चलती पानी और हवा की ऊर्जा का उपयोग करना। गिरते पानी की ऊर्जा। जल ऊर्जा का उपयोग। सौर ऊर्जा और छोटी धाराओं की ठंड का संयुक्त उपयोग

महासागरों में ऊर्जा के विशाल भंडार होते हैं। पानी की आंतरिक ऊर्जा (थर्मल), समुद्र की सतह पर पानी की अधिकता के कारण, नीचे के साथ तुलना में, उदाहरण के लिए, 20 डिग्री से, लगभग 10 ^ 26 जे का मूल्य है। महासागरों में धाराओं की गतिज ऊर्जा लगभग 10 ^ 18 जे का अनुमान है, लेकिन आज लोग इस ऊर्जा के केवल सबसे छोटे अंश का उपयोग कर सकते हैं, जबकि निवेश पर बड़े और दीर्घकालिक रिटर्न की लागत पर। इसलिए, पानी की आंतरिक ऊर्जा के उपयोग पर आधारित ऊर्जा, अब तक, अप्रभावी लग रही थी।

लेकिन जीवाश्म ईंधन (गैस और तेल) के सीमित भंडार, जिनका उपयोग पर्यावरण प्रदूषण में योगदान देता है, यूरेनियम भंडार (खतरनाक रेडियोधर्मी कचरे के साथ) की कमी, साथ ही पर्यावरणीय प्रभाव के समय और परिणामों की अनिश्चितता। उद्योग में इंजीनियरों और वैज्ञानिकों को थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा का उपयोग हानिरहित ऊर्जा स्रोतों की खोज की नई संभावनाओं पर अधिक ध्यान देने के लिए मजबूर करता है: नदियों में जल स्तर में अंतर, साथ ही सूर्य की गर्मी, विश्व महासागर की ऊर्जा, हवा। जनता, साथ ही कई इंजीनियर, अभी तक नहीं जानते हैं कि हाल के वर्षों में महासागरों और समुद्रों से पानी की आंतरिक ऊर्जा निकालने का काम कुछ देशों में पहले से ही बड़े पैमाने पर हो गया है, कि उनके पास आशाजनक संभावनाएं हैं। महासागर कई प्रकार की ऊर्जा संग्रहीत करता है: समुद्र की धाराओं, ऊर्जा और प्रवाह की ऊर्जा, पानी की थर्मल ऊर्जा (आंतरिक) और कुछ अन्य।

ज्वार की ऊर्जा

महासागरों की शक्ति का दोहन करने का सबसे स्पष्ट तरीका ज्वारीय बिजली संयंत्रों (टीपीएस) को चलाना है। फ्रांस में, 1967 से, रेंस नदी के मुहाने पर, उच्च ज्वार पर, जिसकी ऊँचाई 13 मीटर तक है, 240 हजार किलोवाट की क्षमता वाला एक टीपीपी 540 हजार kW / h के वार्षिक उत्पादन के साथ काम कर रहा है। घरेलू इंजीनियर बर्नस्टीन ने पीईएस इकाइयों के निर्माण के लिए एक सुविधाजनक विधि की पहचान की, जिसे सही स्थानों पर लाया जा सकता है, ऊर्जा उपभोक्ताओं द्वारा अपने सबसे बड़े भार के घंटों के दौरान पावर प्लांट को पावर ग्रिड में बदलने के लिए एक लागत प्रभावी अनुक्रम की गणना की गई। इसके विचारों को पहले ही टीपीपी में परखा जा चुका है, 1968 में किसला गुबा में मुरमांस्क के पास बनाया गया था; फिर उन्हें मेजेन खाड़ी में बैरेंट्स सी में 6 मिलियन kW TPP पर परीक्षण किया जाएगा।

70 के दशक में, ऊर्जा क्षेत्र में स्थिति बदल गई। हर बार अफ्रीका, मध्य पूर्व और दक्षिण अमेरिका में आपूर्तिकर्ताओं द्वारा तेल की कीमतों में बढ़ोतरी, जीवाश्म ऊर्जा अधिक आकर्षक हो गई क्योंकि इसमें जीवाश्म ईंधन के साथ उत्कृष्ट रूप से प्रतिस्पर्धा की गई थी। जल्द ही दक्षिण कोरिया में, सोवियत संघ और इंग्लैंड, तटरेखा की रूपरेखा में रुचि और उन पर बिजली संयंत्रों के निर्माण की संभावनाएं बढ़ गईं। इन देशों में, उन्होंने ज्वार की लहरों की ऊर्जा का उपयोग करने के बारे में गंभीरता से सोचा और इस क्षेत्र में अनुसंधान के लिए धन आवंटित करना शुरू किया।

प्रकाशस्तंभ और buoys जो तरंगों की ऊर्जा का उपयोग करते हैं, वे जापान के समुद्रों और महासागरों के तटों को गिराते हैं। Buoys - यूएस कोस्ट गार्ड की सीटी लहरों के उतार-चढ़ाव के लिए धन्यवाद के लिए वर्षों से काम कर रही है। आज, व्यावहारिक रूप से कोई तटीय क्षेत्र नहीं बचा है जहां कोई स्वयं का आविष्कारक नहीं है, ऐसे उपकरण बनाते हैं जो लहर ऊर्जा के आधार पर काम करते हैं। 1966 से, फ्रांस के दो शहरों ने अपनी बिजली की जरूरतों को पूरी तरह से ईब और प्रवाह से पूरा किया है।

पानी की रासायनिक संरचना में अंतर के आधार पर ऊर्जा उत्पादन

समुद्र के पानी में कई लवण घुल जाते हैं। क्या ऊर्जा के स्रोत के रूप में पानी की लवणता का उपयोग किया जा सकता है? कर सकते हैं। समुद्र में उच्च नमक सामग्री ने ला कोला, कैलिफ़ोर्निया में स्क्रिप्प इंस्टीट्यूट ऑफ़ ओशनोग्राफी में वैज्ञानिकों को ऐसी संरचनाएं बनाने के लिए प्रेरित किया। वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, बैटरी बनाई जा सकती है जहां अनसाल्टेड और नमकीन पानी के बीच प्रतिक्रियाएं होंगी।

विश्व महासागर बायोमास ऊर्जा

महासागरीय जल पोषक तत्वों, लवण और खनिजों के साथ एक उत्कृष्ट जीवन-निर्वाह का वातावरण प्रदान करते हैं। इस वातावरण में, ऑक्सीजन, पानी में घुल जाता है, समुद्र के सभी जानवरों को खिलाता है - सबसे छोटे से सबसे बड़े तक। पानी में घुलने वाले कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री पौधों के जीवन में योगदान देता है - एकल-कोशिका वाले डायटम से लेकर भूरे शैवाल तक, जो 200-300 फीट (60-90 मीटर) की ऊंचाई तक पहुंचते हैं। समुद्री जीवविज्ञानी को समुद्र को प्राकृतिक जीवन समर्थन प्रणाली के रूप में देखने के लिए एक कदम आगे बढ़ाने की जरूरत है ताकि उस प्रणाली को वैज्ञानिक रूप से ऊर्जा निकालने की कोशिश की जा सके। 70 के दशक के मध्य में, अमेरिकी नौसेना के सहयोग से, समुद्र वैज्ञानिकों, गोताखोरों, समुद्री इंजीनियरों के एक समूह ने सूरज से ढके प्रशांत महासागर के नीचे 40 फीट (12 मीटर) की गहराई पर समुद्र में दुनिया का पहला ऊर्जा फार्म बनाया सैन क्लेमेंट के शहर के पास ... खेत छोटा था, एक प्रयोग था। उस पर विशालकाय भूरे शैवाल उगाए गए थे। सैन डिएगो, कैलिफोर्निया में सेंटर फॉर ओशनिक एंड मरीन सिस्टम रिसर्च के प्रोजेक्ट डायरेक्टर डॉ। हॉवर्ड ए विलकॉक्स का मानना \u200b\u200bहै कि शैवाल द्वारा उत्पादित ऊर्जा का 50% तक प्राकृतिक ईंधन गैस मीथेन (C2H6) में परिवर्तित हो सकता है। भविष्य के खेतों, लगभग 100,000 एकड़ (40,000 हेक्टेयर) के क्षेत्र में शैवाल का उत्पादन, 50,000 की आबादी के साथ संयुक्त राज्य में एक शहर की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम होगा।

महासागरों में धाराओं की ऊर्जा

समुद्र विज्ञानियों के एक दल ने देखा कि गल्फ स्ट्रीम 5 मील प्रति घंटे की गति से फ्लोरिडा के तट से पानी ले जा रही है। पानी की इस गर्म धारा को लगाने का विचार लुभावना है। क्या यह संभव है? क्या विशाल पानी के नीचे प्रोपेलर और टर्बाइन, पवन चक्कियों के समान, धाराओं और तरंगों से बिजली उत्पन्न कर सकते हैं? मियामी, फ्लोरिडा में नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन के तत्वावधान में मैकआर्थर कमेटी ने 1974 में निष्कर्ष निकाला कि वे कर सकते हैं। आम राय यह थी कि कुछ समस्याएं हैं, लेकिन वे सभी विनियोजन के आवंटन के मामले में हल की जा सकती हैं, क्योंकि "इस परियोजना में ऐसा कुछ भी नहीं है जो तकनीकी और आधुनिक इंजीनियरिंग विचारों की क्षमताओं से अधिक हो।"

महासागर की ऊष्मीय ऊर्जा (पानी की आंतरिक ऊर्जा)

"महासागर थर्मल ऊर्जा रूपांतरण" (ओटीईसी) द्वारा उल्लेखनीय ध्यान दिया गया है - समुद्र की सतह पर पानी के तापमान और गहरे समुद्र के पानी के बीच के अंतर के आधार पर विद्युत ऊर्जा का उत्पादन एक पंप द्वारा चूसा जाता है, उदाहरण के लिए, जब एक फिनोल का उपयोग करते हुए या अमोनियम टरबाइन (वाष्पशील तरल पदार्थ) एक बंद चक्र में।

समुद्र के पानी का तापमान जगह-जगह बदलता रहता है। मकर रेखा और कर्क रेखा के बीच, पानी की सतह 82 डिग्री फ़ारेनहाइट (27 डिग्री सेल्सियस) तक गर्म होती है। लगभग 2,000 फीट (6,000 मीटर) की गहराई पर, तापमान 35-38 डिग्री फ़ारेनहाइट (2-3.5 डिग्री सेल्सियस) तक गिर जाता है। क्या तापमान अंतर का उपयोग किया जा सकता है, अर्थात पानी की आंतरिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए? क्या एक पानी के नीचे थर्मल पावर प्लांट बिजली पैदा कर सकता है? हाँ शायद।

1920 के दशक में, जॉर्जेस क्लाउड, एक दृढ़, दृढ़ और प्रतिभाशाली फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी थे, इस संभावना का पता लगाने का फैसला किया। उन्होंने क्यूबा के तट के पास समुद्र के एक हिस्से को चुना, एक 22 किलोवाट बिजली संयंत्र बनाने के कई असफल प्रयासों के बाद, प्रबंधित किया गया। यह एक वैज्ञानिक उपलब्धि बन गया और कई वैज्ञानिकों द्वारा प्रशंसित किया गया। समुद्र की सतह से गर्म पानी और गहराई से ठंडे पानी का उपयोग करके, उपयुक्त तकनीक का निर्माण करके, हमारे पास बिजली पैदा करने के लिए आवश्यक सब कुछ है, जो समुद्र के पानी की आंतरिक ऊर्जा के उपयोग के समर्थकों को आश्वासन देता है। "हम अनुमान लगाते हैं कि समुद्र की सतह के पानी में ऊर्जा के भंडार हैं जो वैश्विक ऊर्जा की आवश्यकता के 10,000 गुना से अधिक है।" "अलास," संदेह ने इनकार किया, "जॉर्जेस क्लाउड ने मोंटानाज़ खाड़ी में केवल 22 किलोवाट बिजली प्राप्त करने में कामयाब रहा। क्या इससे लाभ हुआ? ” "नहीं, यह नहीं हुआ, क्योंकि इन 22 किलोवाट को प्राप्त करने के लिए, क्लाउड को पंपों पर 80 किलोवाट खर्च करना पड़ा।"

आजकल, स्क्रिप्प ओशनोग्राफिक संस्थान में प्रोफेसर, जॉन इसाक, गणना को अधिक सटीक रूप से करते हैं। उनके अनुसार, आधुनिक प्रौद्योगिकी बिजली संयंत्रों को बनाने में मदद करेगी जो बिजली उत्पन्न करने के लिए समुद्र के पानी (पानी की आंतरिक ऊर्जा) में तापमान अंतर का उपयोग करते हैं, जो आज पूरी दुनिया की खपत से दोगुना उत्पादन करेगी। यह विद्युत ऊर्जा होगी जो महासागर थर्मल ऊर्जा (OTEC) को परिवर्तित करती है।

पानी के गुणों को हमेशा रहस्य में ढाल दिया गया है। एक व्यक्ति पानी के बिना नहीं रह सकता, पानी में जीवन की ऊर्जा होती है।

यह ऊर्जा प्राचीन काल से लोगों को ज्ञात है और उस समय से इसकी उपचार शक्ति का उपयोग किया जाता रहा है। हर देश की कथाओं, मिथकों और किंवदंतियों के बीच, निश्चित रूप से वे हैं जो इसके उपचार और कायाकल्प गुणों के बारे में बताते हैं, और यहां तक \u200b\u200bकि गुण - मृत्यु पर विजय, पुनरुत्थान और अमरता प्रदान करते हैं।

पानी का उपयोग विभिन्न पंथ, आध्यात्मिक और धार्मिक अनुष्ठानों, समारोहों और अनुष्ठानों में किया जाता है।

तथ्य यह है कि पानी एक उत्कृष्ट सफाई एजेंट है, जिसे प्राचीन काल से ही जाना जाता है, क्योंकि यह इसकी प्राकृतिक संपत्ति है।

हम हर जगह पानी पाते हैं: झीलों के साथ नदियाँ, और समुद्रों के साथ समुद्र, और बर्फ जो पहाड़ों की सबसे ऊंची चोटियों को कवर करती है, और बारिश होती है जो हमारी पृथ्वी को बादलों से और यहां तक \u200b\u200bकि हमारे शरीर को भी सिंचित करती है, जो उसी पानी का 80% है। और यह हमें प्रकृति के साथ एकजुट करता है।

एक व्यक्ति पानी के बिना नहीं रह सकता, एक व्यक्ति पानी का आनंद लेता है, क्योंकि पानी प्रकृति द्वारा पहले से ही शुद्धिकरण, नवीकरण और पुनर्जन्म के निहित गुणों के साथ बनाया गया है। और यह उसकी क्षमता - चंगा करने, शुद्ध करने और कायाकल्प करने के लिए - न केवल मनुष्यों द्वारा, बल्कि पृथ्वी के सभी कई वनस्पतियों और जीवों के प्रतिनिधियों द्वारा भी उपयोग किया जाता है।

और निश्चित रूप से, एक व्यक्ति के लिए - पानी है सबसे अच्छा प्राकृतिक मरहम लगाने वाला , अपने पाने के लिए एक शानदार तरीका हैस्वास्थ्य और जीवन शक्ति।

सबसे आसान और सबसे शानदार तरीका तैरना है: समुद्र, झील, नदी में। जल तत्व के साथ हमारे पूरे शरीर की अंतःक्रिया तनाव, निर्मलता, कठोरता से छुटकारा दिलाती है। लेकिन एक अच्छे दोस्त को दुश्मन में नहीं बदलना महत्वपूर्ण है। गर्म पर्याप्त पानी में तैरना सबसे अच्छा है - 20 से 27 डिग्री सेल्सियस तक। पानी में प्रवेश करने से पहले - अपने शरीर को हवा की थोड़ी सी सांस दें - अपने शरीर को धूप और ताजी हवा से बाहर निकालें। अगर आपको पसीना आ रहा है, तो पानी में न भागें - अपने शरीर को थोड़ा ठंडा होने दें। और तुम एक पूर्ण पेट पर तैरने की जरूरत नहीं है। एक स्नान की अवधि, आप कैसा महसूस करते हैं, इसके आधार पर 3 से 20 मिनट है।

विशेष रूप से लाभ समुद्र स्नान है, जिसका लगभग सभी पर एक चिकित्सा प्रभाव पड़ता है, विशेष रूप से हृदय रोगों, श्वसन रोगों और कई अन्य लोगों से पीड़ित हैं। एकमात्र चरण तीव्र चरण में सभी रोग हैं, रक्तचाप में उल्लेखनीय वृद्धि, साथ ही साथ दो वर्ष से कम उम्र के बच्चे।

स्नान करते समय - अपने शरीर को पानी से जितना संभव हो उतना ऊर्जा प्राप्त करने में मदद करें। इसके अलावा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप पानी की प्रक्रिया कहाँ लेते हैं - समुद्र या नदी में, और शायद पूल में या अपने स्नान में।

पानी की ऊर्जा से खुद को कैसे भरें?

पानी बहुत ठंडा या गर्म नहीं होना चाहिए। इसे ठंडा या थोड़ा गर्म रखें।

हमेशा की तरह, जब हम ऊर्जा प्राप्त करना चाहते हैं, तो हम बदल जाते हैंसाँस लेने का .

हम पूर्ण श्वास लेना शुरू करते हैं, लयबद्ध रूप से श्वास लेते हैं। के दौरान में साँस लेना कल्पना कीजिए कि पानी हमें कैसे ऊर्जा भेजता है, जो हमारे छिद्रों द्वारा अवशोषित किया जाता है, और कबसाँस छोड़ना - यह ऊर्जा हमारे हाथों और पैरों पर उंगलियों के बहुत ही सुझावों के लिए पूरे शरीर में फैलती है। पानी की ऊर्जा हमारे शरीर की ऊर्जा बन जाती है।

प्राकृतिक परिस्थितियों के कारण, हम पूरे साल खुले पानी में नहीं तैर सकते हैं, लेकिन हम पानी की प्रक्रिया अपना सकते हैं, जो हमारे शरीर को हमारे घर से बाहर निकाले बिना ही ठीक कर देती है।

हाइड्रोथेरेपी में एक कानून है, जो मुख्य में से एक है, जो कहता है: जलन जितनी मजबूत होगी, जलन वाले स्थान पर रक्त का प्रवाह उतना ही मजबूत होगा।

यदि यह गर्म है, या इसके विपरीत, ठंडा, या यदि गर्म और ठंडा पानी वैकल्पिक है, तो पानी एक शक्तिशाली अड़चन हो सकता है। और इस तरह के पानी से हमारी त्वचा और हमारे शरीर में जलन होती है, इसका मतलब है कि यह जलन के स्थानों पर रक्त की भीड़ का कारण बनता है और इस प्रकार रक्त परिसंचरण को उत्तेजित करता है। और रक्त परिसंचरण में वृद्धि हमारे शरीर में सफाई प्रक्रियाओं को बढ़ाती है, और इसलिए ऊतकों और तरल पदार्थों के नवीकरण की प्रक्रियाएं बढ़ जाती हैं। इसके अलावा, यह हमारे रक्त वाहिकाओं की लोच के लिए एक बढ़िया कसरत है।

Avicenna ने पानी के ऐसे जोखिम के लाभों के बारे में भी लिखा:

"ठंडे पानी में स्नान करने से शरीर के अंदर जन्मजात गर्मी तुरंत बैठ जाती है, फिर यह शरीर की सतह पर फिर से दौड़ती है, कई बार तेज होती है".

जलचिकित्सा के मुख्य साधन स्नान, वर्षा, संपीडन और आवरण हैं।

आपको एक आरामदायक तापमान से पानी की प्रक्रियाओं के विपरीत शुरू करने की आवश्यकता है: ठंडे पानी के लिए - 16 -18 डिग्री और गर्म पानी के लिए - 39-40 डिग्री। लेकिन ऐसी प्रक्रिया से सबसे अच्छा प्रभाव प्राप्त होगा यदि ठंडे पानी का तापमान 11-15 डिग्री है, और गर्म तापमान 41-43 है।

यदि आपने कभी विपरीत स्नान नहीं किया है - तो आपको पैरों और हाथों के स्नान की शुरुआत करनी चाहिए, धीरे-धीरे एक विपरीत शावर की ओर बढ़ना चाहिए, और उसके बाद ही, पूर्ण विपरीत स्नान करना संभव है (घर पर, यह व्यावहारिक रूप से असंभव है, क्योंकि इसके लिए 2 स्नान की आवश्यकता होती है - एक ठंडा और दूसरा गर्म पानी के साथ)।

तापमान के इस विकल्प के लिए धन्यवाद, त्वचा कोशिकाओं की सफाई, त्वचा की श्वसन तेज हो जाएगी, इस तरह के "जिम्नास्टिक" के अधीन जहाजों को उनकी लोच वापस मिल जाएगी, और शरीर में एक शक्तिशाली पुनर्गठन शुरू हो जाएगा। यह सब रक्त परिसंचरण को बढ़ाएगा, इसे ऑक्सीजन के साथ समृद्ध करेगा, जो इसे रक्त के साथ हर कोशिका तक ले जाएगा, उन्हें जीवन शक्ति के साथ भर देगा। इसी समय, जहाजों की एक तरह की आंतरिक मालिश होती है, जिसका अर्थ है उनकी सफाई।

यह गेलेंदझिक शहर के तटबंध पर एक फव्वारा है। देखें कि पानी में कितनी ऊर्जा होती है!

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ओसादचियां जी.बी., इंजीनियर

यह ज्ञात है कि जल विद्युत का प्राथमिक स्रोत सौर ऊर्जा है। सौर विकिरण के प्रभाव में वाष्पित होकर महासागरों और समुद्रों का पानी, बादलों में एकत्रित बूंदों के रूप में वायुमंडल की उच्च परतों में संघनित होता है। बादल का पानी बारिश और बर्फ के रूप में गिरता है। प्रकृति में जल चक्र सौर ऊर्जा से प्रभावित होता है, इस प्रकार, नदियों में पानी की गतिज ऊर्जा, आलंकारिक रूप से बोलना, सूर्य की मुक्त ऊर्जा है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (एचपीपी) का निर्माण किया जा सकता है जहां निर्माण के लिए जल संसाधन और स्थितियां हैं, जो अक्सर बिजली उपभोक्ताओं के स्थान के साथ मेल नहीं खाती हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का निर्माण करते समय, आमतौर पर यह माना जाता है कि कार्यों का एक सेट हल किया जाएगा, अर्थात्: बिजली पैदा करना, नेविगेशन और सिंचाई की स्थितियों में सुधार करना। जलाशयों की उपस्थिति में, पनबिजली पावर स्टेशन को इकाइयों के लगातार शुरू होने और बंद होने के साथ परस्पर विद्युत प्रणाली के दैनिक कार्यक्रम के चरम हिस्से में संचालित करने के लिए तेजी से इस्तेमाल किया जा सकता है। यह कुछ परमाणु और थर्मल पावर प्लांट की इकाइयों को सबसे किफायती और सुरक्षित मोड में संचालित करने की अनुमति देता है, जबकि बिजली प्रणाली में 1 kWh बिजली के उत्पादन के लिए विशिष्ट ईंधन खपत को तेजी से कम करता है।

हालांकि, पनबिजली संयंत्रों के सापेक्ष पारिस्थितिक शुद्धता को देखते हुए, विशाल जलाशय एक बड़ा संभावित खतरा पैदा करते हैं।

सांख्यिकीय आंकड़ों के अनुसार, ज्यादातर मामलों में बांध की विफलता उनके निर्माण की अवधि के दौरान या संचालन की प्रारंभिक अवधि में नोट की जाती है - जलाशय भरे जाने के बाद 5 - 7 वर्षों के भीतर। इसके लिए, काम के उत्पादन में दोष पूरी तरह से प्रकट होते हैं, एक निस्पंदन शासन स्थापित होता है, और संरचना के विकृतियों का निर्धारण किया जाता है। फिर एक लंबी अवधि आती है - लगभग 40-50 साल, जब संरचना की स्थिति स्थिर होती है और दुर्घटना की संभावना नहीं होती है। उसके बाद, गुणों की अनिसोट्रॉपी के विकास, सामग्री की उम्र बढ़ने, आदि के परिणामस्वरूप दुर्घटनाओं का खतरा फिर से बढ़ जाता है। अब रूस में, क्षमता के साथ सबसे बड़े रूसी एचपीपी पर, सेवा जीवन द्वारा निर्धारित हाइड्रोलिक संरचनाओं का औसत पहनते हैं। 2000 मेगावाट से अधिक 38% है, और एचपीपी के लिए 300 से 2600 मेगावाट - 45% की क्षमता है।

1 मिलियन लोगों की आबादी के साथ 300 से अधिक बस्तियों, साथ ही कई आर्थिक सुविधाएं प्रत्येक बड़े जलाशय के जोखिम क्षेत्रों में स्थित हैं (10 मिलियन मी 3 से अधिक की क्षमता के साथ)

पनबिजली संसाधनों से प्राप्त ऊर्जा के सापेक्ष सस्तेपन के बावजूद, ऊर्जा संतुलन में उनकी हिस्सेदारी धीरे-धीरे कम हो रही है। यह सबसे सस्ता संसाधनों की कमी और तराई के जलाशयों की बड़ी क्षेत्रीय क्षमता दोनों के कारण है। यह माना जाता है कि भविष्य में, जलविद्युत संयंत्रों से ऊर्जा का वैश्विक उत्पादन 5% से अधिक नहीं होगा।

वसंत में, का औसत वार्षिक प्रवाह का 60% पानी... उसी समय, जल विद्युत संयंत्र के वार्षिक जल अपवाह के 10 से 25% तक जलाशय की एक विनियमन क्षमता की कमी के कारण डंप किया जाता है। यह, सबसे पहले, मध्य रूसी मैदान की नदियों पर कम दबाव वाले बांधों और टर्बाइनों की चिंता करता है, जिसके परिणामस्वरूप वर्ष के दौरान और विशेष रूप से वसंत बाढ़ के दौरान उपयोगी भूमि के बड़े क्षेत्रों में बाढ़ आ जाती है।

जलाशयों के आकार और उनके लिए जल संग्रह के क्षेत्र का मिलान करना। नदियों को विशाल क्षेत्रों (तालिका 1) से पानी के साथ खिलाया जाता है।

तालिका 1 - दुनिया के चयनित देशों के नदी प्रवाह पर डेटा

जैसा कि तालिका 1 से देखा जा सकता है, नदियों को खिलाने वाले घाटियों की विशिष्ट जल सामग्री हड़ताली रूप से कम है, जबकि यूरोपीय जलवायु परिस्थितियों में एक आधुनिक "विंड फार्म" पीढ़ी प्रदान कर सकती है 12-16 मेगावाट 1 किमी 2 कब्जे वाले क्षेत्र से बिजली।

एक ही समय में, अपेक्षाकृत कम विशिष्ट जल सामग्री के साथ, पर्वतीय क्षेत्रों में छोटे सतह के जलकुंडों में कई होते हैं सर्दी, जिसका उपयोग भाप-शक्ति (थर्मोडायनामिक) चक्रों में किया जा सकता है, जो छोटे बिजली संयंत्रों के ताप-विद्युत चक्र के तापमान रेंज का विस्तार करके, चक्र के निचले हिस्से के तापमान को कम करके किया जा सकता है।

जैसा कि आप जानते हैं, दक्षिण की ओर एक क्षेत्र स्थित है, यह गर्मी में गर्म होता है और एक हीलियम-जल प्रणाली के ऊष्मा-शक्ति चक्र के कुशल संचालन के लिए पर्याप्त मात्रा में ठंडा (ठंडा पानी) प्राप्त करना अधिक कठिन होता है, एक सौर ऊर्जा संयंत्र या एक सौर कूलर। अपवाद, एक नियम के रूप में, पहाड़ी और तलहटी क्षेत्र हैं, जहां छोटी धाराएँ (धाराएँ, धाराएँ और झरने) हैं, जो जलविद्युत के लिए किसी भी हित के नहीं हैं, बहते हुए, अनियमित रूप से भारी मात्रा में ठंडे से लेकर समतल क्षेत्रों तक ले जाती हैं।

इस छोटी धाराओं की ठंड बजाय सौर नमक तालाब की ऊर्जा के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है बर्फ के साथ ठंडे गड्ढेजो समतल क्षेत्रों के लिए प्रासंगिक हैं।

सौर ऊर्जा बनाने के लिए जो पारंपरिक के साथ-साथ भू-तापीय ऊर्जा के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है, ऊष्मा ऊर्जा के विकास में एक नई, "ठंड" दिशा का विचार उपयुक्त है।

"कोल्ड" दिशा सीधे वैज्ञानिक ग्राउंडवर्क के आकर्षण से संबंधित है और इस लेख के लेखक सहित ऊर्जा क्षेत्र और प्रशीतन उद्योगों दोनों में संचित अनुभव है।

यह दिशा डॉक्टर ऑफ टेक्निकल साइंसेज द्वारा प्रस्तुत की गई है। ब्रोडान्स्की वी.एम. निम्नलिखित रूप में: “कुछ समय पहले तक, कम तापमान वाली प्रौद्योगिकी और ऊष्मा पावर इंजीनियरिंग के अभिसरण में मुख्य बाधा थी सभी प्रकार के बड़े बिजली संयंत्रों में एकमात्र संभव और अपूरणीय काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में पानी का पारंपरिक उपयोग, दोनों IES और CHP। थर्मोडायनामिक और तकनीकी और आर्थिक दोनों के संदर्भ में पानी की गरिमा सर्वविदित है।

वाष्प-शक्ति चक्र (कनवर्टर) की तापीय क्षमता में वृद्धि हासिल की जा सकती है, जैसा कि थर्मोडायनामिक्स से जाना जाता है, अन्य चीजों के बराबर, केवल दो तरीकों से। उनमें से पहला आपूर्ति चक्र के ताप स्तर में वृद्धि है, दोनों ही भाप चक्र में और "सुपरस्ट्रक्चर" को जोड़कर: MHD (मैग्नेटोडायनामिक जनरेटर) से गैस टरबाइन तक। गैस टरबाइन संस्करण व्यावहारिक रूप से सबसे स्वीकार्य निकला और बिजली संयंत्रों की थर्मल दक्षता को लगभग 60% तक बढ़ाना संभव बना दिया।

हालांकि, आगे "ऊपर की ओर बढ़ना" अधिक कठिन हो जाता है, उतनी ही उष्मागतिकी के अपरिवर्तनीय नियम से तापमान में वृद्धि का प्रत्येक डिग्री कम और कम अतिरिक्त ऊर्जा प्रभाव देता है। इस स्थिति में, स्वाभाविक रूप से, बढ़ती दक्षता के दूसरे तरीके का पालन करना समीचीन लगता है - गर्मी-शक्ति चक्र "डाउन" का विस्तार करना। यहाँ, ऊष्मप्रवैगिकी के समान नियमों के अनुसार, "प्रत्येक डिग्री अधिक और अधिक महंगी है", लेकिन चक्र की थर्मल दक्षता बढ़ती है, अन्य सभी चीजें बराबर होती हैं, जिसके विस्तार के परिणामस्वरूप "नीचे" बढ़ने की तुलना में बहुत तेज होता है " ऊपर ”(तालिका 2)।

हमारे देश (और उत्तरी गोलार्ध के कई अन्य देशों) के लिए, जहां वर्ष के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए अधिकांश क्षेत्रों में परिवेश का तापमान 0 ⁰, से नीचे रखा जाता है, इस तरह के चक्र सीमाओं का विस्तार प्राकृतिक परिस्थितियों से निर्धारित होता है। रूस के करीब जलवायु परिस्थितियों के अनुसार: आइसलैंड, उत्तर, कनाडा और उत्तरी भाग (अलास्का)।

तालिका 2 - ऊष्मा-शक्ति का कार्य (प्रत्यक्ष) कार्न चक्र, J, स्रोत के विभिन्न तापमानों (T g) और ऊष्मा के रिसीवर (T o.s.) पर

	T o.s .., .K

तालिका 2 से यह निम्नानुसार है कि गर्मी की आपूर्ति के उच्च तापमान पर टी जी (1000 - 1500 )K) और अपेक्षाकृत कम (800 - 600 )K) - टी ओ में कमी के साथ हटाए गए कार्य। काफी बढ़ जाता है। महत्वपूर्ण

लेकिन सबसे बड़ी वृद्धि चक्रों में T g के निम्न स्तर के साथ देखी गई है। इसलिए, T g \u003d 1500 inK के साथ एक चक्र के लिए, T o। पर किए गए कार्य में वृद्धि। \u003d T ww की तुलना में 240 comparedK। \u003d 300 oK लगभग 5% है, और T o.s. पर \u003d 250 ⁰K लगभग 4%; T g \u003d 1000 K के साथ एक चक्र में T o.s. में समान परिवर्तन के साथ काम में वृद्धि बहुत अधिक: क्रमशः 8 और 7%

थर्मल दक्षता में सबसे महत्वपूर्ण वृद्धि (लगभग 16%) 600 ⁰K के बराबर अपेक्षाकृत कम तापमान Tg से मेल खाती है। यह तथ्य हमें थर्मल पावर उद्योग में इस तरह के चक्रों को लागू करने की कुछ व्यावहारिक संभावनाओं के बारे में सोचता है।

चित्रा 1 कम परिवेश के तापमान और संबंधित चक्रों के तापमान रेंज के लिए संभावित उपयोग के मामलों के आरेख दिखाता है।

ए - गर्मी-बिजली चक्र के लिए विकल्प; बी - ऊपरी और निचले काम कर रहे तापमान रेंज

चित्रा 1 - कम परिवेश के तापमान का उपयोग करने के लिए विकल्पों की योजना टी o.s. ताप-शक्ति चक्र में।

ताप-शक्ति चक्र के तापमान सीमा का कोई भी विस्तार, जो सैद्धांतिक रूप से होता है, अन्य चीजें समान होती हैं, इसकी तापीय क्षमता में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है, जैसा कि ज्ञात है, वाष्पीकरण और संक्षेपण दबाव के अनुपात को बढ़ाने की आवश्यकता के साथ।

इस संबंध में एक अद्वितीय पदार्थ की संभावनाएं - पानी - आधुनिक गर्मी पावर इंजीनियरिंग में व्यावहारिक रूप से समाप्त हो गई हैं।

इसलिए, चक्र के ऊपरी, "गर्म" खंड में, तापमान अंतर का हिस्सा पहले से ही भाप चक्र के बाहर उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन में। आधुनिक परमाणु और भू-तापीय ऊर्जा संयंत्र (उनके स्वभाव से) में परिचालन चक्रों का एक सीमित ऊपरी तापमान होता है, इसलिए, इन बिजली संयंत्रों के पास भविष्य में भाप-जल चक्रों के संचालन की तापमान सीमा में महत्वपूर्ण विस्तार की कोई अन्य वास्तविक संभावना नहीं है।

चक्र के निचले हिस्से के लिए, उच्च वैक्यूम की आवश्यकता पानी के उपयोग को तापमान पर काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में बाहर रखती है, यहां तक \u200b\u200bकि शून्य के करीब पहुंचकर, कम लोगों का उल्लेख करने के लिए नहीं। इसलिए, आधुनिक "बड़े" थर्मल पावर उद्योग को पानी के गुणों द्वारा निर्धारित शर्तों के तहत काम करने के लिए मजबूर किया जाता है। इस बीच, थर्मल पावर प्लांट के संचालन के लिए तापमान सीमा का "विस्तार" थर्मल पावर इंजीनियरिंग की दक्षता बढ़ाने की तत्काल समस्याओं के बीच बना हुआ है। और यहाँ एक ही रास्ता है - "नीचे"। यह न केवल ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों से, बल्कि रूस और कुछ अन्य देशों में भी जलवायु परिस्थितियों से पूर्व निर्धारित है।

गर्मी पावर इंजीनियरिंग में अन्य कामकाजी तरल पदार्थों का उपयोग करने का प्रयास, उदाहरण के लिए, प्रशीतन प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाने वाले कुछ, हाल ही में अधिकांश ऊर्जा विशेषज्ञों द्वारा विदेशी के रूप में माना जाता था, हालांकि साहित्य में उनकी चर्चा कभी-कभी की जाती थी।

हालाँकि, चर्चा का विषय ऊष्मा-शक्ति चक्र के शास्त्रीय तापमान से आगे नहीं बढ़ पाया, बिना इस संभावना को ध्यान में रखते हुए और इसकी निचली सीमा को शून्य के करीब क्षेत्र में स्थानांतरित करने की संभावना, और इससे भी अधिक नकारात्मक तापमान के क्षेत्र में । यह "पानी" गर्मी पावर इंजीनियरिंग के लिए असंभव है। इसके अलावा, भयावह प्रतीत होने वाली जटिलता उत्पन्न होती है, जिनमें से मुख्य परिवेश के तापमान के अनिश्चितता (मौसमी सहित) में काम कर रहे तरल पदार्थ की पसंद के अलावा होते हैं - हवा।

एक स्पष्ट और मुख्य सकारात्मक कारक जो कम तापमान वाले स्टीम पावर प्लांट (कन्वर्टर्स) बनाने की व्यवहार्यता निर्धारित करता है, सिस्टम में एक वैक्यूम की अनुपस्थिति है: सिस्टम के सभी बिंदुओं पर, कंडेनसर सहित, वायुमंडलीय दबाव से अधिक दबाव बनाए रखा जाता है "सबसे ठंडे" मोड में। यह इंस्टॉलेशन के कम-तापमान वाले हिस्से में उपकरणों की मात्रा और वजन को काफी कम कर देगा।

कम तापमान वाली थर्मल पावर इंजीनियरिंग को हमारे देश की ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली में अपना सही स्थान लेना चाहिए, और इससे जुड़े अवसरों को याद नहीं करना चाहिए।

ऊष्मा पावर इंजीनियरिंग के विकास की "ठंड" दिशा विशेष रूप से एक सौर नमक तालाब पर आधारित व्यक्तिगत छोटे सौर संयंत्रों के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि ऊर्जा कनवर्टर को आपूर्ति की गई गर्मी का तापमान स्तर 100 ofС से अधिक नहीं है।

ठंडे पानी के साथ कनवर्टर के रेडिएटर को ठंडा करने के फायदों की पहचान करने के लिए, हम रैंकिन चक्र द्वारा काम कर रहे तरल पदार्थ के साथ निर्धारित करेंगे - ब्यूटाडीन -1,3 (डिवाइनिल) (सी 4 एच 6) (क्वथनांक माइनस 4.47 pressure) एक दबाव में 760 mm Hg) आंकड़ों के अनुसार, अपने रेडिएटर को ठंडा करते समय कनवर्टर की क्षमता:

a) तापमान के लिए चल रहा (पंप किया हुआ) पानी 80 - 30 ed at: i '1 \u003d 570.32 kJ / किग्रा - 30 × पर तरल डिवाइन की तापीय धारिता; i "1 \u003d 950.22 kJ / kg, i" 2 \u003d 1007.1 kJ / kg क्रमशः 30 और 80 80⁰ पर दिव्य वाष्प की आंत्रशोथ है।

"में \u003d (i" 2 - i "1) / (i" 2 - i "1) \u003d 13.0%;

(एफआर 3 एफ 1818 (क्वथनांक + 6 a a mm 760 मिमी एचजी के दबाव में) के साथ, उसी सूत्र का उपयोग करके गणना की गई दक्षता 23.1% होगी।

बी) तापमान सीमा के लिए बर्फ 10० - १० at i i: पर मैं '1 \u003d 524.90 kJ / किग्रा - 10 × पर तरल डिवाइन की आंत्रशोथ; i "1 \u003d 926.10 kJ / किग्रा, i" 2 \u003d 1007.1 kJ / किग्रा क्रमशः 10 और 80,, पर दिव्य वाष्प की तापीय धारिता है।

η l \u003d (i "2 - i" 1) / (i "2 - i '1) \u003d 16.8%।

(C318 फ्रीन के साथ, एक ही सूत्र का उपयोग करके गणना की जाने वाली दक्षता 28.4% होगी)

नतीजतन, कनवर्टर की दक्षता बर्फ के साथ इसके रेडिएटर को ठंडा करने के कारण by l / times \u003d 1.29 गुना और दिव्य FS318 के लिए 1.23 गुना तक दिव्यंग के लिए बढ़ जाती है।

बर्फ / पिघलते पानी के साथ अपने रेडिएटर को ठंडा करने और हाइड्रो टरबाइन को चलाने वाले पानी के प्रवाह की ऊर्जा के साथ तुलना के कारण लेख पानी के तोप (ऊर्जा कनवर्टर) द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की प्रारंभिक गणना से डेटा प्रस्तुत करता है।

और लेख सौर ऊर्जा संयंत्र (सौर ऊर्जा संयंत्र) के लिए छोटी धाराओं की ठंड का उपयोग करने के लिए एक योजना दिखाता है।

उष्मागतिकीय चक्र की निचली सीमा के ऊपर की निचली सीमा तर्कसंगत है और निर्माता द्वारा निर्धारित एक आधुनिक थर्मल पावर प्लांट के टरबाइन के कम दबाव वाले सिलेंडर के अंतिम चरण के सामान्य संचालन के लिए अभ्यास किया जाता है (एक नियम के रूप में, 0.12) kgf / सेमी 2, जो 49.1 cmС के संतृप्त जल वाष्प तापमान से मेल खाती है)

निष्कर्ष में, ऊर्जा संरक्षण के विभिन्न क्षेत्रों में अपरंपरागत तरीकों की प्रभावशीलता का एक उदाहरण के रूप में, हम निम्नलिखित उदाहरण देंगे।

असामान्य प्रोजेक्ट "नाइट विंड" भी कम तापमान से जुड़ा हुआ है।

यह नीदरलैंड, डेनमार्क, स्पेन और बुल्गारिया के अनुसंधान संगठनों और विश्वविद्यालयों के एक समूह द्वारा विकसित किया जा रहा है। परियोजना विशाल टरबाइनों में पवन टरबाइनों () से ऊर्जा के भंडारण के लिए एक यूरोपीय प्रणाली के निर्माण का आह्वान करती है।

पवन ऊर्जा की असंगति, इस सरल तथ्य के साथ युग्मित है कि रात में बिजली की खपत काफ़ी कम हो जाती है और दिन के दौरान बढ़ जाती है, यूरोपीय वैज्ञानिकों को एक अप्रत्याशित विचार की ओर धकेल दिया: पुरानी दुनिया भर में स्थित विशाल प्रशीतित गोदाम।

यह विचार काफी सरल है और, सबसे महत्वपूर्ण बात, मौजूदा प्रणालियों में किसी विशेष बदलाव की आवश्यकता नहीं है। बस रात में, जब बिजली की खपत कम हो जाती है, और हवा के टरबाइन सामान्य रूप से काम करना जारी रखते हैं (ब्लेड को रोकते नहीं हैं), उनकी शक्ति को इन रेफ्रिजरेटर में तापमान को एक डिग्री कम करने के लिए निर्देशित किया जाना चाहिए। बस एक डिग्री सामान्य है।

इस प्रकार, ऊर्जा ठंड, हजारों और हजारों टन विभिन्न उत्पादों के रूप में संग्रहीत की जाती है जो डेनमार्क, हॉलैंड या फ्रांस में कहीं चुपचाप पड़े हैं। दिन के दौरान, जब बिजली की खपत बढ़ जाती है, तो इन सभी विशाल रेफ्रिजरेटर को बंद कर दिया जा सकता है, जिससे तापमान धीरे-धीरे एक डिग्री तक बढ़ सकता है, अर्थात, व्यावहारिक तकनीकी मानदंडों पर वापस लौटना होगा।

यदि यह यूरोप में सभी बड़े प्रशीतित गोदामों में लागू किया जाता है, तो, परियोजना के लेखकों की गणना के अनुसार, यह सामान्य पावर ग्रिड में 50 मिलियन kWh की क्षमता वाली बैटरी की उपस्थिति के बराबर है!

इस परियोजना के निर्विवाद फायदे में यह तथ्य भी शामिल है कि जब वे रात में काम करते हैं, तो उनके पास उच्च रेफ्रिजरेटर होता है, क्योंकि गर्मियों की रात में एयर कूलिंग कंडेनसर का तापमान दिन के मुकाबले कम होता है। 10 - 15 बजे.

इस प्रकार, यहां तक \u200b\u200bकि पारंपरिक दृष्टिकोण से ऐसे "अपशिष्ट", ऊर्जा संसाधन, जैसे कि पर्वतीय क्षेत्रों की छोटी धाराएँ (नदियों और नालों) में सौर ऊर्जा संयंत्रों और थर्मोडायनामिक चक्रों के साथ ऊर्जा दक्षता बढ़ाने में एक अच्छी मदद बन सकती है।

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पानी की ऊर्जा

कई सदियों के लिए, यह सच है, बहते पानी में निहित ऊर्जा मनुष्य की सेवा करती है। पृथ्वी पर इसके भंडार विशाल हैं। विश्व महासागर ऊर्जा के एक विशाल संचयक के रूप में कार्य करता है, इसका अधिकांश भाग सूर्य से आता है। यहाँ लहरें छपती हैं, उभार और प्रवाह होता है, शक्तिशाली समुद्री धाराएँ पैदा होती हैं। पराक्रमी नदियाँ जन्म लेती हैं, जिनसे समुद्र और महासागरों तक पानी का विशाल प्रवाह होता है। यह स्पष्ट है कि ऊर्जा की तलाश में मानवता ऊर्जा के ऐसे विशाल भंडार से नहीं गुजर सकती है। सबसे पहले, लोगों ने नदियों की ऊर्जा का उपयोग करना सीखा। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के फायदे स्पष्ट हैं: प्रकृति द्वारा लगातार अक्षय ऊर्जा आरक्षित, ऑपरेशन में आसानी, और पर्यावरण प्रदूषण की अनुपस्थिति। हालांकि, पारिस्थितिक योजना की कुछ कमियां हैं, जिन्हें पहले एक बड़े पनबिजली संयंत्र के बांध के निर्माण के दौरान पूरी तरह से ध्यान में नहीं रखा गया था, जो बाद में कृषि उत्पादन और पानी के घाटियों की ichthyology दोनों को प्रभावित करता था। पहले से ही ऐतिहासिक योजना में, GOELRO ने बड़े पनबिजली संयंत्रों के निर्माण के लिए प्रदान किया। 1926 में, वोल्खोव्सकाया पनबिजली स्टेशन चालू किया गया था, अगले एक ने प्रसिद्ध नीपर का निर्माण शुरू किया। हमारे देश में दूरगामी ऊर्जा नीति ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि हम, दुनिया के किसी भी अन्य देश की तरह, शक्तिशाली पनबिजली संयंत्रों की विकसित प्रणाली नहीं है। कोई भी राज्य इस तरह के ऊर्जा दिग्गजों को वोल्गा, क्रास्नोयार्स्क और ब्राटस्क, सयानो-शुशेंस्काया एचपीपी के रूप में दावा नहीं कर सकता है। ये स्टेशन, ऊर्जा का शाब्दिक महासागर प्रदान करते हैं, ऐसे केंद्र बन गए हैं जिनके चारों ओर शक्तिशाली औद्योगिक परिसर विकसित हुए हैं। इसी समय, इन दिग्गजों के जलाशयों के निर्माण ने अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं को जन्म दिया, जैसे कि क्षेत्र का जल भराव, भूजल द्वारा बाढ़, प्राकृतिक स्पैनिंग मैदानों का विघटन आदि। लंबे समय से, लोगों ने ग्लोब के आंतों में छिपी हुई विशाल ऊर्जा की सहज अभिव्यक्तियों के बारे में जाना है। मानव जाति की स्मृति विनाशकारी ज्वालामुखीय विस्फोटों के बारे में किंवदंतियों को रखती है, जिसने लाखों मानव जीवन का दावा किया, अनजाने में पृथ्वी पर कई स्थानों की उपस्थिति बदल गई। अपेक्षाकृत छोटे ज्वालामुखी के विस्फोट की शक्ति भी बहुत अधिक है, यह मानव हाथों द्वारा निर्मित सबसे बड़े बिजली संयंत्रों की शक्ति से कई गुना अधिक है। सच है, ज्वालामुखी विस्फोटों की ऊर्जा के प्रत्यक्ष उपयोग के बारे में बात करने की आवश्यकता नहीं है जब तक कि लोगों को इस विद्रोही तत्व पर अंकुश लगाने का अवसर नहीं मिलता है, और, सौभाग्य से, विस्फोट काफी दुर्लभ घटनाएं हैं। लेकिन ये पृथ्वी के आंत्रों में छिपी ऊर्जा की अभिव्यक्तियाँ हैं, जब इस अटूट ऊर्जा का केवल एक छोटा सा हिस्सा ज्वालामुखी के अग्नि-प्रवाह के माध्यम से एक आउटलेट पाता है। एक छोटा यूरोपीय देश आइसलैंडिक "बर्फ की भूमि" शाब्दिक अनुवाद में, टमाटर, सेब और यहां तक \u200b\u200bकि केले में पूरी तरह से आत्मनिर्भर है! कई आइसलैंडिक ग्रीनहाउस पृथ्वी की गर्मी से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। आइसलैंड में व्यावहारिक रूप से कोई अन्य स्थानीय ऊर्जा स्रोत नहीं हैं। लेकिन यह देश गर्म झरनों और गर्म पानी के प्रसिद्ध गीजर-फव्वारे में बहुत समृद्ध है, एक क्रोनोमीटर की सटीकता के साथ जमीन से बाहर फट रहा है। और यद्यपि गैर-आइसलैंडर्स के पास भूमिगत स्रोतों की गर्मी का उपयोग करने में प्राथमिकता है (यहां तक \u200b\u200bकि प्राचीन रोमवासी भी काराकल्ला के प्रसिद्ध स्नान-थर्मल स्नान के लिए भूमिगत से पानी लाते हैं), इस छोटे से उत्तरी देश के निवासी भूमिगत बॉयलर का बहुत तीव्रता से शोषण करते हैं। देश की आधी आबादी का घर होने वाली राजधानी रेकजाविक को केवल भूमिगत स्रोतों द्वारा ही गर्म किया जाता है। लेकिन लोग न केवल हीटिंग के लिए पृथ्वी की गहराई से ऊर्जा खींचते हैं। गर्म भूमिगत स्प्रिंग्स का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्र लंबे समय से काम कर रहे हैं। पहला ऐसा पावर प्लांट, जो अभी भी बहुत कम क्षमता वाला है, 1904 में इटली के छोटे शहर लार्डरेलो \u200b\u200bमें बनाया गया था, जिसका नाम फ्रांसीसी इंजीनियर लार्डेरेली के नाम पर रखा गया था, जिन्होंने 1827 में क्षेत्र में कई हॉट स्प्रिंग्स का उपयोग करने के लिए एक प्रोजेक्ट तैयार किया था। धीरे-धीरे, पावर प्लांट की क्षमता में वृद्धि हुई, अधिक से अधिक नई इकाइयों को परिचालन में लाया गया, गर्म पानी के नए स्रोतों का उपयोग किया गया, और आज स्टेशन की शक्ति पहले से ही एक प्रभावशाली मूल्य - 360 हजार किलोवाट तक पहुंच गई है। अगस्त 1998 में हमारे देश में भयंकर आर्थिक संकट ने अपनी तमाम गंभीरता के साथ सखालिन और कामचटका के क्षेत्रों में हमारे ऊर्जा क्षेत्र में कमियों को दिखाया, जहां बड़ी संख्या में गर्म भूमिगत स्रोत आबादी और समय पर लागत प्रभावी प्रावधान की अनुमति देते थे बिजली और गर्म के साथ इन क्षेत्रों का उद्योग। भूतापीय ऊर्जा के आगे विकास से पड़ोसी क्षेत्रों को बिजली मिलेगी। यह ज्ञात है कि महासागरों में ऊर्जा का भंडार विशाल है। तो, नीचे के पानी की तुलना में समुद्र की सतह के पानी के गर्म होने के लिए तापीय (आंतरिक) ऊर्जा, 20 डिग्री से, 10 ^ 26 जे के आदेश का मूल्य है। लगभग 10 ^ 18 जे पर अनुमान लगाया गया है कि केवल नगण्य जोड़ा ऊर्जा, और फिर भी बड़े और धीरे-धीरे पूंजी निवेश का भुगतान करने की लागत पर, ताकि ऐसी ऊर्जा अभी भी अप्रभावी लग रही थी। हालांकि, जीवाश्म ईंधन (मुख्य रूप से तेल और गैस) के भंडार का एक बहुत तेजी से ह्रास, जिसका उपयोग महत्वपूर्ण पर्यावरण प्रदूषण (थर्मल "प्रदूषण सहित) और वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि से भी जुड़ा हुआ है जो जलवायु परिणामों को खतरा है), एक तेज सीमित भंडार यूरेनियम (जिसका ऊर्जा उपयोग खतरनाक रेडियोधर्मी कचरा भी उत्पन्न करता है) और थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के औद्योगिक उपयोग के समय और पर्यावरणीय परिणामों की अनिश्चितता वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को लागत प्रभावी के अवसरों को खोजने के लिए अधिक से अधिक ध्यान देने के लिए मजबूर करती है। विशाल और हानिरहित ऊर्जा स्रोतों का उपयोग और न केवल नदियों में जल स्तर गिरता है, बल्कि महासागरों में सौर गर्मी, पवन और ऊर्जा भी। आम जनता, और यहां तक \u200b\u200bकि कई विशेषज्ञ भी नहीं जानते हैं कि समुद्र और महासागरों से ऊर्जा निकालने का काम हाल के वर्षों में कई देशों में काफी बड़ा हो गया है और उनकी संभावनाएं और अधिक बढ़ रही हैं। महासागर ऊर्जा का दोहन करने का सबसे स्पष्ट तरीका ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों (टीपीएस) के निर्माण के माध्यम से है। 1967 के बाद से, फ्रांस में रेंस नदी के मुहाने पर, 13 मीटर ऊंचे ज्वार पर, 240 हजार किलोवाट की क्षमता वाला एक टीपीपी जिसकी वार्षिक उत्पादन 540 हजार किलोवाट / घंटा से चल रही है। सोवियत इंजीनियर बर्नस्टीन ने टीपीपी इकाइयों के निर्माण के लिए एक सुविधाजनक तरीका विकसित किया, सही स्थानों पर काम किया, और उपभोक्ताओं द्वारा अपने अधिकतम भार के घंटों के दौरान टीपीपी को पावर ग्रिड से जोड़ने के लिए एक लागत प्रभावी प्रक्रिया की गणना की। उनके विचारों का परीक्षण 1968 में मुरमांस्क के पास किस्ला गुबा में निर्मित टीपीपी में किया गया था; बैरेंट्स सी पर मेजन बे में 6 मिलियन किलोवाट की टीपीपी अपनी बारी का इंतजार कर रही है। महासागर ऊर्जा के लिए एक अप्रत्याशित अवसर समुद्र में राफ्ट्स से तेजी से बढ़ते विशालकाय केल्प एल्गी की खेती थी, जिसे प्राकृतिक गैस के ऊर्जा प्रतिस्थापन के लिए आसानी से मीथेन में संसाधित किया जा सकता है। उपलब्ध अनुमानों के अनुसार, प्रत्येक व्यक्ति को पूरी तरह से ऊर्जा प्रदान करने के लिए केलप वृक्षारोपण का एक हेक्टेयर पर्याप्त है। इस प्रकार, महासागर में, जो ग्रह की सतह का 71% हिस्सा बनाता है, संभावित रूप से विभिन्न प्रकार की ऊर्जा हैं - तरंगों और ज्वार की ऊर्जा; गैसों, पोषक तत्वों, लवणों और अन्य खनिजों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा; पानी के अणुओं में हाइड्रोजन की अव्यक्त ऊर्जा; धाराओं की ऊर्जा, शांत और अंतहीन समुद्र के विभिन्न हिस्सों में घूम रही है; अविश्वसनीय ऊर्जा भंडार जो सतह और गहराई पर समुद्र के पानी के तापमान में अंतर से प्राप्त किया जा सकता है, और उन्हें मानक ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है।

ऊर्जा की इतनी मात्रा, इसके रूपों की विविधता यह गारंटी देती है कि भविष्य में मानवता में इसकी कमी नहीं होगी। इसी समय, ऊर्जा के एक या दो मुख्य स्रोतों पर निर्भर होने की आवश्यकता नहीं है, जैसे, उदाहरण के लिए, लंबे समय से इस्तेमाल किए गए जीवाश्म ईंधन और परमाणु ईंधन, जिन्हें प्राप्त करने के तरीके हाल ही में विकसित किए गए हैं।

और फिर भी, इस तथ्य के बावजूद कि महासागर से ऊर्जा का निष्कर्षण प्रायोगिक स्तर पर है और प्रक्रिया सीमित और महंगी है, यह तथ्य यह है कि जैसा कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति विकसित होती है, भविष्य में ऊर्जा को बड़े पैमाने पर समुद्र से निकाला जा सकता है। कब - इस पर निर्भर करता है कि कितनी जल्दी ये प्रक्रिया काफी सस्ती हो जाती है। अंततः, यह महासागर से विभिन्न रूपों में ऊर्जा निकालने की संभावना नहीं है जो दांव पर है, लेकिन इस तरह के निष्कर्षण की लागत, जो यह निर्धारित करेगी कि एक या एक से अधिक निष्कर्षण विधि कैसे विकसित होगी।

जब भी वह समय आएगा, समुद्र की ऊर्जा पर स्विच करने से दोहरा लाभ होगा: इससे सार्वजनिक धन की बचत होगी और सौर मंडल का तीसरा ग्रह - हमारी पृथ्वी - अधिक व्यवहार्य होगी।

जीवाश्म ईंधन की कीमत में वृद्धि से सार्वजनिक जेब पहली बार 1973 में प्रभावित हुई थी।

हालांकि, अर्थशास्त्र इस मामले का केवल एक पक्ष है। दूसरा पक्ष विकासशील देशों को संदर्भित करता है जो बड़ी मात्रा में ऊर्जा के उपयोग द्वारा निर्धारित औद्योगिक देशों के जीवन स्तर को प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं। आज, एशिया, अफ्रीका और लैटिन अमेरिका के लोग एक ऐसे समाज से आगे बढ़ने के लिए प्रयासरत हैं जो एक विकसित उद्योग के साथ मुख्य रूप से शारीरिक श्रम का उपयोग करता है।

सभी देशों के बीच सस्ती ऊर्जा के समान वितरण की आवश्यकता को पूरा करने के लिए, इसकी एक मात्रा की आवश्यकता होगी जो आज के उपभोग स्तर की तुलना में हजारों गुना अधिक हो सकती है, और जीवमंडल अब उपयोग के कारण होने वाले प्रदूषण का सामना नहीं करेगा। पारंपरिक ईंधन। बहरहाल, कैलिफोर्निया के पालो अल्टो में बिजली अनुसंधान संस्थान के अध्यक्ष चौंसी स्टार का मानना \u200b\u200bहै कि: "यह मानना \u200b\u200bहोगा कि वैश्विक ऊर्जा खपत इस दिशा में आगे बढ़ेगी और जितनी जल्दी राजनीतिक, आर्थिक और तकनीकी कारक अनुमति देंगे।"

जैसे-जैसे घटते हुए ईंधन की प्रतिस्पर्धा तेज होती है, सार्वजनिक खर्च में वृद्धि होगी। यह वृद्धि जारी रहेगी, क्योंकि वायु और जल प्रदूषण से निपटने के लिए आवश्यक है, जीवाश्म ईंधन के दहन के दौरान जारी गर्मी।

लेकिन क्या जीवाश्म ईंधन के नए स्रोत खोजने के बारे में चिंता करने योग्य है? परमाणु रिएक्टरों के निर्माण के मुद्दे पर चर्चा क्यों? महासागर ऊर्जा से भरा, स्वच्छ, सुरक्षित और अटूट है। वह वहाँ है, सागर में, बस रिहा होने की प्रतीक्षा में। और यह नंबर एक का फायदा है।

दूसरा लाभ यह है कि समुद्र की ऊर्जा का उपयोग पृथ्वी को भविष्य में रहने वाले ग्रह में रहने की अनुमति देगा। लेकिन एक वैकल्पिक विकल्प, जो कार्बनिक और परमाणु ईंधन के उपयोग में वृद्धि के लिए प्रदान करता है, कुछ विशेषज्ञों के अनुसार, आपदा का कारण बन सकता है: बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड और गर्मी वातावरण में जारी की जाएगी, जो मानवता को नश्वर खतरे से खतरा है।

कुछ वैज्ञानिकों का मानना \u200b\u200bहै कि हमारे ग्रह को पृथ्वी नहीं, बल्कि जल कहना अधिक सही होगा, क्योंकि ग्रह की सतह का लगभग तीन-चौथाई भाग पानी से ढंका है। विश्व महासागर ऊर्जा का एक विशाल संचयकर्ता है - यह सूर्य से आने वाली अधिकांश ऊर्जा को अवशोषित करता है। वे ईब और प्रवाह, महासागरीय धाराओं, शक्तिशाली नदियों का भी उपयोग करते हैं जो समुद्र और महासागरों में पानी का विशाल द्रव्यमान ले जाते हैं। पहले, सभी लोग नदियों की ऊर्जा का उपयोग करना सीखते थे।

जल ऊर्जा (जल विद्युत)

जल ऊर्जा, या बायोएनेर्जी, सूर्य से भी परिवर्तित ऊर्जा है। गिरते पानी को लंबे समय से पैडलव्हील और टर्बाइन को घुमाने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। पानी ऊर्जा का पहला स्रोत था, और पहली मशीन जिसके साथ आदमी पानी की ऊर्जा का उपयोग करता था वह एक आदिम पानी टरबाइन था। 2,000 से अधिक साल पहले, मध्य पूर्व में पर्वतारोहियों ने पहले से ही ब्लेड के साथ शाफ्ट के रूप में एक पानी के पहिये का उपयोग किया था: ब्लेड से दबाए गए एक धारा या नदी से पानी की एक धारा, अपनी गतिज ऊर्जा को उनके पास स्थानांतरित कर रही थी। ब्लेड चले गए, और चूंकि वे शाफ्ट से सख्ती से जुड़े थे, इसलिए शाफ्ट घुमाया गया। यह करने के लिए, बदले में, एक चक्की जुड़ी हुई थी, जो शाफ्ट के साथ मिलकर अचल निचली चक्की के सापेक्ष घूमती थी। इस तरह से पहले "यंत्रीकृत" अनाज मिलों ने काम किया। लेकिन वे केवल पहाड़ी क्षेत्रों में ही बनाए गए थे, जहां नदियों और नालों में बड़ी बूंदें और मजबूत दबाव था।

पानी, जो प्राचीन काल में यांत्रिक कार्य करने के लिए उपयोग किया जाता था, अभी भी ऊर्जा का एक अच्छा स्रोत है, अब विद्युत है। गिरने वाले पानी की ऊर्जा, पानी के पहिये को घुमाती है, सीधे अनाज को पीसने, लकड़ी और विनिर्माण कपड़ों के लिए परोसा जाता है। हालाँकि, XIX सदी के 30 के दशक में, नदियों पर मिलों और आरा मिलें गायब होने लगीं। झरने पर बिजली का उत्पादन शुरू हुआ।

एक आधुनिक पनबिजली संयंत्र (एचपीपी) में, पानी का एक द्रव्यमान टरबाइन ब्लेड पर तेज गति से बढ़ता है। पानी एक सुरक्षात्मक जाल और टरबाइन को स्टील पाइप के साथ एक समायोज्य शटर के माध्यम से बहता है, जिसके ऊपर जनरेटर स्थापित है। पानी की यांत्रिक ऊर्जा जनरेटर को एक टरबाइन के माध्यम से स्थानांतरित की जाती है और वहां विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। उसके बाद, सुरंग के माध्यम से पानी नदी में बहता है, धीरे-धीरे फैलता है, जबकि अपनी गति खो देता है।

क्षमता से, एचपीपी को छोटे (0.2 मेगावाट तक की स्थापित क्षमता के साथ), छोटे (2 मेगावाट तक), मध्यम (20 मेगावाट तक) और बड़े (20 मेगावाट से अधिक) में विभाजित किया जाता है; दबाव के पीछे - कम दबाव (10 मीटर तक सिर), मध्यम सिर (100 मीटर तक) और उच्च दबाव (100 मीटर से अधिक)। कुछ मामलों में, उच्च दबाव वाले पनबिजली संयंत्रों के बांध 240 मीटर की ऊंचाई तक पहुंच जाते हैं। वे टरबाइनों के सामने जल ऊर्जा को केंद्रित करते हैं, पानी जमा करते हैं और इसके स्तर को बढ़ाते हैं। टरबाइन एक ऊर्जावान रूप से बहुत लाभप्रद मशीन है, क्योंकि इसमें पानी आसानी से अपनी अनुवादकीय गति को घूर्णी गति में बदल देता है। एक ही सिद्धांत का उपयोग अक्सर उन मशीनों में किया जाता है जो पानी के पहिये की तरह नहीं दिखते हैं (यदि भाप से ब्लेड प्रभावित होते हैं, तो हम भाप टरबाइन के बारे में बात कर रहे हैं)। विशिष्ट पनबिजली संयंत्रों में, दक्षता अक्सर 60-70% होती है, अर्थात 60-70% अवरोही पानी की ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

पनबिजली संयंत्रों का निर्माण महंगा है और उन्हें महत्वपूर्ण परिचालन लागत की आवश्यकता होती है, लेकिन उनका "ईंधन" मुफ़्त है और किसी भी मुद्रास्फीति का सामना नहीं करना पड़ता है। ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत सूर्य है, जो महासागरों, समुद्रों और नदियों के पानी को वाष्पित करता है। जल वाष्प बारिश के रूप में संघनित होता है, उच्च स्थानों पर गिरता है और समुद्र में बह जाता है। जल के प्रवाह की ऊर्जा को बाधित करने के लिए हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट इस प्रवाह के मार्ग के साथ बनाए गए हैं - ऊर्जा जो अन्यथा समुद्र में अवसादों के परिवहन पर खर्च की जाएगी।

इसलिए, जल विद्युत पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल नहीं है।

आइए नदियों पर बांधों के निर्माण से जुड़े प्रकृति के कुछ नकारात्मक परिणामों पर विचार करें। जब नदी का प्रवाह धीमा हो जाता है, जैसा कि आमतौर पर होता है जब इसका पानी पानी के शरीर में प्रवेश करता है, तो निलंबित तलछट नीचे की ओर डूबने लगती है। जलाशय के नीचे, साफ पानी, नदी में प्रवेश, नदी के किनारों को बहुत तेजी से नष्ट कर देता है, जैसे कि जलाशय में खोई गई वर्षा की मात्रा को बहाल करना। इसलिए, जलाशय के निचले हिस्से में बैंकों का बढ़ता क्षरण और घर्षण एक सामान्य घटना है।

जलाशय के तल को धीरे-धीरे तलछट की एक परत के साथ कवर किया जाता है, जो समय-समय पर सतह पर आता है या फिर पानी के बहाव या उच्च ज्वार के परिणामस्वरूप जल स्तर गिर जाता है और फिर से बाढ़ आ जाता है। समय के साथ, वर्षा इतना जमा हो जाता है कि वे जलाशय के उपयोगी मात्रा के एक महत्वपूर्ण हिस्से पर कब्जा करना शुरू कर देते हैं। इसका मतलब यह है कि जलापूर्ति या बाढ़ को नियंत्रित करने के लिए बनाया गया जलाशय धीरे-धीरे अपनी प्रभावशीलता खो देता है। जलाशय में बड़ी मात्रा में वर्षा के संचय को आंशिक रूप से पानी के प्रवाह से दूर किए गए मलबे की नियमित निगरानी से रोका जा सकता है।

समय के लिए अदृश्य, तलछट के ढेर, जो केवल जलाशय में पानी कम होने पर दिखाई देते हैं, केवल यही कारण नहीं है कि कई बांधों के निर्माण का विरोध करते हैं। एक और है, अधिक महत्वपूर्ण एक: जलाशय भरने के बाद, बहुमूल्य भूमि पानी के नीचे है, बहाली की संभावना के बिना। मूल्यवान जानवर और पौधे भी गायब हो रहे हैं, और न केवल भूमि जानवर; क्षतिग्रस्त नदी में रहने वाली मछलियां भी गायब हो सकती हैं क्योंकि बांध उनके घूमने के रास्ते को अवरुद्ध कर देता है।

बांधों और जलाशयों के निर्माण से जुड़ी अन्य समस्याएं हैं। निश्चित समय पर, जलाशय में पानी की गुणवत्ता और, तदनुसार, इससे निकलने वाले पानी की गुणवत्ता बहुत कम हो सकती है। गर्मियों और शरद ऋतु के दौरान, जलाशय में पानी की निचली परतें ऑक्सीजन से भर जाती हैं, जो दो प्रक्रियाओं की एक साथ कार्रवाई के कारण होती है: पानी का अधूरा मिश्रण और निचली परतों में मृत पौधों के जीवाणु अनुसूची, के लिए बड़ी मात्रा में आवश्यक है ऑक्सीजन। जब इस ऑक्सीजन-खराब पानी को जलाशय से निकाला जाता है, तो मछली और अन्य जलीय जीवन नीचे की ओर सबसे पहले झेलते हैं।

इस सब के बावजूद, पनबिजली पावर स्टेशन के फायदे स्पष्ट हैं - ऊर्जा का एक भंडार जो लगातार प्रकृति द्वारा बहाल किया जाता है, ऑपरेशन में आसानी, और पर्यावरण प्रदूषण की अनुपस्थिति।

आज, जलाशयों का निर्माण नदियों पर पनबिजली संयंत्रों के संचालन के लिए किया गया है, अक्सर जलाशयों के झरने भी। दुनिया की सभी नदियों की वास्तविक जल विद्युत क्षमता का अनुमान 2,900 गीगावॉट है, और जलविद्युत उत्पादन के लिए व्यावहारिक रूप से 1,000 गीगावॉट से कम का उपयोग किया जाता है। अभी दुनिया में हजारों पनबिजली संयंत्र हैं। यही है, अब तक पृथ्वी की जल विद्युत क्षमता का केवल एक छोटा हिस्सा लोगों की सेवा करता है। हर साल, बारिश से पानी की विशाल धाराएं और पिघलने वाले स्नो अप्रयुक्त समुद्रों में बह जाते हैं। यदि उन्हें बांधों की मदद से हिरासत में लिया गया, तो मानवता को बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त होगी।