मुख्य विज्ञान और तकनीक भूतापीय ऊर्जा की व्याख्या: भूतापीय ऊर्जा कैसे काम करती है

भूतापीय ऊर्जा की व्याख्या: भूतापीय ऊर्जा कैसे काम करती है

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पृथ्वी की सतह के नीचे गहरे में पिघली हुई चट्टान, गर्म पानी और उच्च दबाव वाली गैस के विशाल भंडार हैं। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने इन आपूर्ति को भू-तापीय ऊर्जा स्रोतों के रूप में उपयोग किया है।



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भूतापीय ऊर्जा क्या है?

भूतापीय ऊर्जा एक अक्षय ऊर्जा स्रोत है जो पृथ्वी की सतह के नीचे की तापीय ऊर्जा को टैप करता है। आइसलैंड के गर्म झरने और येलोस्टोन नेशनल पार्क के गीजर भू-तापीय जलाशयों के उदाहरण हैं जो पृथ्वी की पपड़ी से टूट गए हैं। मानव ने सहस्राब्दियों से भूतापीय संसाधनों का उपयोग किया है।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग जैसे शासी निकाय ऊर्जा उत्पादन के नवीकरणीय साधनों की तलाश करते हैं, वे औद्योगिक प्रक्रियाओं को शक्ति देने और बिजली पैदा करने के साधन के रूप में पृथ्वी की गर्मी को टैप करने के लिए उपयोगिताओं, निगमों और व्यक्तियों को प्रोत्साहित करते हैं। इससे भू-तापीय प्रौद्योगिकियों में हालिया उछाल आया है।

भूतापीय ऊर्जा कैसे काम करती है?

भूतापीय ऊर्जा भूतापीय विद्युत संयंत्रों में बिजली का उत्पादन कर सकती है। आप इसे भूतापीय ताप पंपों के माध्यम से घरेलू ताप स्रोत के रूप में सीधे उपयोग के लिए भी रख सकते हैं।



  • भूतापीय बिजली उत्पादन : अधिकांश विद्युत ऊर्जा संयंत्र भाप उत्पन्न करने के लिए पानी को उबालकर बिजली बनाते हैं। भाप तब बड़े टर्बाइनों को घुमाती है जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करते हैं। भूतापीय बिजली संयंत्र भी इस पद्धति का उपयोग करते हैं, केवल कोयले या प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन का उपयोग करके भाप का उत्पादन करने के बजाय, वे भूमिगत जलाशयों से प्राकृतिक रूप से गर्म पानी का उपयोग करते हैं। भूतापीय विद्युत उत्पादन (शुष्क भाप विधि, फ्लैश विधि और द्विआधारी चक्र प्रणाली सहित) पर भिन्नताएं हैं, फिर भी सभी भूतापीय तरल पदार्थ के स्वाभाविक रूप से उच्च तापमान का फायदा उठाते हैं।
  • भूतापीय तापन प्रणाली : जियोथर्मल हीटिंग सिस्टम घरों, कार्यालयों और कारखानों में रेडिएटर्स को गर्म करने के लिए भू-तापीय पानी का उपयोग करते हैं। कुछ स्थानों में, आइसलैंड सहित, गर्म झरनों से भू-तापीय पानी घरेलू उपयोग के लिए नल से भी निकलता है। भू-तापीय प्रणालियां किसी भवन से जमीन में गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए भू-तापीय ताप पंपों का उपयोग करके शीतलन प्रणाली के रूप में भी कार्य कर सकती हैं। सिस्टम तब उस गर्म हवा को पृथ्वी की सतह के नीचे से कम तापमान वाली हवा से बदल देता है।
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भूतापीय ऊर्जा के 4 लाभ

भूतापीय ऊर्जा कई कारणों से उपयोगी है।

  1. यह संभावित रूप से पूरी दुनिया में उपलब्ध है . महत्वपूर्ण निवेश के साथ, भू-तापीय ऊर्जा का पृथ्वी पर लगभग कहीं भी दोहन किया जा सकता है। यद्यपि भूतापीय ऊष्मा का स्रोत पृथ्वी का केंद्र और टेक्टोनिक प्लेटों की गति है, सभी उपयोगी भू-तापीय जलाशय पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाते हैं - कभी-कभी सतह से कुछ फीट नीचे।
  2. यह निरंतर बेसलोड पावर प्रदान करता है . एक बार टैप करने के बाद, एक भूतापीय स्रोत निरंतर शक्ति प्रदान करता है और दक्षता संचालित करने के लिए बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि सौर और पवन जैसे अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के मामले में होता है।
  3. यह जीवाश्म ईंधन की तुलना में कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन पैदा करता है . गर्मी के भूमिगत स्रोतों के दोहन में मीथेन (CH4) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) जैसे ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन शामिल है, लेकिन यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के स्तर तक नहीं पहुंचता है जो कोयले, तेल या प्राकृतिक गैस के जलने से आता है।
  4. यह मौजूदा जीवाश्म ईंधन के बुनियादी ढांचे का उपयोग कर सकता है . जैसे-जैसे उद्योग और उपयोगिताओं का संक्रमण दूर होता है जीवाश्म ईंधन , वे स्रोत उन्हीं क्षेत्रों में भूतापीय की शुरूआत की सुविधा प्रदान कर सकते हैं। तेल के कुओं और गैस के कुओं ने भू-तापीय ताप को टैप करने के लिए आवश्यक आवश्यक ड्रिलिंग को पहले ही पूरा कर लिया है, जिसके कारण कई इंजीनियरों ने जीवाश्म ईंधन और भू-तापीय शक्ति के लिए एक ही कुओं का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा है।

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2 भूतापीय ऊर्जा के नुकसान

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जीवाश्म ईंधन पर कई स्पष्ट लाभों के बावजूद, भूतापीय ऊर्जा प्रणालियों ने अभी तक एक महत्वपूर्ण बाजार हिस्सेदारी का दावा नहीं किया है। इसके दो प्राथमिक कारण हैं।

एक कानून और एक सिद्धांत के बीच अंतर क्या है
  1. स्टार्ट-अप की लागत अधिक है . एक बार बुनियादी ढाँचा होने के बाद भूतापीय बिजली उत्पादन और भूतापीय तापन लागत प्रभावी हो सकता है। हालाँकि, उस बुनियादी ढांचे को बनाना महंगा है। भू-तापीय जलाशयों तक पहुंचने के लिए, चालक दल को घने बेडरेक के माध्यम से तोड़ना होगा। ड्रिलिंग श्रम-गहन और शोर है। कुछ नगर पालिकाओं और गृहस्वामी संघ इसकी अनुमति नहीं देते हैं।
  2. कई जगहों पर नई तकनीक की जरूरत है . भू-तापीय प्रणालियों के लिए ऊर्जा दक्षता प्रदान करने के लिए, भू-तापीय क्षेत्र से इसके ऊपर की हवा में द्रव का प्राकृतिक प्रवाह होना चाहिए। पृथ्वी का लगभग 10 प्रतिशत भाग ही इस द्रव प्रवाह के अनुकूल है। एन्हांस्ड जियोथर्मल सिस्टम (ईजीएस) नामक एक नई तकनीक पृथ्वी की सतह के नीचे गहरे गर्म चट्टानों को तोड़कर इस समस्या को हल कर सकती है। इन चट्टानों को पानी के साथ इंजेक्ट किया जाता है, जो भाप बन जाती है जो ऊर्जा के उपयोग के लिए सतह पर उठती है। उपयोग किए गए, कम तापमान वाले पानी को इंजेक्शन कुओं के माध्यम से पृथ्वी पर वापस कर दिया जाता है। जबकि इस तरह की गहरी ड्रिलिंग कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन उत्सर्जन का उत्पादन कर सकती है, भू-तापीय परियोजनाएं अंततः एक बंद लूप में अपने भू-तापीय तरल पदार्थ को साइकिल करके इसे प्राप्त कर सकती हैं।

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