पवन ऊर्जा क्या है?
ब्राजील में पवन ऊर्जा के फायदे और नुकसान को समझें
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पवन ऊर्जा हवा की गतिज ऊर्जा (चलती वायु द्रव्यमान) और सूर्य के विद्युत चुम्बकीय ताप (सौर ऊर्जा) से उत्पन्न ऊर्जा है, जो एक साथ पिकअप ब्लेड को स्थानांतरित करती है।
पवन की गतिज ऊर्जा को आमतौर पर पवन चक्कियों और पिनव्हील द्वारा यांत्रिक ऊर्जा में या पवन टरबाइन (या पवन टरबाइन) द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
पवन चक्कियों और पिनव्हील्स द्वारा यांत्रिक कार्यों में पवन ऊर्जा का प्रयोग, जैसे कि अनाज को पीसना और पानी को पंप करना, मानव द्वारा इस ऊर्जा स्रोत के उपयोग की उत्पत्ति के समय से है, जिसे केवल ऊर्जा के विकल्प के रूप में माना जाता था। 70 के दशक में तेल संकट से पीढ़ी।
पवन ऊर्जा कैसे काम करती है
हवा की गतिज ऊर्जा तब उत्पन्न होती है जब हवा की गर्म परतें वायु द्रव्यमान में अलग-अलग दबाव ढाल बनाती हैं।
पवन टरबाइन ब्लेड की घूर्णन गति के माध्यम से इस गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदल देती है और, एक जनरेटर के माध्यम से, विद्युत ऊर्जा का उत्पादन होता है।
पवन टरबाइन से बना है:
- एनीमोमीटर: हवा की तीव्रता और गति को मापता है। यह औसतन हर दस मिनट में काम करता है;
- विंडसॉक (दिशा संवेदक): हवा की दिशा को महसूस करता है। अधिकतम उपयोग के लिए हवा की दिशा हमेशा टावर के लंबवत होनी चाहिए;
- ब्लेड: हवा को पकड़ें, इसकी शक्ति को रोटर के केंद्र में परिवर्तित करें;
- जनरेटर: वह वस्तु जो शाफ्ट की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है;
- नियंत्रण तंत्र: हवा की गति के लिए रेटेड शक्ति का अनुकूलन जो एक निश्चित अवधि के दौरान सबसे अधिक बार होता है;
- गुणन बॉक्स (ट्रांसमिशन): रोटर शाफ्ट से जनरेटर शाफ्ट तक यांत्रिक ऊर्जा संचारित करने के लिए जिम्मेदार;
- रोटर: सेट जो एक शाफ्ट से जुड़ा होता है जो ब्लेड के रोटेशन को जनरेटर तक पहुंचाता है;
- नैसेले: टॉवर के शीर्ष पर स्थापित कम्पार्टमेंट, जिसमें शामिल हैं: गियरबॉक्स, ब्रेक, क्लच, बियरिंग्स, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण और हाइड्रोलिक सिस्टम;
- टॉवर: तत्व जो ऑपरेशन के लिए उपयुक्त ऊंचाई पर रोटर और नैकेल का समर्थन करता है। टावर प्रणाली के लिए एक महंगी वस्तु है।
पवन ऊर्जा के लाभ और हानि
पवन ऊर्जा का मुख्य लाभ यह है कि यह एक अक्षय और "स्वच्छ" ऊर्जा स्रोत है, क्योंकि यह ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है जो ग्लोबल वार्मिंग में योगदान करते हैं, और यह बिजली पैदा करते समय अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करता है।
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इसके अलावा, पवन ऊर्जा के स्रोत को अटूट माना जाता है और कच्चे माल को प्राप्त करने से जुड़ी कोई लागत नहीं होती है, जैसा कि जीवाश्म ईंधन के साथ भी होता है।
परिनियोजन लागत अपेक्षाकृत कम है। रखरखाव की आवश्यकता कम है और उन क्षेत्रों में रोजगार के नए अवसर पैदा होते हैं जहां आम तौर पर कम निवेश प्राप्त होता है।
पवन ऊर्जा की एक बहुत ही सामान्य आलोचना इसकी आंतरायिकता से संबंधित है। पवन ऊर्जा आदर्श घनत्व और गति पर हवा की घटना पर निर्भर करती है, और ये पैरामीटर वार्षिक और मौसमी बदलावों से गुजरते हैं।
इसलिए, तकनीकी दृष्टिकोण से पवन ऊर्जा को प्रयोग करने योग्य माना जाने के लिए, पवन ऊर्जा संयंत्र (या पवन फार्म) को ऐसे स्थान पर तैनात किया जाना चाहिए जहां वायु द्रव्यमान घनत्व 500 वाट प्रति वर्ग मीटर (डब्ल्यू/ m²) 50 मीटर की ऊँचाई पर, और हवा की गति सात से आठ मीटर प्रति सेकंड (m/s) है।
हालाँकि, पवन फार्म का निर्माण केवल हवाओं की उपलब्धता से संबंधित तकनीकी कारकों को पूरा करने पर आधारित नहीं हो सकता है। इस प्रक्रिया में पर्यावरणीय प्रभाव अध्ययन (ईआईए) और पर्यावरण प्रभाव रिपोर्ट (आरआईएमए) की भी आवश्यकता होती है, जो न केवल एक रणनीतिक दृष्टिकोण से, बल्कि सामाजिक और पर्यावरणीय दृष्टि से भी सर्वोत्तम स्थान को परिभाषित करने का काम करती है।
विंड फ़ार्म (या विंड फ़ार्म) ऐसे स्थान होते हैं जिनमें कम से कम पाँच पवन टर्बाइन (एयरोजेनरेटर) होते हैं जो बिजली का उत्पादन कर सकते हैं। एक ही स्थान पर पवन टर्बाइनों की यह सांद्रता नकारात्मक बाह्यताओं की एक श्रृंखला का कारण बनती है।
नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभावों में से एक पक्षी आबादी पर है। टर्बाइनों के बहुत करीब उड़ने पर, कई पक्षी ब्लेड से टकराते हैं और गंभीर रूप से घायल हो जाते हैं और मर भी जाते हैं। पवन खेतों का कार्यान्वयन पक्षी आबादी के प्रवासी प्रवाह के मार्गों में परिवर्तन को प्रभावित कर सकता है।
इसके अलावा, पवन फार्म स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र और आसपास की मानव आबादी को भी नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकते हैं क्योंकि उच्च शोर के कारण टर्बाइन संचालन के दौरान उत्पन्न होते हैं। ध्वनि प्रदूषण को एक सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या माना जाता है, क्योंकि यह स्वास्थ्य पर अन्य प्रभावों के साथ-साथ बढ़ते तनाव, आक्रामकता और मनोवैज्ञानिक विकारों से जुड़ा है। शोर भी जानवरों की आबादी को दूर ले जाने का कारण बन सकता है, जिससे स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र प्रभावित हो सकता है।
दृश्य प्रदूषण से आसपास का समुदाय प्रभावित हो सकता है। पवन खेतों के निर्माण से परिदृश्य में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं।
टर्बाइनों से संबंधित एक अन्य प्रभाव मौसम संबंधी राडार में उनके कारण होने वाला हस्तक्षेप है। इन राडार का उपयोग बारिश की मात्रा, ओलावृष्टि के जोखिम और अन्य मौसम क्रियाओं का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। ऐसी गतिविधियों को करने में सक्षम होने के लिए, उन्हें बहुत संवेदनशील उपकरण होना चाहिए। यह संवेदनशीलता उन्हें बाहरी हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील बनाती है। मौसम राडार के पास के क्षेत्र में चलने वाली एक एकल पवन टरबाइन आपके पूर्वानुमानों को प्रभावित कर सकती है। चूंकि रडार बरसात की अवधि में महत्वपूर्ण घटनाओं की रोकथाम में महत्वपूर्ण उपकरण हैं, और नागरिक सुरक्षा द्वारा आपातकालीन उपायों को आधार बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, न्यूनतम दूरी स्थापित की गई थी जो रडार और पवन टर्बाइनों के बीच पूरी होनी चाहिए।
विज्ञान, प्रौद्योगिकी और नवाचार मंत्रालय की रिपोर्ट के अनुसार, सी-बैंड रडार (4 गीगाहर्ट्ज़ और 8 गीगाहर्ट्ज़ के बीच की आवृत्ति) से 5 किमी से कम की दूरी पर और एस-बैंड के 10 किमी (के बीच आवृत्ति) से कम की दूरी पर कोई पवन टरबाइन स्थापित नहीं किया जाना चाहिए। 2 गीगाहर्ट्ज़ और 4 गीगाहर्ट्ज़)। पवन खेतों के कार्यान्वयन से निपटने पर, प्रत्येक प्रकार के रडार के लिए क्रमशः 20 किमी और 30 किमी की दूरी पर विचार किया जाना चाहिए।
यद्यपि पवन ऊर्जा बिजली उत्पादन के दौरान अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करती है, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि टरबाइन ब्लेड की निर्माण प्रक्रिया से अपशिष्ट होता है, जो आमतौर पर फाइबरग्लास से बने होते हैं। शीसे रेशा स्वयं विषाक्त नहीं है, हालांकि, सामग्री को सुदृढ़ करने के लिए उपयोग किए जाने वाले योजक जैसे एपॉक्सी राल हो सकते हैं। एपॉक्सी रेजिन हानिकारक पदार्थों जैसे कि बिस्फेनॉल्स से बनाया जाता है।
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एक फावड़े का औसत जीवनकाल 20 वर्षों के बराबर होता है और अभी भी ऐसी कोई तकनीक नहीं है जो उस सामग्री की उच्च जटिलता के कारण आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो जिससे इसे बनाया जाता है।
पवन ऊर्जा की प्रयोज्यता
नेशनल इलेक्ट्रिक एनर्जी एजेंसी (अनील) की रिपोर्ट के अनुसार, दुनिया की केवल 13% भूमि इस कारक के लिए उपयुक्त है, जो पहले से ही अधिकांश क्षेत्रों में इसकी प्रयोज्यता पर एक सीमा लगाती है।
ब्राजील में पवन ऊर्जा
ब्राजील के मामले में, राष्ट्रीय क्षेत्र के 71 हजार किमी² से अधिक की हवा की गति 50 मीटर की ऊंचाई पर 7 मीटर/सेकेंड से ऊपर है। यह क्षमता देश को 272 टेरावाट-घंटे प्रति वर्ष (TWh/वर्ष) के बराबर प्रदान करेगी, जो बिजली की राष्ट्रीय खपत का लगभग 64% है, जो लगभग 424 TW/वर्ष है। यह क्षमता मुख्य रूप से देश के पूर्वोत्तर क्षेत्र में केंद्रित है, इसके बाद दक्षिणी क्षेत्र में है, जैसा कि ब्राजील की पवन क्षमता के एटलस में देखा जा सकता है।
पवन ऊर्जा देश के विद्युत मैट्रिक्स में विविधता लाने और इस प्रकार इस क्षेत्र में सुरक्षा बढ़ाने का एक विकल्प है। यह दिलचस्प है कि बिजली की बढ़ती मांग को देखते हुए, देश गैर-नवीकरणीय स्रोतों को चुनने के बजाय स्वच्छ प्रौद्योगिकियों के रास्ते पर बना हुआ है, जो और भी अधिक आक्रामक सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभाव पैदा करते हैं।
ध्वनि और दृश्य प्रदूषण के प्रभावों का एक विकल्प पवन फार्मों की स्थापना है अपतटीय, यानी समुद्र में। इसके अलावा, अन्य प्रभावों को कम करने के लिए तकनीकी प्रगति की जा सकती है, जैसे टर्बाइनों का विकास जो पक्षियों के लिए कम हानिकारक हैं।
