हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: यह क्या है और यह कैसे काम करता है
जलविद्युत संयंत्र के निर्माण से अपरिवर्तनीय सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभाव पड़ते हैं
अनप्लैश पर डैन मेयर्स की छवि
जलविद्युत संयंत्र एक नदी में मौजूद हाइड्रोलिक क्षमता का लाभ उठाकर विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्यों और उपकरणों के एक समूह द्वारा बनाया गया है। यह बल नदी के प्रवाह और उसके पाठ्यक्रम के साथ मौजूदा असमानता की एकाग्रता द्वारा प्रदान किया जाता है, जो प्राकृतिक हो सकता है या बांधों के रूप में या नदी के प्राकृतिक तल से जलाशयों के निर्माण के लिए मोड़ के माध्यम से बनाया जा सकता है। बिजली पैदा करने के लिए अक्षय ऊर्जा स्रोत का उपयोग करने के बावजूद, एक जलविद्युत संयंत्र उस क्षेत्र में अपरिवर्तनीय सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभावों का कारण बनता है जहां इसे स्थापित किया गया है।
जलविद्युत संयंत्र क्या है?
हाइड्रोइलेक्ट्रिक प्लांट एक इंजीनियरिंग कार्य है जो बिजली उत्पादन के लिए पानी की शक्ति का उपयोग करता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट या हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के रूप में भी जाना जाता है, यह एक बड़ी संरचना है जो बिजली प्राप्त करने के लिए नदियों की गति का लाभ उठाती है। हालांकि, एक जलविद्युत संयंत्र की स्थापना के लिए जटिल इंजीनियरिंग कार्यों की आवश्यकता होती है जो साइट पर कई सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभावों का कारण बनते हैं।
हाइड्रोइलेक्ट्रिक प्लांट कैसे काम करता है?
जलविद्युत संयंत्र में बिजली का उत्पादन करने के लिए, यह आवश्यक है कि नदी के प्रवाह, इलाके की असमानता और उपलब्ध पानी की मात्रा के बीच एकीकरण हो। संक्षेप में, जलाशय में जमा होने वाले पानी को प्रवाहित किया जाता है और बड़े टर्बाइनों तक ले जाया जाता है। इस पानी के प्रवाह के कारण टर्बाइन चालू हो जाते हैं और बिजली पैदा करने वाले जनरेटर को सक्रिय कर देते हैं।
इस प्रकार, यांत्रिक ऊर्जा का जल की गति से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन होता है। एक बार विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होने के बाद, ट्रांसफार्मर इस ऊर्जा के वोल्टेज को बढ़ाते हैं, जिससे यह संचरण धाराओं के माध्यम से यात्रा कर सकता है और विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता वाले प्रतिष्ठानों तक पहुंच सकता है।
एक जलविद्युत संयंत्र की प्रणाली से बना है:
बांध
बांध का उद्देश्य नदी के प्राकृतिक चक्र को बाधित करना, जलाशय का निर्माण करना है। इस संसाधन के भंडारण के अलावा, जलाशय पानी की खाई पैदा करता है, बिजली के उत्पादन के लिए पर्याप्त मात्रा में पानी पकड़ता है और बारिश और सूखे की अवधि में नदियों के प्रवाह को नियंत्रित करता है।
जल संग्रह (जोड़) प्रणाली
यह प्रणाली सुरंगों, चैनलों और धात्विक नाली से बनी है जो बिजलीघर तक पानी ले जाती है।
बिजलीघर
यह सिस्टम के इस हिस्से में है कि टर्बाइन एक जनरेटर से जुड़े हुए हैं। यह उपकरण पानी की गति की गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए टर्बाइनों की गति की अनुमति देता है। टर्बाइन कई प्रकार के होते हैं, जिनमें पेल्टन, कापलान, फ्रांसिस और बल्ब मुख्य हैं। प्रत्येक जलविद्युत संयंत्र के लिए सबसे उपयुक्त टर्बाइन गिरने के शीर्ष और नदी के प्रवाह पर निर्भर करता है।
एस्केप चैनल
टर्बाइनों से गुजरने के बाद, पानी टेल्रेस के माध्यम से प्राकृतिक नदी तल में वापस आ जाता है। एस्केप चैनल बिजलीघर और नदी के बीच स्थित है और इसका आयाम बिजलीघर और नदी के आकार पर निर्भर करता है।
स्पिलवे
स्पिलवे पानी के बहिर्वाह की अनुमति देता है यदि जलाशय का स्तर अनुशंसित सीमा से अधिक है, जो आमतौर पर बारिश की अवधि में होता है। पानी का स्तर आदर्श स्तर से ऊपर होने के कारण बिजली उत्पादन बाधित होने पर स्पिलवे खोला जाता है; या संयंत्र के आसपास अतिप्रवाह और बाढ़ से बचने के लिए, बहुत बरसात की अवधि में सामान्य घटनाएं।
जलविद्युत संयंत्र के प्रकार
रन-ऑफ-द-रिवर प्लांट
पारंपरिक जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण से होने वाले नुकसान से बचने के लिए, रन-ऑफ-रिवर प्लांट बनाए गए, एक अधिक टिकाऊ विकल्प जो बड़े जलाशयों का उपयोग नहीं करता है, बांधों की संरचना और बाढ़ के आयाम को कम करता है। इस मॉडल में, नदी की धाराओं की शक्ति का उपयोग पानी को स्टोर किए बिना ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
मदीरा नदी पर सैंटो एंटोनियो और जिराउ और पारा में बेलो मोंटे जैसे पौधों की संरचना रन-ऑफ-रिवर अवधारणा पर आधारित है। बड़े जलाशयों के बिना भी, ये संयंत्र अपने संचालन और स्थिरता की गारंटी के लिए न्यूनतम भंडार बनाए रखते हैं।
सामाजिक और पर्यावरणीय लाभ होने के बावजूद, रन-ऑफ-रिवर प्लांट देश की ऊर्जा सुरक्षा को कम करता है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि लंबे समय तक सूखे की अवधि में, इन संरचनाओं में बिजली पैदा करने के लिए पानी खत्म हो सकता है, क्योंकि कम आकार के उनके जलाशय लंबे समय तक संचालन की अनुमति नहीं देते हैं।
विशेषज्ञों के अनुसार, इन संयंत्रों की सीमित क्षमता को ऑफसेट करने का एक विकल्प पूरक स्रोतों में निवेश करना है। इस प्रकार, ऐसे समय में जब रन-ऑफ-रिवर हाइड्रोइलेक्ट्रिक प्लांट कम क्षमता के साथ काम करते हैं, पवन या सौर स्रोतों के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन का उपयोग किया जा सकता है, आपूर्ति सुनिश्चित करता है और प्रत्येक के कारण होने वाले प्रभावों को संतुलित करता है।
संचय जलाशयों वाले पौधे
संचय जलाशयों वाले हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट ऊर्जा की मांगों को पूरा करने के लिए पानी का भंडारण करते हैं और इसके संचालन को नियंत्रित करते हैं। भंडारण क्षमता संयंत्र के ऊपर स्थित एक बांध के माध्यम से प्राप्त की जाती है और इसकी क्षमता के आधार पर मौसमी, वार्षिक और अति-वार्षिक विनियमन की बात होती है।
ब्राजील में हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट
कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका के बाद ब्राजील दुनिया में पनबिजली ऊर्जा का तीसरा सबसे बड़ा उत्पादक है। इसके अलावा, यह रूस और चीन के बाद सबसे बड़ी हाइड्रोलिक क्षमता वाला तीसरा देश भी है। ब्राजील में उत्पन्न होने वाली बिजली का लगभग 90% जलविद्युत संयंत्रों से आता है।
पूरे ब्राजील में सिर्फ 100 से अधिक जलविद्युत संयंत्र फैले हुए हैं। उनमें से, पांच बिजली पैदा करने की क्षमता के लिए बाहर खड़े हैं:
- इताइपु बिनैशनल हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: पराना नदी पर स्थित, यह पराना राज्य के हिस्से और पराग्वे के हिस्से को कवर करता है;
- बेलो मोंटे हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: पारा में ज़िंगू नदी पर स्थित;
- तुकुरुई हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: टोकैंटिन्स नदी पर स्थित, पारा राज्य में भी;
- जिरौ हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: रोन्डोनिया में मदीरा नदी पर स्थित;
- सैंटो एंटोनियो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट: मदीरा नदी पर स्थित, रोन्डोनिया में भी।
अनोखी
- दुनिया में सबसे बड़ा पनबिजली संयंत्र चीन में स्थित थ्री गोरजेस प्लांट है;
- अमेरिकन सोसाइटी ऑफ सिविल इंजीनियर्स (एएससीई) ने इताइपु पावर प्लांट को "आधुनिक दुनिया के सात अजूबों" में से एक माना। यह दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा जलविद्युत संयंत्र है और ब्राजील की मांग का 20% और परागुआयन बिजली की मांग का 95% उत्पादन करता है;
- दुनिया भर में उत्पादित बिजली का लगभग 20% जलविद्युत संयंत्रों से आता है।
जलविद्युत संयंत्र के सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभाव
यद्यपि जलविद्युत ऊर्जा को अक्षय ऊर्जा स्रोत माना जाता है, एनील रिपोर्ट बताती है कि विश्व विद्युत मैट्रिक्स में इसकी भागीदारी छोटी है और यह और भी छोटी होती जा रही है। रिपोर्ट के अनुसार, इस तरह की बढ़ती दिलचस्पी की कमी इस आकार की परियोजनाओं के कार्यान्वयन से उत्पन्न होने वाली नकारात्मक बाहरीताओं का परिणाम होगी।
एक जलविद्युत संयंत्र के कार्यान्वयन के नकारात्मक प्रभावों में से एक यह परिवर्तन है जो इस क्षेत्र में रहने वाली आबादी के जीवन के तरीके में होता है। इस बात पर जोर देना महत्वपूर्ण है कि ये समुदाय अक्सर पारंपरिक आबादी (स्वदेशी लोग, क्विलोम्बोला, अमेजोनियन नदी के किनारे के समुदाय और अन्य) के रूप में पहचाने जाने वाले मानव समूह होते हैं, जिनका अस्तित्व उन संसाधनों के उपयोग पर निर्भर करता है जहां से वे रहते हैं, विशेष रूप से नदियों, और जिनके पास सांस्कृतिक संबंध हैं क्षेत्र के साथ आदेश।
क्या जलविद्युत संयंत्र से उत्पन्न ऊर्जा स्वच्छ है?
स्वच्छ ऊर्जा स्रोत माने जाने के बावजूद, जलविद्युत ऊर्जा उत्पादन कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन के उत्सर्जन में योगदान देता है, दो गैसें जो ग्लोबल वार्मिंग को तेज करती हैं।
कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का उत्सर्जन जलाशयों में पानी के स्तर से ऊपर रहने वाले पेड़ों के अपघटन के कारण होता है, और मीथेन (CH4) का उत्सर्जन जलाशय के तल पर मौजूद कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के माध्यम से होता है। जैसे-जैसे पानी का स्तंभ बढ़ता है, मीथेन (CH4) की सांद्रता भी बढ़ती जाती है। जब पानी संयंत्र के टर्बाइनों से टकराता है, तो दबाव में अंतर के कारण मीथेन को वायुमंडल में छोड़ा जाता है। मीथेन को पौधे के स्पिलवे के माध्यम से पानी के रास्ते में भी छोड़ा जाता है, जब दबाव और तापमान में बदलाव के अलावा, पानी बूंदों में छिड़का जाता है।
चूंकि मीथेन को प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाओं में शामिल नहीं किया जाता है, इसलिए इसे कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में ग्लोबल वार्मिंग के लिए अधिक हानिकारक माना जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड का एक बड़ा हिस्सा जलाशय में होने वाले अवशोषण के माध्यम से निष्प्रभावी हो जाता है।
जीवों और वनस्पतियों को नुकसान
स्थानीय जीवों और वनस्पतियों पर जलविद्युत संयंत्र के निर्माण के मुख्य प्रभाव हैं:
- प्राकृतिक वनस्पति का विनाश;
- नदी तल का अवसादन;
- बाधाओं का टूटना;
- प्रवासी और प्रजनन प्रक्रियाओं (piracema) में हस्तक्षेप के कारण मछली प्रजातियों का विलुप्त होना;
- पानी का अम्लीकरण जब संयंत्र के जलाशय के लिए उपयोग किए जाने वाले क्षेत्र को ठीक से साफ नहीं किया जाता है;
- देशी जलीय और स्थलीय वनस्पतियों और जीवों का नुकसान;
- अंतर्निहित रॉक सब्सट्रेट पर पानी के भार के कारण भूकंपीय गतिविधियों की घटना;
- तापमान, ऑक्सीजन (घुलित ऑक्सीजन) और पीएच (अम्लीकरण की घटना) से संबंधित जलाशय में पानी में परिवर्तन;
- बाढ़ वाले क्षेत्र में पहले से मौजूद वृक्षारोपण से कीटनाशकों, शाकनाशियों और कवकनाशी के प्रवाह के कारण जल प्रदूषण, संदूषण और जलाशयों में विषाक्त पदार्थों की शुरूआत;
- जलाशयों में विदेशी प्रजातियों का परिचय, हाइड्रोग्राफिक बेसिन पारिस्थितिकी तंत्र के साथ संतुलन से बाहर;
- नदी के किनारे के जंगल को हटाना;
- पेशेवर मछुआरों द्वारा या अवकाश गतिविधियों में शिकारी मछली पकड़ने में वृद्धि;
- एक भौतिक अवरोध का कार्यान्वयन जो प्रजातियों के मौसमी प्रवास को रोकता है, पारिस्थितिकी तंत्र के संतुलन को बिगाड़ता है;
- बाढ़ वाली वनस्पतियों द्वारा कार्बन पृथक्करण में कमी, ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाने में योगदान।
मिट्टी की हानि
बाढ़ वाले क्षेत्र की मिट्टी अनिवार्य रूप से अन्य उद्देश्यों के लिए अनुपयोगी हो जाएगी। यह मुख्य रूप से समतल क्षेत्रों जैसे कि अमेज़ॅन क्षेत्र में एक केंद्रीय मुद्दा बन जाता है। चूंकि संयंत्र की शक्ति नदी के प्रवाह और इलाके की असमानता के बीच संबंध द्वारा दी जाती है, यदि इलाके में कम असमानता है, तो अधिक मात्रा में पानी संग्रहित किया जाना चाहिए, जिसका अर्थ है एक व्यापक जलाशय क्षेत्र।
नदी की हाइड्रोलिक ज्यामिति में परिवर्तन
नदियों में निर्वहन, औसत जल वेग, तलछट भार और बिस्तर आकारिकी के बीच एक गतिशील संतुलन होता है। जलाशयों का निर्माण इस संतुलन को प्रभावित करता है और फलस्वरूप, जल विज्ञान और तलछटी क्रम में परिवर्तन का कारण बनता है, न केवल इंपाउंडमेंट साइट में, बल्कि आसपास के क्षेत्र में और जलाशय के नीचे बिस्तर में भी।
इस तरह, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र जलाशयों का निर्माण आम तौर पर अधिक उपजाऊ मिट्टी और कृषि योग्य भूमि को प्रभावित करता है, स्थानीय आबादी को विघटित करता है, जो जलीय पारिस्थितिक तंत्र में परिवर्तन के अलावा अपनी ऐतिहासिक विशेषताओं, सांस्कृतिक पहचान और स्थान के साथ अपने संबंधों को खो देता है। वनस्पतियों और जीवों का विनाश।
