आकृती ९.१ मध्ये प्रकाश मिळवण्यासाठी कोणते ऊर्जा साधन वापरले आहे ?
- हे ऊर्जा साधन कोठून आले असेल ?
- आकृती ९. २ मध्ये चित्रातील व्यक्ती मोटारीमध्ये इंधन भरत आहेत. पंपावर हे ऊर्जा साधन कोठून आणले जात असेल ?
- आकृती ९.३ मध्ये मालतीचे भिरभिरे फिरण्यासाठी व तिच्या बाबांना धान्याची उफणणी करण्यासाठी कशाची मदत होत असेल ?
आकृती ९.४ मध्ये तेल गरम करण्यासाठी, प्रकाशासाठी व रिक्षा चालवण्यासाठी कोणकोणती ऊर्जा साधने वापरली आहेत ? सूर्यप्रकाशाचा वापर मानव कशाकशासाठी करू शकतो ?
- वरीलपैकी कोणकोणत्या ऊर्जा साधनांसाठी मानवाला खर्च करावा लागतो ?
- आपल्या गरजा भागवण्यासाठी आपण विविध गाेष्टी करत असतो. यासाठी आपल्याला ऊर्जेची गरज भासते. पूर्वी मानवी श्रमाचा व प्राण्यांचा वापर करून कामे केली जात असत. मानवाच्या गरजा जसजशा वाढत गेल्या तसतसा ऊर्जा साधनांच्या व ऊर्जा स्रोतांच्या वापरामध्येही बदल होत गेला. ही ऊर्जा मानव मुख्यत्वेकरून निसर्गातूनच मिळवतो. वरील प्रश्नांच्या उत्तरांवरून हे आपल्या सहज लक्षात येईल. पेट्रोल, वारा, नैसर्गिक वायू, सूर्यप्रकाश, इत्यादी ऊर्जा साधनांचा वापर आपण करताे. याशिवाय इतरही ऊर्जा साधने आहेत.
ऊर्जा साधनाचे अंं नेक प्रकारे वर्गीकरण करता येते. यांत प्रामुख्याने पारंपरिक -अपारंपरिक, जैविक -अजैविक, नूतनीकरणीय-अनूतनीकरणीय, पदार्थांवर आधारित – प्रक्रियांवर आधारित इत्यादी. आपण पदार्थांवर आधारित व प्रक्रियांवर आधारित या वर्गीकरणाचा विचार करणार आहोत. पुढील तक्त्यातून या वर्गीकरणाच्या आधारे ऊर्जा साधनांची वैशिष्ट्ये जाणून घेऊ या.
ऊर्जा साधनांचा वापर करून पुढील प्रकारची विद्युत निर्मिती करता येते. जलविद्युत, औष्णिक विद्युत, अणुविद्युत, भूगर्भीय विद्युत इत्यादी. औष्णिक विद्युत निर्माण करताना ऊर्जा साधनांचा थेट वापर करावा लागताे. यामध्ये ऊर्जा साधनांचे ज्चलन करून त्यातून निर्माण होणाऱ्या उष्णतेच्या आधारे विद्युत निर्मिती करता येते. अशाच प्रकारे गतिज ऊर्जेच्या आधारे देखील विद्युत निर्मिती करता येते.
माहीत आहे का तुम्हांला ?
मानवाच्या वाढत्या गरजांमुळे ऊर्जेची मागणी सतत वाढत आहे. सौरऊर्जा व पवन ऊर्जा ही साधने सातत्याने व सहजतेने उपलब्ध आहेत. त्यांचा वापर करण्यासाठी त्यातून निर्माण होणाऱ्या ऊर्जेचे संकलन करणे आवश्यक असते. परंतु ही बाब खर्चिक असल्याने ही संसाधने सध्या परवडत नाहीत. ही संसाधने स्वस्तात उपलब्ध व्हावीत यासाठी संशोधन सुरू आहे.
* पदार्थावर आधारित ऊर्जा साधने
लाकूड ः खेडेगावांमध्ये चुलीवर स्वयंपाक करण्यासाठी लाकूड मोठ्या प्रमाणावर वापरण्यात येते
कोळसा ः प्राचीन काळी भूहालचालींमुळे वनस्पती, प्राण्यांचे अवशेष जमिनीत गाडले गेले. त्‍यावर दाब व उष्णतेचा परिणाम होऊन त्यामधील घटकांचे विघटन होऊन फक्त कार्बनद्रव्येशिल्लक राहिली. त्यापासून कोळशाची निर्मिती झाली. कोळशाच्या गुणवत्तेवरून कोळशाचा वापर ठरवला जातो. साधा कोळसा स्वयंपाकघरात किंवा भटारखान्यात वापरला जातो. दगडी कोळसा प्रामुख्यांने उद्योगधंद्यांमध्ये वापरला जातो. या कोळशापासून औष्णिक विद्युत निर्माण केली जाते.
खनिज तेल व नैसर्गिक वायू ः भूहालचालींमुळे ज्याप्रमाणे दगडी कोळशाची निर्मिती झाली त्याचप्रमाणे खनिज तेल व नैसर्गिक वायूंची निर्मिती झाली. खनिज तेल भूपृष्ठाखाली अथवा सागरतळाखाली जमिनीत सापडते.
बहुतेक खनिज तेलाच्या विहिरींमध्येनैसर्गिक वायूंचे साठेही आढळतात. खनिज तेलाचे साठे मर्यादित स्वरूपात असतात. त्यामानाने त्याची मागणी जास्त आहे. त्यामुळे खनिज तेलाची किंमत जास्त असते. खनिज तेलाच्या काळसर रंगामुळे व त्याच्या जास्त किमतीमुळे या खनिजास ‘काळे सोने’ असेही म्हणतात. औष्णिक विद्युत निर्मितीसाठी या ऊर्जा साधनांचा वापर होतो. भारतातील काेळसा व खनिज तेल क्षेत्राचे वितरण आकृती ९.१४ मध्येदिले आहे ते अभ्यासा.
बायोगॅस ः प्राण्यांची विष्ठा व जैविक टाकाऊ पदार्थ (पालापाचोळा, टरफले इत्यादी) यांचा वापर करून बायोगॅसची निर्मिती करता येते. या ऊर्जेचा वापर स्वयंपाकघरातील गॅस, पाणी गरम करणे, दिवे प्रकाशित करणे यांसाठी करता येतो. काही शेतकऱ्यांनी स्वतःच्या घराच्या आवारात बायाेगॅस प्रकल्प उभे केले आहेत. त्यामुळे त्‍यांच्या घरातील ऊर्जेची गरज भागते.
कचऱ्यापासून ऊर्जा ः मोठी शहरे व महानगरे यांमध्ये दररोज मोठ्या प्रमाणावर कचऱ्याची निर्मिती होत असते. कचऱ्याची विल्हेवाट लावणे ही एक मोठी समस्या अशा शहरांमध्येदिसून येते. येथील कचऱ्याचे वर्गीकरण करून त्यातील जैविक कचऱ्याचा वापर वायुनिर्मितीसाठी करता येतो. या वायूपासून विद्युत निर्मिती करता येते. यामुळे शहरातील कचऱ्याच्या समस्येवर भविष्यामध्ये मात करता येऊ शकेल. तसेच वीजनिर्मितीच्या बाबतीत शहरे स्वयंसिद्ध होऊ शकतात.
वरील सर्व ऊर्जा साधने वनस्पती व प्राणी यांच्या मृतावशेषांमुळे निर्माण झालेली असल्यामुळे त्यांना जैविक ऊर्जा साधने असेही म्हणतात.
अणुऊर्जा ः युरेनियम, थोरियम अशा खनिजाच्ं या अणूचे विभाजन करून ऊर्जा निर्माण करता येते. यासाठी अगदी थोड्या प्रमाणात या खनिजाचा वा ं पर करून मोठ्या प्रमाणात उर्जा निर्माण करता येते. भारतासह, संयक्तु ससं ्थाने, रशिया, फ्रान्स, जपान अशा काही मोजक्या देशामध् ं च ये या ऊर्जेचा वापर केला जातो.
* प्रक्रियांवर आधारित ऊर्जा साधने
जलऊर्जा ः वाहत्या पाण्याच्या गतिज ऊर्जेपासून मिळवलेल्या ऊर्जेला जलऊर्जा असे म्हणतात. या ऊर्जेचा वापर करून जलविद्युत निर्मिती केली जाते. जलऊर्जेमुळे पर्यावरणाची हानी होत नाही. तसेच जलविद्युत निर्माण करताना वापरलेल्या पाण्याचा पुन्हा वापर करता येतो. उदा., पंजाबमधील भाक्रा नांगल व महाराष्ट्रातील कोयना, इत्यादी
पवनऊर्जा ः या संसाधनाचा वापर मानव शेकडो वर्षांपासून करत आहे. उदा., शिडावर चालणारी जहाजे. परंतु वाऱ्याच्या शक्तीचा वापर विद्युत निर्मितीसाठी अलीकडेच सुरू झाला आहे. पवन ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी वाऱ्याचा वेग ताशी ४० ते ५० किमी असावा लागतो. वाऱ्याच्या वेगामुळे पवनचक्क्यांची पाती फिरतात व गतिज ऊर्जा निर्माण हाेते. या गतिज ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर केले जाते.
शेतीसाठी, घरगुती वापरासाठी, उद्योगांसाठी या ऊर्जेचा वापर केला जातो. महाराष्ट्र, कर्नाटक, तमिळनाडू इत्यादी राज्यांमध्ये अनेक ठिकाणी पवनऊर्जा केंद्रे आहेत.
सौरऊर्जा ः सूर्यापासून आपल्याला प्रकाश व उष्णता मिळते. सौरऊर्जेची तीव्रता पृथ्वीवर उष्ण कटिबंधांमध्ये सर्वांत जास्त असते हे आपण शिकलो आहोत. भारतासारख्या उष्ण कटिबंधीय देशात या ऊर्जेचा वापर करण्यास भरपूर वाव आहे. उदा., महाराष्ट्रातील धुळ जिल्ह्यातील साक्री येथील सौरविद्युत प्रकल्प. सौरऊर्जेदवारा ् कुकर, दिवे, हिटर, वाहने इत्यादी उपकरणे चालवता येतात. सौरऊर्जेची निर्मिती सूर्यकिरणांची तीव्रता व सूर्यदर्शनाचा कालावधी यांवर अवलंबून आहेत.
सागरी ऊर्जा ः सागरी लाटा व भरती-ओहोटी या सागर जलाच्या हालचाली आहेत. या हालचाली अविरतपणे चालू असतात. लाटांचा वेग व शक्ती यांचा वापर करून वीजनिर्मिती करण्याचे तंत्र आता अवगत झाले आहे. येथे सुद्धा गतिज ऊर्जेपासून विद्युत ऊर्जा मिळवली जाते. ही ऊर्जासुद्धा प्रदूषणमुक्त व अक्षय आहे. भारतासारख्यादेशात या ऊर्जेचा मोठ्या प्रमाणात वापर हाेऊ शकतो. तसे प्रकल्प भारतात सुरू करण्याचे प्रयत्न चालू आहेत.
भूऔष्णिक ऊर्जा ः उष्ण पाण्याचे झरे हा मानवासाठी नेहमीच कुतूहलाचा विषय राहिला आहे. उदा., उनपदेव, वज्रेश्वरी, मणिकरण इत्यादी. पृथ्वीच्या अंतर्भागातील तापमान प्रत्येक ३२ मीटरला एक अंश सेल्सिअसने (१°से) वाढते. या जमिनीखालील तापमानाचा वापर करून आता विद्युतनिर्मिती करण्याची प्रक्रिया मानवाने अवगत केली आहे. या भूऔष्णिक ऊर्जेचा वापर विद्युत निर्मितीसाठी करता येतो. भारतात हिमाचल प्रदेश राज्यात मणिकरण येथे असा प्रकल्प आहे.
वरील सर्व ऊर्जा साधने ही अजैविक ऊर्जा साधने आहेत. या ऊर्जा साधनामुळे कमीत कमी प्रदूषण होते. ही ऊर्जा साधने अक्षय ऊर्जा साधने म्हणूनही ओळखली जातात.