SSLC SCIENCE 14. RESOURCES OF ENERGY ऊर्जा स्त्रोत

 SSLC SCIENCE 

14. RESOURCES OF ENERGY ऊर्जा स्त्रोत

इयत्ता – दहावी 

14.ऊर्जा स्त्रोत

ऊर्जा स्त्रोत

• देशाची सामाजिक आर्थिक वैज्ञानिक प्रगती
  ऊर्जा स्त्रोतावर अवलंबून असते.
• निसर्गात ऊर्जा एका स्वरूपातून दुसऱ्या स्वरूपात रूपांतर
  होते.
• पूर्वीपासून वापरत असलेल्या ऊर्जेस पारंपारिक ऊर्जा स्त्रोत
  म्हणतात.
• उदा.पेट्रोलियम पदार्थ दगडी कोळसा जीवाश्म इंधने

आपल्यासमोर ऊर्जा संकटे निर्माण झाली म्हणून अपारंपारिक
ऊर्जा स्तोत्र वापरले जातात.
उदा.सौर ऊर्जा,पवन ऊर्जा,लांटाची
ऊर्जा

उत्तम इंधन-
ज्या इंधनांच्या ज्वलनानंतर कमीत कमी
प्रदूषण होते व जास्तीत जास्त उष्णता निर्माण होते.एकक आकारमानात मोठ्या प्रमाणात
कार्य घडते.

उत्तम ऊर्जा

• जी ऊर्जा पर्यावरण पूरक असते.
• जी ऊर्जा सहज उपलब्ध होते.
• सहज साठविता येते.
• सहजपणे निदान करण्यास सोयीस्कर होते.
• आर्थिक दृष्ट्या कमी खर्चात उपलब्ध होते.

जीवाश्म इंधने

• पारंपारिक ऊर्जा स्तोत्र आहे.
• जीवाश्म इंधन हे अपूनर्भव स्तोत आहे.
• जीवांच्या अवशेषणापासून हे इंधन तयार होते. जीवाश्म
  इंधनामुळे पर्यावरण प्रदूषित होते.
• आम्लीय पाऊस याला कारणीभूत जीवाश्म इंधनांचे ज्वलन आहे.
• जीवाश्म इंधनाचे साठे तयार होण्यास दशलक्ष वर्ष
  लागतात.त्यामुळे त्याचे संरक्षण करणे गरजेचे आहे

थमो इलेक्ट्रिकल क्रिया
उष्णता –> पाणी –> वाफेत
–> टर्बाईन
–> फिरू लागते  –> यांत्रिक ऊर्जा –> जनित्र
–> यांत्रिकी
ऊर्जा –> विद्युत ऊर्जा
उदा. औष्णिक विद्युत केंद्र

हैड्रोपावर
प्लॅन्टस
   धरणात साठवलेले पाणी –> स्थितीजन्य
ऊर्जा  –> वाहते पाणी –> गतीजन्य
ऊर्जा –> पाईप द्वारे ऊर्जा –> फिरू लागते
–> यांत्रिकी
ऊर्जा –> पावर हाऊस जनित्र –> यांत्रिकी
–> विद्युत
ऊर्जा

परिणाम तोटे-:
शेतीची जमीन पाण्याखाली जाऊ शकते.
मानवी वस्तीस्थान पाण्याखाली जातात.
पाण्यातील सजीव सृष्टीचा नाश होतो.
जलचर वनस्पती पाण्याखाली बुडून मिथेन वायू निर्माण करतात.जो
हरितगृह परिणामास कारणीभूत ठरतो.
विस्थापित लोकांच्या पुनर्वसनाकरिता समस्या निर्माण होतात.

बायोगॅस प्लॅन्ट / गोबर गॅस
शेण वनस्पतीचे अवशेष पालेभाज्याचे देठ,सांडपाणी याचे हवेच्या अनुपस्थितीत विघटन होऊन जैविक वायू
तयार होतो.त्यास गोबर गॅस म्हणतात.या वायूत 75 टक्के मिथेन वायू असतो.तो वायू धूररहीत जळतो. प्रदूषण कमी
होते.उष्णता जास्त निर्माण करतो. ज्वलनानंतर राख निर्माण होत नाही.म्हणून मिथेन हा
वायू पर्यावरण पूरक असतो.

उपयोग

• अन्न शिजवण्यासाठी
• पाणी तापविण्यासाठी
• वायू दिवे पेटवण्यासाठी
• जनावरांची विष्ठा
• वनस्पतीचे अवशेष
• पालेभाज्यांचा कचरा इत्यादी इंधन स्तोतांना जीव वस्तुमान
  (जैविक वस्तू संचय)म्हणतात.

पवन ऊर्जा
पवन ऊर्जा ही गतीजन्य ऊर्जेचे स्वरूप
आहे.सूर्याच्या उष्णतेमुळे जमीन,पाणी उष्णता
ग्रहण करतात. वातावरणात बदल होतो.तेव्हा वारा वाहू लागतो.पवन ऊर्जेसाठी पवनचक्की
हे उपकरण बसवावे लागते. पवनचक्कीची
रचना मोठ्या विद्युत पंख्यासारखी असते.मजबूत पाया असतो.वाऱ्यामुळे पवनचक्कीची
चक्रे फिरतात.यांत्रिकी ऊर्जा निर्माण होते.जनित्राचा वापर करून यांत्रिकी ऊर्जेचे
रूपांतर विद्युत ऊर्जेत होते.
उदा.
भारत -तामिळनाडू -शकन्याकुमारी
पवन राष्ट्र – डेन्मार्क

पवन ऊर्जा क्षेत्र स्थापन
करण्यासाठी मोठ्या क्षेत्रफळाची जमीन लागते.
पवनचक्की बसविण्यास खूप खर्च येतो
वाऱ्याचा वेग अनियमित असतो.त्यामुळे नियमितपणे विद्युत
ऊर्जा निर्माण होत नाही.
पाऊस वादळ नैसर्गिक आपत्ती यांच्यामुळे पवन चक्कीची देखभाल
करणे अवघड जाते

प्रश्ने -:
1.आपल्या सोयीसाठी
पवन व जल ऊर्जेच्या पारंपारिक वापराचे रूपांतर कसे केले.
पवन ऊर्जापूर्वी फक्त यांत्रिकी कामासाठी
वापरली जात होती.
उदा.

• विहिरीतून पाणी काढणे.
• खड्ड्यातून जड वस्तूवर उचलणे.
• पण सध्या पवनचक्कीचा वापर करून वाऱ्यापासून विद्युत ऊर्जा
  निर्माण केली जाते.
• जल ऊर्जा देखील पूर्वीपासून वापरात आहे.
• नदीवर धरणे बांधून पाण्याचे धबधबे यांच्यातून स्थितिजन्य
  ऊर्जेचा वापर करून विद्युत ऊर्जा निर्माण केली जाते यासाठी टर्बाइनचा वापर होतो.

सौर ऊर्जा
सूर्याच्या केंद्रातून मोठ्या प्रमाणात
उत्सर्जने बाहेर पडतात त्या ऊर्जेला सौर ऊर्जा असे म्हणतात.

उपकरणे
सोलार हिटर – सौर ऊर्जेचे रूपांतर उष्णता
ऊर्जेत
उपयोग

• पाणी तापवण्यासाठी
• अन्नधान्य वाढविण्यासाठी

सोलार कुकर – सौर
ऊर्जेचे रूपांतर उष्णता उच्च तापमानात होते.या उपकरणात अंतरवक्र आरसा वापरला जातो
उपयोग – अन्न शिजवण्यासाठी

• ट्रॅफिक लाइट्स मध्ये
• कृत्रिम उपग्रह अवकाश यान मध्ये मुख्य ऊर्जा स्तोत्र
• दुर्गम लहान खेड्यात विद्युत धारावाहन होत नाही तेथे सौर
  पॅनल वापरले जाते.
• गणकयंत्र,खेळणी,रिमोट,वाहतूक,संदेश,यंत्र इ.
  उपकरणात सौर पॅनल असते.

समुद्रातील ऊर्जा
1)भरती ऊर्जा
सूर्य पृथ्वी व चंद्र यांच्या गुरुत्वाकर्षणीय
जोरामुळे समुद्राची पातळी बदलते या घटनेला भरती ओहोटी म्हणतात.काही समुद्राच्या
किनाऱ्यावर धरणे बांधून टर्बाईन बसवितात.भरतीमुळे टर्बाईन फिरू लागते. यांत्रिकी
ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेत होते.2)

तरंग/लाटांची ऊर्जा
समुद्रकिनाऱ्यावर वाऱ्यांच्या वेगामुळे
लाटा निर्माण होतात.तेथे गतीजन्य ऊर्जा निर्माण होऊन टर्बाईन फिरविले जाते.तरंग
उर्जेचा वापर करून विद्युत ऊर्जा मिळते.3)

सागरी औष्णिक ऊर्जा
समुद्राच्या पृष्ठभागापासून दोन किलोमीटर
खोलवर सूर्यप्रकाशामुळे पाणी तापते ते तापमान 20° पेक्षा अधिक असते.त्या उष्णता ऊर्जेचा उपयोग करून विद्युत ऊर्जा मिळवली जाते.

उपयोग-:

• अमोनिया उकळण्यासाठी
• द्रवांची वाफ बनविण्यासाठी
• व्यवहारिक दृष्ट्या मोठा उपयोग होतो.

 भूऔष्णिक ऊर्जा
पर्यावरणवर ऊर्जेचा होणारा परिणाम-:

भू औष्णिक ऊर्जा
पृथ्वीच्या भूकवचात उष्ण क्षेत्रात जी
ऊर्जा साठविले जाते.त्यास भूऔष्णिक ऊर्जा असे म्हणतात. भूकवचात उष्ण पाण्याचे झरे वितळलेले खडक असतात त्या
ठिकाणाला उष्ण केंद्र म्हणतात.
काही भागात उष्ण फवारे बाहेर पडतात.त्याचा वापर करून
टर्बाईनद्वारे विद्युत निर्मिती केली जाते. उदा.-:न्यूझीलंड व अमेरिका

केंद्रक्रिय ऊर्जा
अणूभट्टीत केंद्रक्रिय विघटनद्वारे ऊर्जा
मिळविली जाते.यासाठी युरेनियम फलूटेलियम इ.वापर होतो.
एका युरेनियमच्या अणूपासून दहा मिलियन ऊर्जा निर्माण केली
जाते.या ऊर्जेचा वापर करून अणूबॉब हायड्रोजन बॉम्ब तयार केला जातो.
v235 =10 मिलियन ऊर्जा

पर्यावरणावर ऊर्जेचा होणारा
परिणाम
हवेचे प्रदूषण,ध्वनी प्रदूषण व माती प्रदूषण होते. जीवाश्म इंधनाच्या
ज्वलनानंतर काही विषारी प्रदूषके बाहेर पडतात.
पर्यावरणाचा समतोल बिघडतो.
इंधन निर्मितीसाठी जमिनीचे क्षेत्रफळ जास्त लागते.

प्रश्न-:
1)हायड्रोजनचा वापर
अग्निबाण इंधन म्हणून वापर करतात ते CNG पेक्षा स्वच्छ इंधन असते असे आपण मानू शकता का किंवा का मानू शकत नाही?
उत्तर –  मिथेन (H4) हा CNG मध्ये वायू
आढळतो हा वायू पूर्ण दहन झाला तरीही कार्बनचे कण धूर बाहेर टाकतो.2)

जीवाश्म इंधने व सूर्य म्हणजे प्रलक्ष ऊर्जा
स्तोत्र यामधील तुलना
उत्तर – जीवाश्म इंधने वनस्पतीजन्य व प्राणीजन्य
यांच्या वस्तुमानाद्वारे अप्रत्यक्षरीत्या आपणास मिळते ती ऊर्जा अपुनर्भव आहे तिचे
संरक्षण करणे काळाची गरज आहे
सूर्य पुनर्भव ऊर्जा स्तोत्र असून मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा
निर्मिती होते पुनर्भव साधन संपत्ती आहे कोणतेही प्रदूषण होत नाही त्यामुळे या
ऊर्जेची ऊर्जा संकटे निर्माण होत नाहीत2)

जैवइंधन जलविद्युत म्हणजे ऊर्जा स्तोत्र यामधील
तुलना फरक स्पष्ट करा.
उत्तर – जैवइंधन ही जीव वस्तुमान उर्जेवर अवलंबून
आहे उदा.शेण,पाला पाचोळा,पालेभाज्यांचे देठ इत्यादी वापरून गोबर गॅस प्लॅटद्वारे जैव
इंधन मिळवले जाते. या इंधनात मिथेन वायू असतो तो पर्यावरण पूरक असून कमीत कमी
प्रदूषण करतो.
जलविद्युत ऊर्जा ही धरणासाठी दिलेल्या पाण्यापासून मिळवली
जाते ही पुनर्भव ऊर्जा आहे.या ऊर्जेच्या निर्मितीसाठी यंत्राचा वापर करावा लागतो.
धरणे बांधकाम करावी लागतात.ही ऊर्जा प्रदूषण विरहीत असून पर्यावरण पूरक आहे.

यांच्यापासून ऊर्जा मिळवण्याच्या मर्यादा
(1) वारा-:
उत्तर –