भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी से निकालने वाली ऊर्जा है इस ऊर्जा का उपयोग नहाने और बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है।
भू-तापीय ऊर्जा की परिभाषा
जियोथर्मल शब्द ग्रीक शब्द जियो (पृथ्वी) और थर्म (गर्मी) से आया है, और भूतापीय ऊर्जा एक अक्षय ऊर्जा स्रोत है क्योंकि पृथ्वी के अंदर लगातार गर्मी पैदा होती है।ऊर्जा एक ऊर्जा स्रोत है जो पृथ्वी की सतह के नीचे गर्मी के रूप में संग्रहीत होती है, जो स्वच्छ, नवीकरणीय, टिकाऊ, कार्बन मुक्त, निरंतर, अबाधित और पर्यावरण के अनुकूल है। यह मानव जाति के लिए 24x7 उपलब्ध एकमात्र अक्षय ऊर्जा है जिसे भंडारण की आवश्यकता नहीं है और दिन-रात या मौसमी भिन्नता से अप्रभावित है।
भू-तापीय उर्जा कैसे प्राप्त की जाती है?
भूतापीय ऊर्जा का लाभ उठाने के लिए कई तकनीकों का विकास किया गया है:
पृथ्वी में गहरे गर्म पानी या भाप के जलाशय जो ड्रिलिंग द्वारा पहुँचा जा सकता है।
भूतापीय जलाशय पृथ्वी की सतह के पास स्थित हैं।
पृथ्वी की सतह के पास उथली जमीन जो 50-60 ° F का अपेक्षाकृत स्थिर तापमान बनाए रखती है।
भूतापीय संसाधनों की यह विविधता उन्हें बड़े और छोटे दोनों पैमानों पर उपयोग करने की अनुमति देती है। एक उपयोगिता जनरेटर चलाने और अपने ग्राहकों के लिए बिजली का उत्पादन करने के लिए जलाशयों से गर्म पानी और भाप का उपयोग कर सकती है। अन्य अनुप्रयोग भू-तापीय से उत्पन्न ऊष्मा को सीधे भवनों, सड़कों, कृषि और औद्योगिक संयंत्रों में विभिन्न उपयोगों पर लागू करते हैं। फिर भी अन्य लोग घरों और अन्य इमारतों में ताप और शीतलन प्रदान करने के लिए सीधे जमीन से गर्मी का उपयोग करते हैं।
भाप एक टरबाइन को घुमाती है जो एक जनरेटर को सक्रिय करती है, जो बिजली पैदा करती है। तीन प्रकार के भूतापीय बिजली संयंत्र हैं: शुष्क भाप, फ्लैश स्टीम और बाइनरी चक्र।
सूखी भाप
शुष्क भाप बिजली संयंत्र भाप के भूमिगत संसाधनों से आकर्षित होते हैं। भाप को भूमिगत कुओं से सीधे बिजली संयंत्र तक पहुँचाया जाता है जहाँ इसे टरबाइन / जनरेटर इकाई में निर्देशित किया जाता है।
फ्लैश स्टीम
फ्लैश स्टीम पावर प्लांट सबसे आम हैं और 360 ° F (182 ° C) से अधिक तापमान वाले पानी के भूतापीय जलाशयों का उपयोग करते हैं । यह बहुत गर्म पानी अपने ही दबाव में जमीन के कुओं से होकर बहता है। जैसे-जैसे यह ऊपर की ओर बहती है, दाब कम होता जाता है और कुछ गर्म पानी उबल कर भाप बन जाता है। फिर भाप को पानी से अलग किया जाता है और टरबाइन/जनरेटर को बिजली देने के लिए उपयोग किया जाता है। किसी भी बचे हुए पानी और संघनित भाप को जलाशय में वापस इंजेक्ट किया जाता है, जिससे यह एक स्थायी संसाधन बन जाता है।
बाइनरी स्टीम
बाइनरी साइकिल पावर प्लांट लगभग 225-360 ° F (107-182 ° C) के कम तापमान पर पानी पर काम करते हैं । द्विआधारी चक्र संयंत्र गर्म पानी से गर्मी का उपयोग एक काम कर रहे तरल पदार्थ को उबालने के लिए करते हैं, आमतौर पर कम क्वथनांक वाला एक कार्बनिक यौगिक। काम कर रहे तरल पदार्थ को हीट एक्सचेंजर में वाष्पीकृत किया जाता है और टरबाइन को चालू करने के लिए उपयोग किया जाता है। फिर पानी को फिर से गर्म करने के लिए जमीन में वापस इंजेक्ट किया जाता है। पूरी प्रक्रिया के दौरान पानी और काम करने वाले तरल पदार्थ को अलग रखा जाता है, इसलिए बहुत कम या कोई वायु उत्सर्जन नहीं होता है।
वर्तमान में, बिजली उत्पन्न करने के लिए दो प्रकार के भूतापीय संसाधनों का उपयोग द्विआधारी चक्र बिजली संयंत्रों में किया जा सकता है: उन्नत भू-तापीय प्रणाली (ईजीएस) और कम तापमान या सह-उत्पादित संसाधन।
ईजीएस पृथ्वी के गहरे भू-तापीय संसाधनों में दोहन करके भू-तापीय शक्ति प्रदान करता है जो अन्यथा पानी, स्थान या चट्टान के प्रकार की कमी के कारण किफायती नहीं हैं। यूएस जियोलॉजिकल सर्वे का अनुमान है कि संभावित रूप से 500,000 मेगावाट ईजीएस संसाधन पश्चिमी अमेरिका में उपलब्ध है या संयुक्त राज्य अमेरिका में वर्तमान में स्थापित बिजली उत्पादन क्षमता का लगभग आधा है।
कम तापमान और सह-उत्पादित संसाधन
कम तापमान और सह-उत्पादित भू-तापीय संसाधन आमतौर पर 300F (150C) या उससे कम के तापमान पर पाए जाते हैं। बाइनरी साइकिल तकनीक का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करने के लिए कुछ निम्न-तापमान संसाधनों का उपयोग किया जा सकता है। सह-उत्पादित गर्म पानी संयुक्त राज्य अमेरिका में तेल और गैस के कुओं का उपोत्पाद है। इस गर्म पानी की बिजली उत्पादन की क्षमता, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने और तेल और गैस क्षेत्रों के जीवन का विस्तार करने में मदद करने के लिए जांच की जा रही है।
भूतापीय ऊर्जा का उपयोग करने के क्या लाभ हैं?
पर्यावरण के अनुकूल
कोयले और अन्य जीवाश्म ईंधन जैसे पारंपरिक ईंधन स्रोतों की तुलना में भूतापीय ऊर्जा अधिक पर्यावरण के अनुकूल है। इसके अलावा, भू-तापीय बिजली संयंत्र का कार्बन पदचिह्न कम है। जबकि भूतापीय ऊर्जा से जुड़ा कुछ प्रदूषण है, यह जीवाश्म ईंधन की तुलना में अपेक्षाकृत कम है ।
नवीकरणीय ऊर्जा
भूतापीय ऊर्जा अक्षय ऊर्जा का एक स्रोत है जो लगभग 5 अरब वर्षों में पृथ्वी के सूर्य द्वारा नष्ट होने तक बनी रहेगी। पृथ्वी के भीतर गर्म जलाशय स्वाभाविक रूप से भर जाते हैं, जिससे यह नवीकरणीय और टिकाऊ दोनों हो जाता है।
विशाल क्षमता
दुनिया भर में ऊर्जा की खपत वर्तमान में लगभग 15 टेरावाट है, जो कि भू-तापीय स्रोतों से उपलब्ध कुल संभावित ऊर्जा से बहुत दूर है। जबकि हम वर्तमान में अधिकांश जलाशयों का उपयोग नहीं कर सकते हैं, एक आशा है कि उद्योग में चल रहे अनुसंधान और विकास के साथ शोषक भू-तापीय संसाधनों की संख्या में वृद्धि होगी। वर्तमान में यह अनुमान लगाया गया है कि भू-तापीय विद्युत संयंत्र 0.0035 और 2 टेरावाट बिजली प्रदान कर सकते हैं।
स्थिर ऊर्जा
पवन और सौर ऊर्जा जैसे अन्य नवीकरणीय संसाधनों की तुलना में जियोथर्मल ऊर्जा का एक विश्वसनीय स्रोत प्रदान करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पवन या सौर ऊर्जा के विपरीत, संसाधन का दोहन करने के लिए हमेशा उपलब्ध होता है।
ताप और शीतलन
बिजली उत्पादन के लिए जियोथर्मल के प्रभावी उपयोग के लिए टर्बाइनों को चलाने के लिए 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक के पानी के तापमान की आवश्यकता होती है। वैकल्पिक रूप से, सतह और जमीनी स्रोत के बीच तापमान अंतर का उपयोग किया जा सकता है। जमीन हवा की तुलना में मौसमी गर्मी परिवर्तन के लिए अधिक प्रतिरोधी होने के कारण, यह सतह से सिर्फ दो मीटर नीचे भूतापीय ताप पंप के साथ हीट सिंक / स्रोत के रूप में कार्य कर सकती है।
विश्वासनियता
इस संसाधन से उत्पन्न ऊर्जा की गणना करना आसान है क्योंकि इसमें अन्य ऊर्जा स्रोतों जैसे सौर और पवन के समान उतार-चढ़ाव नहीं होता है। इसका मतलब है कि हम उच्च स्तर की सटीकता के साथ भू-तापीय संयंत्र से बिजली उत्पादन की भविष्यवाणी कर सकते हैं।
कोई और ईंधन की आवश्यकता नहीं
चूंकि भूतापीय ऊर्जा एक स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाला संसाधन है, इसलिए किसी ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि जीवाश्म ईंधन के साथ जो एक सीमित संसाधन है जिसे खनन या अन्यथा पृथ्वी से निकालने की आवश्यकता होती है।
तीव्र विकास
इस समय भूतापीय ऊर्जा में काफी खोज हो रही है, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा प्रक्रिया में सुधार के लिए नई तकनीकों का निर्माण किया जा रहा है। उद्योग के इस क्षेत्र में सुधार और विकास के लिए परियोजनाओं की संख्या बढ़ रही है। इस तेजी से विकास के साथ भू-तापीय ऊर्जा के कई मौजूदा नुकसानों को कम किया जाएगा।
भूतापीय ऊर्जा के नुकसान क्या हैं?
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स्थान प्रतिबंधित
भूतापीय ऊर्जा का सबसे बड़ा एकल नुकसान यह है कि यह स्थान विशिष्ट है। भूतापीय संयंत्रों को उन जगहों पर बनाने की जरूरत है जहां ऊर्जा पहुंच योग्य है, जिसका अर्थ है कि कुछ क्षेत्र इस संसाधन का दोहन करने में सक्षम नहीं हैं। बेशक, यह कोई समस्या नहीं है यदि आप ऐसे स्थान पर रहते हैं जहां भू-तापीय ऊर्जा आसानी से उपलब्ध है, जैसे आइसलैंड।
पर्यावरणीय दुष्प्रभाव
हालांकि भूतापीय ऊर्जा आमतौर पर ग्रीनहाउस गैसों को नहीं छोड़ती है, इनमें से कई गैसें पृथ्वी की सतह के नीचे जमा हो जाती हैं जो खुदाई के दौरान वातावरण में छोड़ी जाती हैं। जबकि इन गैसों को प्राकृतिक रूप से वातावरण में छोड़ दिया जाता है, भू-तापीय संयंत्रों के पास दर बढ़ जाती है। हालाँकि, ये गैस उत्सर्जन अभी भी जीवाश्म ईंधन से जुड़े लोगों की तुलना में बहुत कम है।
भूकंप
भूतापीय ऊर्जा से भूकंप आने का भी खतरा होता है। यह खुदाई के परिणामस्वरूप पृथ्वी की संरचना में परिवर्तन के कारण है। यह समस्या उन्नत भूतापीय बिजली संयंत्रों के साथ अधिक प्रचलित है, जो पानी को पृथ्वी की पपड़ी में संसाधनों के अधिक से अधिक दोहन के लिए विदर खोलने के लिए मजबूर करती है। हालांकि, चूंकि अधिकांश भू-तापीय संयंत्र जनसंख्या केंद्रों से दूर हैं, इसलिए इन भूकंपों के प्रभाव अपेक्षाकृत कम हैं।
उच्च लागत
1 मेगावाट क्षमता वाले संयंत्र के लिए लगभग $ 2- $ 7 मिलियन से लेकर मूल्य टैग के साथ, भू-तापीय ऊर्जा टैप करने के लिए एक महंगा संसाधन है। हालांकि, जहां अग्रिम लागत अधिक होती है, वहां परिव्यय को दीर्घकालिक निवेश के हिस्से के रूप में वसूल किया जा सकता है।
स्थिरता
भू-तापीय ऊर्जा की को स्थिरता बनाए रखने के लिए तरल पदार्थ को कम होने की तुलना में तेजी से भूमिगत जलाशयों में वापस पंप करने की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि भूतापीय ऊर्जा को इसकी स्थिरता बनाए रखने के लिए ठीक से प्रबंधित करने की आवश्यकता है।
उद्योग के लिए यह महत्वपूर्ण है कि किसी भी संभावित समस्या को कम करते हुए लाभों को ध्यान में रखते हुए भू-तापीय ऊर्जा के पेशेवरों और विपक्षों का आकलन किया जाए।
भारत में भूतापीय ऊर्जा कहाँ उत्पन्न की जाती है?
भारत कई क्षेत्रों में भू-तापीय ऊर्जा उत्पादन करने की संभावना है । इन क्षेत्रों से जुड़े एक अध्ययन से पता चला है कि लद्दाख क्षेत्र के पूगा घाटी में स्थित भू-तापीय ऊर्जा उत्पादन का प्रमुख स्रोत है।
शोधकर्ताओं अनुसार लद्दाख क्षेत्र के पूगा घाटी, कश्मीर के छूमथांग, हिमाचल प्रदेश के मणिकरण, छत्तीसगढ़ के तातापानी, महाराष्ट्र के उन्हावारे और उत्तरांचल के तपोबन जैसे भू-तापीय ऊर्जा से जुड़े क्षेत्र है।
भारत में भूतापीय ऊर्जा लद्दाख, हिमाचल और बिहार जैसे प्रांत में कई भूतापीय झरने हैं।
भारत में भू-तापीय संसाधनों को जीएसआई द्वारा मैप किया गया है और व्यापक अनुमान से पता चलता है कि नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (एमएनआरई) के अनुसार, 10 गीगावाट (जीडब्ल्यू) भू-तापीय बिजली क्षमता हो सकती है।
ओएनजीसी, 'भारतीय पेट्रोलियम क्षेत्र में एक प्रमुख स्थान बनाए रखने और भारत की ऊर्जा उपलब्धता को बढ़ाने और इस तथ्य को स्वीकार करते हुए कि पेट्रोलियम संसाधन दुनिया भर में घट रहे हैं' के अपने मिशन के साथ, वैकल्पिक ऊर्जा के सभी रूपों को देखने के लिए कदम उठाए हैं।
इसने 8 अगस्त, 2005 को भारतीय ट्रस्ट अधिनियम के तहत ओएनजीसी एनर्जी सेंटर ट्रस्ट (ओईसीटी) की स्थापना की, जिसमें मौलिक और अनुप्रयुक्त अनुसंधान के कार्यक्रमों / परियोजनाओं को शुरू करने या सहायता करने का आदेश दिया गया था। यह विशेष रूप से स्वच्छ और/या नवीकरणीय ऊर्जा विकल्पों में हाइड्रोकार्बन से परे व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य ऊर्जा माध्यमों और स्रोतों को बेहतर बनाने और विकसित करने में मदद करेगा।
लगभग चार फीट भूमिगत, पृथ्वी का तापमान पूरे वर्ष एक समान रहता है, लगभग 55 डिग्री।
निष्कर्ष
सिस्टम गर्मी को अवशोषित करने के लिए पाइप के माध्यम से एक तरल पंप करता है और इसे घर के अंदर वापस लाता है। "हीट एक्सचेंजर" नामक एक उपकरण तरल से गर्मी लेता है और इसका उपयोग घर के अंदर हवा को गर्म करने के लिए करता है।
एक भूतापीय प्रणाली गर्मी के दौरान भी आपके घर को ठंडा कर सकती है! यह बस उल्टा काम करता है, आपके घर के अंदर की हवा से गर्मी को अवशोषित करता है और इसे वापस पृथ्वी में ले जाता है।
एक भूतापीय हीटर भी बहुत ऊर्जा-कुशल है। उपयोग की जाने वाली लगभग कोई भी ऊर्जा बर्बाद नहीं होती है, इसलिए यह सर्दियों के दौरान हीटिंग बिलों को बहुत कम रखने में मदद करती है।
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