग सेवाओं में बहुत खर्च होता है। हालाँकि यह संभव है, लेकिन काम अभी भी आसान नहीं है।

  

• हवा से गर्मी का निष्कर्षण। इस प्रकार एयर कंडीशनर हीटिंग के काम की संभावना के साथ - वे "आउटबोर्ड" हवा से गर्मी लेते हैं। उप-शून्य तापमान पर भी, ऐसी इकाइयाँ काम करती हैं, हालाँकि बहुत "डीप" माइनस - -15 ° C तक नहीं। काम को अधिक गहन बनाने के लिए, आप वेंटिलेशन शाफ्ट से गर्मी का उपयोग कर सकते हैं। वहां कूलेंट के साथ कुछ स्लिंग फेंकें और वहां से हीट पंप करें।

  

ऊष्मा पम्पों का मुख्य नुकसान स्वयं पंप की उच्च कीमत है, और ताप संग्रह क्षेत्रों की स्थापना सस्ता नहीं है। ऐसे में आप खुद पंप बनाकर और अपने हाथों से कंटूर बिछाकर भी पैसे बचा सकते हैं, लेकिन रकम फिर भी काफी रहेगी। फायदा यह है कि हीटिंग सस्ता होगा और सिस्टम लंबे समय तक काम करेगा।

आय के लिए अपशिष्ट:

सभी वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत प्राकृतिक उत्पत्ति के हैं, लेकिन आप बायोगैस संयंत्रों से केवल दोहरा लाभ प्राप्त कर सकते हैं। वे जानवरों और पोल्ट्री कचरे को रीसायकल करते हैं। नतीजतन, एक निश्चित मात्रा में गैस प्राप्त होती है, जो शुद्धिकरण और सुखाने के बाद अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग की जा सकती है। शेष प्रसंस्कृत कचरे को उपज बढ़ाने के लिए खेतों में बेचा या उपयोग किया जा सकता है - एक बहुत प्रभावी और सुरक्षित उर्वरक प्राप्त होता है।

तकनीक के बारे में संक्षेप में

किण्वन के दौरान गैस का निर्माण होता है और खाद में रहने वाले बैक्टीरिया इसमें शामिल होते हैं। कोई भी पशुधन और कुक्कुट अपशिष्ट बायोगैस उत्पादन के लिए उपयुक्त है, लेकिन पशु खाद इष्टतम है। इसे "खट्टा" के लिए बाकी कचरे में भी मिलाया जाता है - इसमें प्रसंस्करण के लिए आवश्यक बैक्टीरिया होते हैं।

इष्टतम स्थिति बनाने के लिए, अवायवीय वातावरण आवश्यक है - ऑक्सीजन के बिना किण्वन होना चाहिए। इसलिए, प्रभावी बायोरिएक्टर बंद कंटेनर होते हैं। प्रक्रिया को और अधिक सक्रिय रूप से आगे बढ़ने के लिए, द्रव्यमान का नियमित मिश्रण आवश्यक है। औद्योगिक संयंत्रों में, इसके लिए इलेक्ट्रिक मिक्सर स्थापित किए जाते हैं, स्व-निर्मित बायोगैस संयंत्रों में, ये आमतौर पर यांत्रिक उपकरण होते हैं - सबसे सरल छड़ी से लेकर यांत्रिक मिक्सर तक जो हाथ से "काम" करते हैं।

खाद से गैस के निर्माण में दो प्रकार के जीवाणु शामिल होते हैं: मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक। मेसोफिलिक +30 डिग्री सेल्सियस से +40 डिग्री सेल्सियस तापमान पर सक्रिय हैं, थर्मोफिलिक - +42 डिग्री सेल्सियस से +53 डिग्री सेल्सियस पर। थर्मोफिलिक बैक्टीरिया अधिक कुशलता से काम करते हैं। आदर्श परिस्थितियों में, 1 लीटर प्रयोग करने योग्य क्षेत्र से गैस का उत्पादन 4-4.5 लीटर गैस तक पहुँच सकता है। लेकिन स्थापना में 50 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखना बहुत मुश्किल और महंगा है, हालांकि लागत खुद को उचित ठहराती है।

डिजाइन के बारे में थोड़ा

सबसे सरल बायोगैस संयंत्र एक बैरल है जिसमें एक ढक्कन और एक विलोडक होता है। ढक्कन में नली को जोड़ने के लिए एक आउटलेट होता है जिसके माध्यम से गैस टैंक में प्रवेश करती है। इतनी मात्रा से आपको ज्यादा गैस नहीं मिलेगी, लेकिन यह एक या दो गैस बर्नर के लिए पर्याप्त होगी।

अधिक गंभीर मात्रा एक भूमिगत या जमीन के ऊपर बंकर से प्राप्त की जा सकती है। अगर हम भूमिगत बंकर के बारे में बात कर रहे हैं, तो यह प्रबलित कंक्रीट से बना है। थर्मल इन्सुलेशन की एक परत के साथ दीवारों को जमीन से अलग किया जाता है, कंटेनर को कई डिब्बों में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें समय की शिफ्ट के साथ प्रसंस्करण होगा। चूंकि मेसोफिलिक संस्कृतियां आमतौर पर ऐसी परिस्थितियों में काम करती हैं, इसलिए पूरी प्रक्रिया में 12 से 30 दिन लगते हैं (थर्मोफिलिक संस्कृतियों को 3 दिनों में संसाधित किया जाता है), इसलिए एक समय बदलाव वांछनीय है।

खाद लोडिंग हॉपर के माध्यम से प्रवेश करता है, विपरीत दिशा में वे एक अनलोडिंग हैच बनाते हैं, जहां से संसाधित कच्चे माल को लिया जाता है। बंकर पूरी तरह से बायोमिक्सचर से भरा नहीं है - लगभग 15-20% जगह खाली रहती है - यहाँ गैस जमा होती है। इसे निकालने के लिए, एक ट्यूब को ढक्कन में बनाया जाता है, जिसका दूसरा सिरा पानी की सील में उतारा जाता है - एक कंटेनर जो आंशिक रूप से पानी से भरा होता है। इस तरह, गैस सूख जाती है - पहले से ही शुद्ध ऊपरी हिस्से में एकत्र की जाती है, इसे दूसरी ट्यूब का उपयोग करके छुट्टी दे दी जाती है और पहले से ही उपभोक्ता को चोक किया जा सकता है।

कोई भी वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग कर सकता है। अपार्टमेंट के मालिकों के लिए इसे लागू करना अधिक कठिन है, लेकिन एक निजी घर में आप कम से कम सभी विचारों को लागू कर सकते हैं। इसके वास्तविक उदाहरण भी हैं। लोग पूरी तरह से अपनी जरूरतों और काफी अर्थव्यवस्था के लिए प्रदान करते हैं।

जब आप अपनी खुद की ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं तो ऊर्जा कंपनियों को बिजली के लिए हर महीने भुगतान क्यों करें? दुनिया में अधिक से अधिक लोग इस सच्चाई को समझते हैं। और इसलिए आज हम बात करेंगे घर, कार्यालय और अवकाश के लिए 8 असामान्य वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत.

खिड़कियों में सौर पैनल

सौर पैनल आज घर में ऊर्जा का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वैकल्पिक स्रोत है। परंपरागत रूप से, वे निजी घरों की छतों पर या आंगनों में स्थापित होते हैं। लेकिन हाल ही में इन तत्वों को सीधे खिड़कियों में रखना संभव हो गया है, जिससे ऊंची इमारतों में साधारण अपार्टमेंट के मालिकों के लिए भी ऐसी बैटरी का उपयोग करना संभव हो जाता है।

उसी समय, समाधान पहले ही प्रकट हो चुके हैं जो उच्च स्तर की पारदर्शिता के साथ सौर पैनल बनाने की अनुमति देते हैं। यह ये ऊर्जा तत्व हैं जिन्हें आवासीय परिसर की खिड़कियों में स्थापित किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञों द्वारा पारदर्शी सौर पैनल विकसित किए गए थे। ये तत्व अपने से होकर गुजरने वाले 99 प्रतिशत प्रकाश को संचारित करते हैं, लेकिन साथ ही इनकी दक्षता 7% होती है।

Uprise ने एक असामान्य उच्च शक्ति वाली पवन टर्बाइन बनाई है जिसका उपयोग घर और औद्योगिक दोनों स्तरों पर किया जा सकता है। यह पवनचक्की एक ट्रेलर में स्थित है, जो एक एसयूवी या मोटरहोम को स्थानांतरित कर सकता है।

Uprise टर्बाइन के साथ मुड़े होने पर, आप सार्वजनिक सड़कों पर ड्राइव कर सकते हैं। लेकिन जब सामने आता है, तो यह पंद्रह मीटर ऊंची और 50 kW की पूर्ण विकसित पवनचक्की में बदल जाता है।

रिमोट साइटों या सामान्य निजी आवासों को शक्ति प्रदान करने के लिए, मोटरहोम में यात्रा करते समय विद्रोह का उपयोग किया जा सकता है। इस टरबाइन को अपने यार्ड में स्थापित करके, इसका मालिक पड़ोसियों को अतिरिक्त बिजली भी बेच सकता है।

मकानी पावर उसी नाम की कंपनी की एक परियोजना है, जो हाल ही में एक अर्ध-गुप्त नवाचार प्रयोगशाला के नियंत्रण में आई है। इस तकनीक का विचार सरल और सरल दोनों है। हम बात कर रहे हैं एक छोटी पतंग की जो एक किलोमीटर तक की ऊंचाई पर उड़ सकती है और बिजली पैदा कर सकती है।

मकानी पावर विमान अंतर्निर्मित पवन टर्बाइनों से लैस है जो ऊंचाई पर सक्रिय रूप से काम करेगा, जहां हवा की गति जमीनी स्तर से काफी अधिक है। इस मामले में प्राप्त ऊर्जा पतंग को बेस स्टेशन से जोड़ने वाली रस्सी के साथ प्रेषित होती है।

मकानी पावर विमान के मूवमेंट से भी एनर्जी पैदा होगी। हवा के दबाव में केबल को खींचकर यह पतंग बेस स्टेशन में बने डायनेमो को घुमाएगी.

मकानी पावर की मदद से, निजी घरों और दूरस्थ सुविधाओं दोनों को ऊर्जा प्रदान करना संभव है, जहां पारंपरिक बिजली लाइन स्थापित करना अव्यावहारिक है।

आधुनिक सौर पैनलों की अभी भी बहुत कम दक्षता है। इसलिए, उनसे उच्च उत्पादन दर प्राप्त करने के लिए, पैनलों के बजाय बड़े स्थानों को कवर करना आवश्यक है। लेकिन बेटारे नामक तकनीक आपको लगभग तीन गुना दक्षता बढ़ाने की अनुमति देती है।

बेटारे एक छोटी स्थापना है जिसे एक निजी घर के आंगन में या ऊंची इमारत की छत पर रखा जा सकता है। यह एक पारदर्शी कांच के गोले पर आधारित है जिसका व्यास एक मीटर से थोड़ा कम है। यह सूर्य के प्रकाश को संचित करता है और इसे काफी छोटे फोटोवोल्टिक पैनल पर केंद्रित करता है। इस तकनीक की अधिकतम दक्षता में आश्चर्यजनक रूप से 35 प्रतिशत का उच्च प्रदर्शन है।

उसी समय, बेतारे स्थापना स्वयं गतिशील है। किसी भी समय अधिकतम क्षमता पर काम करने के लिए यह स्वचालित रूप से आकाश में सूर्य की स्थिति में समायोजित हो जाता है। और रात में भी यह बैटरी चाँद, तारों और स्ट्रीट लाइट से प्रकाश को परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करती है।

डेनिश-आइसलैंडिक कलाकार ओलाफुर एलियासन ने लिटिल सन नामक एक असामान्य परियोजना शुरू की है, जो वंचित लोगों के लिए रचनात्मकता, प्रौद्योगिकी और सफल लोगों की सामाजिक प्रतिबद्धता को जोड़ती है। हम सूरजमुखी के फूल के रूप में एक छोटे से उपकरण के बारे में बात कर रहे हैं, जो शाम को ग्रह के सबसे अंधेरे कोनों में रोशनी लाने के लिए दिन के दौरान सूरज की रोशनी से ऊर्जा से भर जाता है।

कोई भी धन दान कर सकता है ताकि तीसरी दुनिया के किसी देश के परिवार के जीवन में लिटिल सन सोलर लैंप दिखाई दे। छोटे धूप के दीपक झुग्गी-झोपड़ियों और दूर-दराज के गाँवों के बच्चों को पढ़ने या पढ़ने के लिए शाम समर्पित करने की अनुमति देते हैं, जिसके बिना आधुनिक समाज में सफलता असंभव है।

छोटे सन लैम्प भी अपने लिए खरीदे जा सकते हैं, उन्हें अपने जीवन का हिस्सा बना सकते हैं। प्रकृति में बाहर जाने या खुले क्षेत्रों में एक अद्भुत शाम का माहौल बनाने के लिए इन उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है।

कई संशयवादी एथलीटों पर हंसते हैं, यह तर्क देते हुए कि व्यायाम के दौरान उनके द्वारा खर्च की गई शक्तियों का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। रचनाकारों ने इस राय के बारे में जाना और दुनिया के पहले बाहरी सिमुलेटरों का सेट बनाया, जिनमें से प्रत्येक एक छोटा बिजली संयंत्र है।

पहला ग्रीन हार्ट स्पोर्ट्स ग्राउंड नवंबर 2014 में लंदन में दिखाई दिया। व्यायाम के प्रति उत्साही लोग जो बिजली उत्पन्न करते हैं, उसका उपयोग मोबाइल उपकरणों: स्मार्टफोन या टैबलेट कंप्यूटर को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है।

ग्रीन हार्ट साइट स्थानीय बिजली ग्रिडों को अतिरिक्त ऊर्जा भेजती है।

विरोधाभासी रूप से, बच्चों को भी "हरित" ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए मजबूर किया जा सकता है। आखिरकार, वे कभी भी कुछ करने, किसी तरह खेलने और अपना मनोरंजन करने से बाज नहीं आते हैं। इसीलिए डच इंजीनियरों ने जिराफ़ स्ट्रीट लैंप नामक एक असामान्य झूला बनाया है, जो बिजली पैदा करने की प्रक्रिया में बच्चों की बेचैनी का उपयोग करता है।

जिराफ स्ट्रीट लैंप स्विंग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने पर ऊर्जा उत्पन्न करता है। सीट पर झूलते हुए, बच्चे या वयस्क इस डिज़ाइन में निर्मित डायनेमो को उत्तेजित करते हैं।

बेशक, प्राप्त बिजली एक निजी आवासीय भवन के पूर्ण कामकाज के लिए पर्याप्त नहीं है। लेकिन खेलों के दिन के दौरान संचित ऊर्जा शाम के बाद कुछ घंटों के लिए बहुत शक्तिशाली स्ट्रीट लैंप को संचालित करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

मोबाइल ऑपरेटर वोडाफोन को पता चलता है कि जब ग्राहकों के फोन चौबीसों घंटे काम करते हैं तो इसका मुनाफा बढ़ जाता है, और उनके मालिक खुद इस बात की चिंता नहीं करते हैं कि उनके गैजेट की बैटरी चार्ज करने के लिए आउटलेट कहां से मिलेगा। इसलिए, इस कंपनी ने पावर पॉकेट नामक एक असामान्य तकनीक के विकास को प्रायोजित किया।

घरेलू जरूरतों के लिए बिजली पैदा करने के लिए इसकी गर्मी का उपयोग करने के लिए पावर पॉकेट तकनीक पर आधारित उपकरण मानव शरीर के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

फिलहाल, पावर पॉकेट तकनीक के आधार पर दो व्यावहारिक उत्पाद बनाए गए हैं: शॉर्ट्स और स्लीपिंग बैग। 2013 में आइल ऑफ वाइट फेस्टिवल के दौरान पहली बार उनका परीक्षण किया गया था। प्रयोग सफल रहा, ऐसे स्लीपिंग बैग में एक व्यक्ति की एक रात स्मार्टफोन की बैटरी को लगभग 50 प्रतिशत तक चार्ज करने के लिए पर्याप्त थी।

इस समीक्षा में, हमने केवल उन वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के बारे में बात की जिनका उपयोग घरेलू जरूरतों के लिए किया जा सकता है: घर पर, कार्यालय में या आराम करते समय। लेकिन औद्योगिक पैमाने पर उपयोग के लिए अभी भी कई असाधारण आधुनिक "हरित" प्रौद्योगिकियां विकसित हैं। इनके बारे में आप रिव्यू में पढ़ सकते हैं।