भूतापीय ऊर्जा क्या है?
भूतापीय ऊर्जा को बिजली पैदा करने के लिए जीवाश्म ईंधन के उपयोग के विकल्पों में से एक के रूप में देखा जाता है
पिक्साबे द्वारा पायल मेहता की छवि
भूतापीय ऊर्जा एक प्रकार की अक्षय ऊर्जा है जो पृथ्वी के आंतरिक भाग से आने वाली ऊष्मा से प्राप्त होती है। इस ऊर्जा के दोहन की प्रक्रिया जमीन में बड़े-बड़े छिद्रों के जरिए की जाती है, क्योंकि हमारे ग्रह की गर्मी पृथ्वी की सतह के नीचे स्थित है। ग्रीक मूल का, "जियोथर्मिक" शब्द शब्दों से बना है भू, जिसका अर्थ है पृथ्वी, और थर्मिया, जो तापमान से मेल खाती है।
इस ऊर्जा स्रोत का सीधे उपयोग किया जा सकता है (बिजली संयंत्रों में ऊर्जा के उत्पादन की आवश्यकता के बिना, केवल जमीन से उत्पन्न गर्मी का उपयोग करके) या परोक्ष रूप से (जब गर्मी एक ऐसे उद्योग को भेजी जाती है जो इसे विद्युत ऊर्जा में बदल देती है)। सर्दियों के दौरान आवासीय क्षेत्रों या यहां तक कि पूरे शहरों में पानी गर्म करने के लिए भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है। इसका उपयोग गर्मी उत्पादन के लिए और ग्रीनहाउस, मछली पकड़ने के मैदान या मनोरंजक क्षेत्रों में हीटर या थर्मल उपकरणों में उपयोग के लिए भी किया जा सकता है।
ब्राजील में, भूतापीय ऊर्जा का उपयोग केवल अवकाश क्षेत्रों में किया जाता है। पर्यटन के लिए अपने थर्मल स्रोतों का उपयोग करने वाले दो शहर Poços de Caldas (MG) और Caldas Novas (GO) हैं। ये स्थान भूतापीय प्रक्रिया द्वारा गर्म किए गए पानी के उद्भव पर निर्भर करते हैं। उच्च तापमान के अलावा, इन पानी में बड़ी मात्रा में खनिज होते हैं जो त्वचा और पूरे शरीर के लिए अच्छे होते हैं, जैसे पोटेशियम, सेलेनियम, कैल्शियम, जस्ता, क्लोराइड और मैग्नीशियम।
पृथ्वी संरचना
पृथ्वी पृथ्वी की पपड़ी से ढकी हुई है, चट्टान की एक पतली परत जो मेंटल के ऊपर पाई जाती है, एक परत जिसमें बड़ी गहराई होती है और मूल रूप से मैग्मा से बनी होती है। एक पिघलने की प्रक्रिया का परिणाम, यह सामग्री एक तरल या पेस्टी अवस्था में चट्टानों का मिश्रण है, भंग गैसों और क्रिस्टल।
यह सारी आंतरिक गर्मी सतह के कुछ क्षेत्रों में प्रकट होती है, आमतौर पर ज्वालामुखी विस्फोट, भूवैज्ञानिक दरारें या आंतरिक ताप के क्षेत्रों में, जिससे भाप गीजर और गर्म झरनों का उदय होता है।
भूतापीय पौधे
भूतापीय बिजली संयंत्र पृथ्वी के आंतरिक भाग से आने वाली गर्मी से प्राप्त भूतापीय ऊर्जा को बिजली में बदलते हैं, और उन क्षेत्रों के पास स्थापित किए जाते हैं जहां बड़ी मात्रा में भाप और गर्म पानी होता है। इस तरह, भूतापीय जलाशय बिजली पैदा करने वाले टरबाइन जनरेटर को बिजली देने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करते हैं। पहला जियोथर्मल प्लांट 1904 में इटली में बनाया गया था।
भूतापीय ऊर्जा का उत्पादन कैसे होता है?
भूतापीय बिजली संयंत्र पृथ्वी की आंतरिक गर्मी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार हैं। इस प्रक्रिया में पहला कदम विशेष रूप से डिजाइन किए गए ट्यूबों के माध्यम से पृथ्वी के अंदर गर्म पानी या भाप को पकड़ना है। इस भाप को तब पौधों को निर्देशित किया जाता है, जहां इसे मजबूत दबाव में छोड़ा जाता है। जब छोड़ा जाता है, तो भाप टर्बाइनों को घुमाती है जो यांत्रिक रूप से घूमती हैं। अंत में, टर्बाइन विद्युत ऊर्जा पैदा करने वाले जनरेटर को चलाते हैं।
कुछ विद्युत ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों में पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करते हुए, पानी को गर्म उप-भूमि में इंजेक्ट किया जाता है ताकि यह गर्मी में बदल जाए और भाप के रूप में वापस आ जाए, जो पिछले मामले की तरह जनरेटर को सक्रिय करने वाले टर्बाइनों को सक्रिय करता है।
इस विद्युत स्रोत के दोहन को बढ़ाने और मशीनरी के नुकसान से उत्पन्न होने वाली लागत को कम करने के उद्देश्य से उन्नत ड्रिलिंग विधियों का विकास किया जा रहा है। यदि यह संभव है, तो भू-तापीय स्रोत वैश्विक ऊर्जा बाजारों में प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, जो वर्तमान में जीवाश्म ईंधन के उपयोग द्वारा नियंत्रित हैं।
ब्राजील और दुनिया भर में भूतापीय ऊर्जा
दुनिया में भूतापीय ऊर्जा के सबसे बड़े उत्पादन वाले तीन देश संयुक्त राज्य अमेरिका, फिलीपींस और इंडोनेशिया हैं। उनके अलावा, अन्य देशों ने चीन, जापान, चिली, मैक्सिको, फ्रांस, जर्मनी, स्विट्जरलैंड, हंगरी और आइसलैंड जैसे भूतापीय ऊर्जा के उत्पादन का विकल्प चुना है।
वर्तमान में, ग्रह पर लगभग 25 देश भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग करते हैं, और ब्राजील में इस प्रकार की ऊर्जा की खोज की कोई बड़ी संभावना नहीं है, क्योंकि यह टेक्टोनिक प्लेटों के बीच संक्रमण क्षेत्रों में खोजी जाती है। इसके अलावा, इसका उपयोग करने के लिए उतना प्रोत्साहन नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि देश में प्राकृतिक गैस जैसे अन्य ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने के अलावा, पानी के आधार पर स्थापित एक मजबूत ऊर्जा मैट्रिक्स है।
भूतापीय ऊर्जा के लाभ
भूतापीय ऊर्जा के मुख्य लाभ हैं:
- यह ईंधन जलाने से काम नहीं करता है। इस प्रकार, उत्पादन लागत को कम करते हुए, कच्चे माल के आयात और खरीद की कोई आवश्यकता नहीं है। तेल या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में भूतापीय बिजली संयंत्रों पर कम खर्च किया जाता है, जिनकी प्राथमिक उत्पादों को प्राप्त करने की उच्च लागत होती है;
- प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है। इसका मतलब यह है कि यह जीवाश्म ईंधन के विपरीत, ग्रीनहाउस प्रभाव की तीव्रता में योगदान नहीं करता है;
- मिट्टी को नुकसान नहीं पहुंचाता है। आंतरिक छिद्रों के बावजूद, भूतापीय ऊर्जा मिट्टी को नष्ट नहीं करती है, बड़े क्षेत्रों में बाढ़ नहीं आती है या अन्य ऊर्जा स्रोतों की तरह भूजल को दूषित नहीं करती है;
- यह मौसम के प्रति संवेदनशील नहीं है। उदाहरण के लिए, सौर या पवन ऊर्जा के साथ क्या होता है, इसके विपरीत जलवायु परिवर्तन भू-तापीय ऊर्जा संयंत्रों के संचालन में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।
- बाहरी क्षेत्रों के लिए लाभ। उन क्षेत्रों में जहां बिजली ग्रिड तक व्यापक पहुंच नहीं है, भू-तापीय बिजली संयंत्र आबादी की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं, विशेष रूप से उनकी स्थापना के लिए उपयुक्त क्षेत्रों में;
- इसका लचीला उत्पादन होता है। इन संयंत्रों में बिजली का उत्पादन मांग के अनुसार भिन्न हो सकता है, न कि जलाशयों या कच्चे माल की उपलब्धता पर निर्भर करता है।
भूतापीय ऊर्जा के नुकसान
मुख्य नुकसान हैं:
- जमीन का डूबना संभव है। हालांकि वे जमीन को खराब नहीं करते हैं, भू-तापीय बिजली संयंत्र क्रस्ट के आंतरिक क्षेत्रों को खराब कर सकते हैं, जिससे सतह पर झटके लग सकते हैं। इसलिए, कुछ मामलों में, आंतरिक रचनाओं को भरने के लिए पानी या किसी अन्य घटक को इंजेक्ट करना आवश्यक है;
- ध्वनि प्रदूषण और उच्च स्थानीय तापन। आम तौर पर, भू-तापीय बिजली संयंत्र बहुत शोर करते हैं, एक तथ्य यह है कि, उच्च स्थानीय ताप में जोड़ा जाता है, जिससे उन्हें घरों और समुदायों के करीब स्थापित करना असंभव हो जाता है;
- H2S (हाइड्रोजन सल्फाइड) का उत्सर्जन। जल वाष्प के साथ, सल्फर डाइऑक्साइड की रिहाई होना आम बात है, जो वातावरण पर हमला नहीं कर सकती है, लेकिन अत्यधिक संक्षारक होने और एक अप्रिय गंध होने के अलावा मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है;
- यह कुछ ही जगहों पर काम करता है। अधिकांश ऊर्जा स्रोतों के साथ, भू-तापीय केवल अनुकूल क्षेत्रों में संचालित किया जा सकता है, उच्च आंतरिक ताप के साथ और जहां थर्मल क्षेत्रों तक पहुंच आसान और कम खर्चीली है। यह अधिकांश स्थानों में इसका उपयोग अक्षम्य बनाता है;
- नदियों और झीलों का संभावित संदूषण। थर्मल तरल पदार्थ खनिज यौगिकों को छोड़ सकते हैं, अगर ठीक से बनाए नहीं रखा जाता है, तो बिजली संयंत्रों के नजदीक के क्षेत्रों में जलकुंडों को प्रभावित कर सकता है;
- उच्च निवेश लागत। हालांकि भूतापीय संयंत्रों का रखरखाव छोटा है, प्रक्रिया में प्रयुक्त तकनीक के कारण उनका निर्माण और स्थापना महंगा है, एक ऐसा कारक जो आने वाले वर्षों में बदल सकता है।
एक अक्षय ऊर्जा स्रोत होने के बावजूद जो ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है, भू-तापीय ऊर्जा के अभी भी प्रासंगिक नुकसान हैं। उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन सल्फाइड के संपर्क में आने से कर्मचारी के स्वास्थ्य को कई तरह के नुकसान हो सकते हैं।
आंख, नाक या गले में जलन कुछ शुरुआती लक्षण हैं। समस्याएं श्वसन प्रणाली को भी प्रभावित कर सकती हैं, जिससे स्मृति हानि, सिरदर्द और यहां तक कि बिगड़ा हुआ मोटर कार्य भी हो सकता है। इसके अलावा, विशेषज्ञों का कहना है कि दिल की विफलता, गुर्दे की विफलता, उल्टी, खुजली और त्वचा की लाली जैसे लक्षण प्रकट हो सकते हैं, मनोवैज्ञानिक विकारों जैसे संभावित अपरिवर्तनीय अनुक्रमों का उल्लेख नहीं करना।
