बिजली से ऊर्जा कैसे प्राप्त करें। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत

गड़गड़ाहट से ऊर्जा का उपयोग करने वाली पहली कंपनियों में से एक अमेरिकी कंपनी अल्टरनेटिव एनर्जी होल्डिंग्स थी। उसने गरज के साथ बिजली के निर्वहन से उत्पन्न होने वाली ऊर्जा को एकत्रित और उपयोग करके मुक्त ऊर्जा का उपयोग करने का एक तरीका प्रस्तावित किया। प्रायोगिक सेटअप को 2007 में लॉन्च किया गया था और इसे "लाइटनिंग कलेक्टर" कहा जाता था। गड़गड़ाहट के विकास और अनुसंधान में ऊर्जा का विशाल संचय होता है, जिसे एक अमेरिकी कंपनी ने बिजली के स्रोत के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव दिया है।

बिजली बिजली संयंत्र

एक बिजली बिजली संयंत्र, वास्तव में, एक क्लासिक बिजली संयंत्र है जो बिजली की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। फिलहाल, बिजली की शक्ति पर सक्रिय रूप से शोध किया जा रहा है, और निकट भविष्य में यह संभव है कि अन्य स्वच्छ ऊर्जा बिजली संयंत्रों के साथ बड़ी संख्या में बिजली संयंत्र दिखाई देंगे।

बिजली गिरने के स्रोत के रूप में बिजली

थंडरस्टॉर्म विद्युत निर्वहन होते हैं जो बादलों में बड़ी मात्रा में जमा हो जाते हैं। गरज के साथ हवा की धाराओं के कारण, सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज जमा और अलग हो जाते हैं, हालांकि इस विषय पर प्रश्नों की अभी भी जांच की जा रही है।

बादलों में विद्युत आवेशों के निर्माण की व्यापक धारणाओं में से एक इस तथ्य के कारण है कि यह भौतिक प्रक्रिया पृथ्वी के एक निरंतर विद्युत क्षेत्र में होती है, जिसे एम.वी. लोमोनोसोव ने प्रयोगों के दौरान खोजा था।

चावल। 3.1.

हमारे ग्रह पर हमेशा ऋणात्मक आवेश होता है, जबकि पृथ्वी की सतह के पास विद्युत क्षेत्र की शक्ति लगभग 100 V/m होती है। यह पृथ्वी के आवेशों के कारण है और वर्ष और दिन के समय पर बहुत कम निर्भर करता है, और पृथ्वी की सतह पर किसी भी बिंदु के लिए लगभग समान है। पृथ्वी के चारों ओर की हवा में मुक्त आवेश होते हैं जो पृथ्वी के विद्युत क्षेत्र की दिशा में चलते हैं। पृथ्वी की सतह के पास हवा के प्रत्येक घन सेंटीमीटर में लगभग 600 जोड़े धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित कण होते हैं। पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ, हवा में आवेशित कणों का घनत्व बढ़ता है। जमीन के पास, हवा की चालकता कम है, लेकिन पृथ्वी की सतह से 80 किमी की दूरी पर यह 3 अरब गुना बढ़ जाती है और ताजे पानी की चालकता तक पहुंच जाती है।

इस प्रकार, विद्युत गुणों के संदर्भ में, आसपास के वातावरण के साथ पृथ्वी को विशाल आयामों के एक गोलाकार संधारित्र के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसकी प्लेटें पृथ्वी और पृथ्वी की सतह से 80 किमी की दूरी पर स्थित वायु की एक संवाहक परत हैं। इन प्लेटों के बीच एक रोधक परत 80 किमी मोटी हवा की एक निम्न-विद्युत-संचालन परत होती है। ऐसे संधारित्र की प्लेटों के बीच, वोल्टेज लगभग 200 kV है, और इस वोल्टेज के प्रभाव में गुजरने वाली धारा 1.4 kA है। संधारित्र शक्ति लगभग 300 मेगावाट है। इस संधारित्र के विद्युत क्षेत्र में, पृथ्वी की सतह से 1 से 8 किमी की सीमा में, गरज के रूप में और गरज के साथ घटनाएं होती हैं।

अन्य एईएस की तुलना में बिजली, विद्युत आवेशों के वाहक के रूप में, बिजली का निकटतम स्रोत है। बादलों में जमा होने वाले आवेश में पृथ्वी की सतह के सापेक्ष कई मिलियन वोल्ट की क्षमता होती है। बिजली की धारा की दिशा जमीन से बादल तक, बादल के नकारात्मक चार्ज (90% मामलों में), और बादल से जमीन तक (10% मामलों में) हो सकती है। एक बिजली के निर्वहन की अवधि औसतन 0.2 s, शायद ही कभी 1 ... 1.5 s तक, नाड़ी के अग्रणी किनारे की अवधि 3 से 20 μs तक होती है, वर्तमान कई हजार एम्पीयर है, 100 kA तक, शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र और रेडियो तरंगें। धूल भरी आंधी, बर्फीले तूफान, ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान भी बिजली बन सकती है।

वैकल्पिक ऊर्जा बिजली बिजली संयंत्र

बिजली संयंत्र के संचालन का सिद्धांत

अन्य बिजली संयंत्रों के समान प्रक्रिया के आधार पर: स्रोत ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना। वास्तव में, बिजली में एक ही बिजली होती है, यानी कुछ भी परिवर्तित करने की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, "मानक" बिजली के निर्वहन के उपरोक्त पैरामीटर इतने बड़े हैं कि अगर यह बिजली नेटवर्क में आती है, तो सभी उपकरण कुछ ही सेकंड में जल जाएंगे। इसलिए, शक्तिशाली कैपेसिटर, ट्रांसफार्मर और विभिन्न प्रकार के कन्वर्टर्स को सिस्टम में पेश किया जाता है, इस ऊर्जा को विद्युत नेटवर्क और उपकरणों में उपयोग की आवश्यक शर्तों के लिए समायोजित करता है।

बिजली बिजली संयंत्र के फायदे और नुकसान

बिजली संयंत्रों के लाभ:

भू-आयनोस्फेरिक सुपरकैपेसिटर को अक्षय ऊर्जा स्रोतों - पृथ्वी की पपड़ी के सूर्य और रेडियोधर्मी तत्वों की मदद से लगातार रिचार्ज किया जाता है।

लाइटनिंग पावर प्लांट पर्यावरण में कोई प्रदूषक नहीं छोड़ता है।

बिजली स्टेशनों के उपकरण हड़ताली नहीं हैं। गुब्बारे इतने ऊंचे हैं कि उन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता। ऐसा करने के लिए, आपको एक दूरबीन या दूरबीन की आवश्यकता है।

यदि गेंदों को हवा में रखा जाए तो एक बिजली संयंत्र लगातार ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम होता है।

बिजली संयंत्रों के नुकसान:

बिजली की बिजली, जैसे सौर या पवन ऊर्जा, को स्टोर करना मुश्किल है।

लाइटनिंग सिस्टम में उच्च वोल्टेज ऑपरेटिंग कर्मियों के लिए खतरनाक हो सकता है।

वायुमंडल से प्राप्त की जा सकने वाली बिजली की कुल मात्रा सीमित है।

सबसे अच्छा, बिजली की शक्ति केवल अन्य ऊर्जा स्रोतों के लिए मामूली पूरक के रूप में काम कर सकती है।

इस प्रकार, बिजली की ऊर्जा वर्तमान में काफी अविश्वसनीय और कमजोर है। हालांकि, यह एआईई में स्विच करने के पक्ष में इसके महत्व को कम नहीं करता है। ग्रह के कुछ क्षेत्र अनुकूल परिस्थितियों से संतृप्त हैं, जो गरज के साथ अध्ययन और उनसे आवश्यक बिजली के उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से जारी रख सकते हैं।

आज पूरी दुनिया को कोयले और गैस (जीवाश्म ईंधन), जल प्रवाह के दोहन और परमाणु प्रतिक्रिया के नियंत्रण के माध्यम से बिजली प्रदान की जाती है। ये दृष्टिकोण काफी प्रभावी हैं, लेकिन भविष्य में हमें वैकल्पिक ऊर्जा के रूप में ऐसी दिशा में मुड़कर उन्हें छोड़ना होगा।

इसकी अधिकांश आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि जीवाश्म ईंधन सीमित हैं। इसके अलावा, बिजली पैदा करने के पारंपरिक तरीके पर्यावरण प्रदूषण के कारकों में से एक हैं। इसीलिए दुनिया को एक "स्वस्थ" विकल्प की आवश्यकता है.

हम ऊर्जा पैदा करने के गैर-पारंपरिक तरीकों के टॉप के अपने संस्करण की पेशकश करते हैं, जो भविष्य में पारंपरिक बिजली संयंत्रों के लिए एक प्रतिस्थापन बन सकता है।

7 वां स्थान। वितरित ऊर्जा

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों पर विचार करने से पहले, आइए एक दिलचस्प अवधारणा का विश्लेषण करें जो भविष्य में ऊर्जा प्रणाली की संरचना को बदल सकती है।

आज, बड़े स्टेशनों पर बिजली का उत्पादन किया जाता है, वितरण नेटवर्क में स्थानांतरित किया जाता है और हमारे घरों तक पहुंचाया जाता है। वितरित दृष्टिकोण का तात्पर्य एक क्रमिक केंद्रीकृत बिजली उत्पादन की अस्वीकृति. यह उपभोक्ता या उपभोक्ता समूह के निकट ऊर्जा के छोटे स्रोतों के निर्माण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

चूंकि ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जा सकता है:

• माइक्रोटर्बाइन बिजली संयंत्र;
• गैस टरबाइन बिजली संयंत्र;
• भाप बॉयलर;
• सौर पेनल्स;
• पवनचक्की;
• गर्मी पंप, आदि।

घर के लिए ऐसे मिनी पावर प्लांट को एक कॉमन नेटवर्क से जोड़ा जाएगा। अधिशेष ऊर्जा वहां प्रवाहित होगी, और यदि आवश्यक हो, तो पावर ग्रिड बिजली की कमी की भरपाई करने में सक्षम होगा, उदाहरण के लिए, जब बादल मौसम के कारण सौर पैनल खराब प्रदर्शन करते हैं।

हालाँकि, इस अवधारणा के आज और निकट भविष्य में लागू होने की संभावना नहीं है, अगर हम वैश्विक स्तर की बात करें। यह मुख्य रूप से केंद्रीकृत से वितरित ऊर्जा में संक्रमण की उच्च लागत के कारण है।

छठा स्थान। गरज ऊर्जा

जब आप इसे पतली हवा से "पकड़" सकते हैं तो बिजली क्यों उत्पन्न करें? औसतन, एक बिजली की हड़ताल 5 बिलियन J ऊर्जा है, जो 145 लीटर गैसोलीन जलाने के बराबर है। सैद्धांतिक रूप से, बिजली संयंत्र कई बार बिजली की लागत को कम करेंगे।

सब कुछ इस तरह दिखेगा:स्टेशन उन क्षेत्रों में स्थित हैं जहां गरज के साथ वृद्धि हुई है, निर्वहन "इकट्ठा" करते हैं और ऊर्जा जमा करते हैं। उसके बाद, ऊर्जा को ग्रिड में खिलाया जाता है। आप विशाल बिजली की छड़ों की मदद से बिजली पकड़ सकते हैं, लेकिन मुख्य समस्या बनी हुई है - एक सेकंड में अधिक से अधिक बिजली की ऊर्जा जमा करने के लिए। वर्तमान स्तर पर, सुपरकैपेसिटर और वोल्टेज कन्वर्टर्स अपरिहार्य हैं, लेकिन भविष्य में अधिक नाजुक दृष्टिकोण दिखाई दे सकता है।

अगर हम "हवा से" बिजली के बारे में बात करते हैं, तो हम मुक्त ऊर्जा के गठन के अनुयायियों को याद नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए, एक समय में निकोला टेस्ला माना जाता है कि एक कार के संचालन के लिए ईथर से विद्युत प्रवाह प्राप्त करने के लिए एक उपकरण का प्रदर्शन किया।

5 वां स्थान। अक्षय ईंधन जलाना

कोयले के बजाय, बिजली संयंत्र तथाकथित "को जला सकते हैं" जैव ईंधन ". ये संसाधित पौधे और पशु कच्चे माल, जीवों के अपशिष्ट उत्पाद और जैविक मूल के कुछ औद्योगिक अपशिष्ट हैं। उदाहरणों में पारंपरिक जलाऊ लकड़ी, लकड़ी के चिप्स और बायोडीजल शामिल हैं, जो गैस स्टेशनों पर पाए जाते हैं।

ऊर्जा क्षेत्र में, लकड़ी के चिप्स का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इसे लॉगिंग या वुडवर्किंग के दौरान एकत्र किया जाता है। पीसने के बाद, इसे ईंधन छर्रों में दबाया जाता है और इस रूप में ताप विद्युत संयंत्रों को भेजा जाता है।

2019 तक, बेल्जियम में जैव ईंधन से चलने वाले सबसे बड़े बिजली संयंत्र का निर्माण पूरा किया जाना चाहिए। पूर्वानुमानों के अनुसार, इसे 215 मेगावाट बिजली का उत्पादन करना होगा। यह 450,000 घरों के लिए पर्याप्त है।

रोचक तथ्य!कई देश तथाकथित "ऊर्जा वन" की खेती का अभ्यास करते हैं - पेड़ और झाड़ियाँ जो ऊर्जा की जरूरतों के लिए सबसे उपयुक्त हैं।

जैव ईंधन की दिशा में वैकल्पिक ऊर्जा का विकास होगा या नहीं, इसकी अभी भी संभावना नहीं है, क्योंकि अधिक आशाजनक समाधान हैं।

चौथा स्थान। ज्वार और लहर बिजली संयंत्र

पारंपरिक जलविद्युत संयंत्र निम्नलिखित सिद्धांत के अनुसार काम करते हैं:

1. टर्बाइनों को पानी के दबाव की आपूर्ति की जाती है।
2. टर्बाइन घूमने लगते हैं।
3. रोटेशन बिजली उत्पन्न करने वाले जनरेटर को प्रेषित किया जाता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का निर्माण थर्मल पावर स्टेशन की तुलना में अधिक महंगा है और केवल जल ऊर्जा के बड़े भंडार वाले स्थानों में ही संभव है। लेकिन मुख्य समस्या बांधों के निर्माण की आवश्यकता के कारण पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान है।

ज्वारीय बिजली संयंत्र एक समान सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ईब्स और प्रवाह की शक्ति का उपयोग करें.

"जल" प्रकार की वैकल्पिक ऊर्जा में तरंग ऊर्जा जैसी दिलचस्प दिशा शामिल होती है। इसका सार समुद्र की लहर ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से बिजली के उत्पादन के लिए उबलता है, जो ज्वार की तुलना में बहुत अधिक है। आज का सबसे शक्तिशाली वेव पावर प्लांट है पेलामिस पी-750 , जो 2.25 मेगावाट विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है।

लहरों पर झूलते हुए, ये विशाल संवहनी ("सांप") झुकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोलिक पिस्टन अंदर जाने लगते हैं। वे हाइड्रोलिक मोटर्स के माध्यम से तेल पंप करते हैं, जो बदले में विद्युत जनरेटर बनाते हैं। परिणामी बिजली को एक केबल के माध्यम से किनारे तक पहुँचाया जाता है जो नीचे की तरफ रखी जाती है। भविष्य में कन्वेक्टरों की संख्या कई गुना बढ़ जाएगी और स्टेशन 21 मेगावाट तक उत्पादन कर सकेगा।

तीसरा स्थान। भूतापीय स्टेशन

वैकल्पिक ऊर्जा भूतापीय दिशा में अच्छी तरह से विकसित है। भूतापीय स्टेशन वास्तव में पृथ्वी की ऊर्जा, या यों कहें, भूमिगत स्रोतों की तापीय ऊर्जा को परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करते हैं।

ऐसे बिजली संयंत्र कई प्रकार के होते हैं, लेकिन सभी मामलों में वे उसी पर आधारित होते हैं परिचालन सिद्धांत: भूमिगत स्रोत से भाप कुएं से ऊपर उठती है और विद्युत जनरेटर से जुड़ी टरबाइन को घुमाती है। आज, यह आम बात है जब पानी को एक भूमिगत जलाशय में एक बड़ी गहराई तक पंप किया जाता है, जहां यह उच्च तापमान के प्रभाव में वाष्पित हो जाता है और दबाव में भाप के रूप में टर्बाइनों में प्रवेश करता है।

बड़ी संख्या में गीजर और खुले थर्मल स्प्रिंग्स वाले क्षेत्र जो ज्वालामुखी गतिविधि के कारण गर्म होते हैं, भू-तापीय ऊर्जा उद्देश्यों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं।

तो, कैलिफ़ोर्निया में एक संपूर्ण भू-तापीय परिसर है जिसे " गीजर ". यह 955 मेगावाट उत्पादन करने वाले 22 स्टेशनों को जोड़ती है। इस मामले में ऊर्जा का स्रोत 6.4 किमी की गहराई पर 13 किमी के व्यास के साथ एक मैग्मा कक्ष है।

दूसरा स्थान। हवा के खेत

पवन ऊर्जा बिजली पैदा करने के सबसे लोकप्रिय और आशाजनक स्रोतों में से एक है।

पवन जनरेटर के संचालन का सिद्धांत सरल है:

• पवन बल के प्रभाव में ब्लेड घूमते हैं;
• रोटेशन जनरेटर को प्रेषित किया जाता है;
• जनरेटर प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करता है;
• परिणामी ऊर्जा आमतौर पर बैटरी में संग्रहीत होती है।

पवन जनरेटर की शक्ति ब्लेड की अवधि और उसकी ऊंचाई पर निर्भर करती है। इसलिए, वे खुले क्षेत्रों, खेतों, पहाड़ियों और तटीय क्षेत्र में स्थापित हैं। 3 ब्लेड वाले इंस्टॉलेशन और रोटेशन की एक ऊर्ध्वाधर धुरी सबसे कुशलता से काम करती है।

रोचक तथ्य!वस्तुतः पवन ऊर्जा एक प्रकार की सौर ऊर्जा है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि सूर्य की किरणों द्वारा पृथ्वी के वायुमंडल और सतह के असमान ताप के कारण हवाएं उत्पन्न होती हैं।

पवनचक्की बनाने के लिए इंजीनियरिंग के गहरे ज्ञान की जरूरत नहीं है। इसलिए, कई शिल्पकार सामान्य बिजली ग्रिड से डिस्कनेक्ट करने और वैकल्पिक ऊर्जा पर स्विच करने का जोखिम उठा सकते थे।

Vestas V-164 आज की सबसे शक्तिशाली पवन टरबाइन है। यह 8 मेगावाट बिजली पैदा करता है।

औद्योगिक पैमाने पर बिजली के उत्पादन के लिए पवन खेतों का उपयोग किया जाता है, जिसमें कई पवन चक्कियां होती हैं। सबसे बड़ा बिजली संयंत्र है अल्टा कैलिफोर्निया में स्थित है। इसकी क्षमता 1550 मेगावाट है।

1 स्थान। सौर ऊर्जा संयंत्र (एसपीपी)

सौर ऊर्जा की सबसे बड़ी संभावनाएं हैं। फोटोकल्स की मदद से सौर विकिरण को परिवर्तित करने की तकनीक साल-दर-साल विकसित हो रही है, और अधिक कुशल होती जा रही है।

रूस में, सौर ऊर्जा अपेक्षाकृत खराब विकसित है। हालांकि, कुछ क्षेत्र इस उद्योग में उत्कृष्ट परिणाम दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, क्रीमिया को लें, जहां कई शक्तिशाली सौर ऊर्जा संयंत्र संचालित होते हैं।

भविष्य में विकसित हो सकता है अंतरिक्ष ऊर्जा. ऐसे में सौर ऊर्जा संयंत्र पृथ्वी की सतह पर नहीं, बल्कि हमारे ग्रह की कक्षा में बनाए जाएंगे। इस दृष्टिकोण का सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि फोटोवोल्टिक पैनल अधिक धूप प्राप्त करने में सक्षम होंगे, क्योंकि। यह वातावरण, मौसम और ऋतुओं से बाधित नहीं होगा।

निष्कर्ष

वैकल्पिक ऊर्जा के कई आशाजनक क्षेत्र हैं। इसका क्रमिक विकास जल्दी या बाद में बिजली पैदा करने के पारंपरिक तरीकों के प्रतिस्थापन की ओर ले जाएगा। और यह आवश्यक नहीं है कि पूरी दुनिया में सूचीबद्ध तकनीकों में से केवल एक का ही उपयोग किया जाएगा। इस बारे में अधिक जानने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें।

आम तौर पर, जब लोग वैकल्पिक ऊर्जा के बारे में बात करते हैं, तो उनका पारंपरिक रूप से नवीकरणीय स्रोतों से विद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए स्थापना का मतलब होता है - सूरज की रोशनी और हवा। इस सब के साथ, आँकड़े पनबिजली संयंत्रों, समुद्र और महासागरीय ज्वार की शक्ति का उपयोग करने वाले स्टेशनों के साथ-साथ भूतापीय बिजली संयंत्रों में बिजली के निर्माण को बाहर करते हैं। हालांकि, इन ऊर्जा स्रोतों को अक्षय भी माना जाता है। लेकिन, वे क्लासिक हैं, उनका उपयोग कई वर्षों से औद्योगिक पैमाने पर किया जाता रहा है।

एक वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत को अक्षय संसाधन माना जाता है, यह तेल, निकाले गए प्राकृतिक गैस और कोयले पर चलने वाले शास्त्रीय ऊर्जा स्रोतों की जगह लेता है, जो जलने पर कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल में छोड़ देता है, जो ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्लोबल वार्मिंग में वृद्धि में योगदान देता है। .
वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज का मूल कारण इसे अक्षय या वस्तुतः अटूट प्राकृतिक संसाधनों और घटनाओं की ऊर्जा से प्राप्त करने की आवश्यकता है। अन्य बातों के अलावा, पर्यावरण मित्रता और अर्थव्यवस्था को ध्यान में रखा जा सकता है।

इस प्रकार की प्रणालियों के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत सूर्य की ऊर्जा, हवा और पृथ्वी की सतह पर मिट्टी की प्राकृतिक स्थिति (जमीन स्रोत थर्मल पंपों के लिए) माना जाता है। अक्षय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करते हुए, हम पृथ्वी पर पारिस्थितिकी और ऊर्जा संकट को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं, हमें पारंपरिक प्रकार की ऊर्जा, महत्वपूर्ण लागत बचत और भविष्य में आत्मविश्वास से स्वायत्तता भी मिलती है।

वैकल्पिक ऊर्जा उद्योग

सौर ऊर्जा

सौर ऊर्जा संयंत्र ग्रह पर सबसे आम में से एक हैं, जो दुनिया भर के 80 से अधिक देशों में संचालित होते हैं और ऊर्जा के एक अटूट स्रोत - सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं।
बिजली पैदा करने के दौरान, और, यदि आवश्यक हो, आवासीय परिसर को गर्म करने और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए भी, वे पर्यावरण को व्यावहारिक रूप से कोई नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।

सौर ऊर्जा मौसम और दिन के समय पर बहुत निर्भर करती है: बादल वाले दिन और विशेष रूप से रात में, बिजली प्राप्त नहीं की जा सकती है। हमें बैटरियों का अधिग्रहण करना है, जिससे सौर पैनल स्थापित करने की लागत बढ़ जाती है, उदाहरण के लिए, देश में, और जो समान उपयोग की गई बैटरी के निपटान की आवश्यकता के कारण पर्यावरण के लिए प्रतिकूल क्षण पैदा करता है।
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं और फोटोबैटरियों के अलावा, सौर कलेक्टरों और सौर वॉटर हीटरों का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इनका उपयोग हीटिंग के लिए पानी गर्म करने और बिजली पैदा करने के लिए दोनों के लिए किया जाता है।
जर्मनी, जापान और स्पेन को सौर ऊर्जा को लोकप्रिय बनाने में अग्रणी माना जाता है। यह स्पष्ट है कि यहां दक्षिणी शक्तियों की श्रेष्ठता है, जहां सूर्य व्यावहारिक रूप से सर्दी और गर्मी दोनों में गर्म रूप से प्रकाशित होता है।

पवन ऊर्जा

पवन ऊर्जा को अक्षय ऊर्जा के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि इसे सूर्य की गतिविधि का परिणाम माना जाता है। पवन ऊर्जा को एक तेजी से बढ़ता उद्योग माना जाता है। 2014 की शुरुआत तक, सभी पवन टर्बाइनों की कुल क्षमता लगभग 320 गीगावाट थी!
दुनिया की पवन ऊर्जा उत्पादन में शीर्ष पांच चीन, अमेरिका, जर्मनी, डेनमार्क और पुर्तगाल हैं।
यहां, फिर से, लगभग सब कुछ मौसम की स्थिति पर निर्भर करता है: कुछ राज्यों में हवा एक पल के लिए भी कम नहीं होती है, दूसरों में, इसके विपरीत, ज्यादातर समय शांत होती है।

पवन ऊर्जा के महत्वपूर्ण फायदे और समान रूप से महत्वपूर्ण नुकसान दोनों हैं। सौर पैनलों की तुलना में, "पवन चक्कियां" सस्ती होती हैं और दिन के समय पर निर्भर नहीं करती हैं, इसलिए, वे अक्सर उपनगरीय क्षेत्रों में पाई जाती हैं। पवन टर्बाइनों के लिए केवल एक महत्वपूर्ण माइनस है - वे बहुत शोर हैं। ऐसे उपकरणों की स्थापना को न केवल रिश्तेदारों के साथ, बल्कि आस-पास के घरों के निवासियों के साथ भी समन्वयित करना होगा।

भू - तापीय ऊर्जा

ज्वालामुखीय गतिविधि वाले क्षेत्रों में, जहां भूजल को क्वथनांक से ऊपर गर्म किया जा सकता है, भू-तापीय ताप विद्युत संयंत्र (जियोटीपीपी) का निर्माण करना इष्टतम है।
इसका उपयोग हीटिंग के लिए पानी गर्म करने के लिए, बल्कि बिजली के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। भूतापीय बिजली संयंत्र मध्य अमेरिका, फिलीपींस, आइसलैंड में अधिकांश बिजली उत्पन्न करते हैं; आइसलैंड, अन्य बातों के अलावा, एक शक्ति का एक उदाहरण है जहां थर्मल पानी का व्यापक रूप से हीटिंग और हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

भूतापीय ऊर्जा का एक बड़ा प्लस इसकी वास्तविक अटूटता और पर्यावरणीय परिस्थितियों, दिन और वर्ष के समय से पूर्ण स्वायत्तता है।
पृथ्वी की गहराईयों की ऊष्मा का उपयोग करने की निम्नलिखित मूलभूत संभावनाएँ हैं। पानी या पानी और भाप का मिश्रण, उनके तापमान के आधार पर, गर्म पानी की आपूर्ति और गर्मी की आपूर्ति के लिए, बिजली पैदा करने के लिए, या इन सभी उद्देश्यों के लिए एक ही बार में निर्देशित किया जा सकता है। निकट-ज्वालामुखी क्षेत्र की उच्च तापमान वाली गर्मी और शुष्क चट्टानों का उपयोग बिजली उत्पादन और गर्मी की आपूर्ति के लिए किया जाना वांछनीय है। स्टेशन का डिज़ाइन इस बात पर निर्भर करता है कि भूतापीय ऊर्जा के किस स्रोत का उपयोग किया जाता है।
भूमिगत तापीय जल का उपयोग करते समय उत्पन्न होने वाली मुख्य समस्या भूमिगत जलभृत में पानी (पारंपरिक रूप से समाप्त) के प्रवाह (इंजेक्शन) के एक दोहराव चक्र की आवश्यकता है। थर्मल पानी में विभिन्न जहरीली धातुओं (उदाहरण के लिए, बोरॉन, सीसा, जस्ता, कैडमियम, आर्सेनिक) और रासायनिक यौगिकों (अमोनिया, ऑक्सीबेंजीन) के कई लवण होते हैं, जो इन पानी के प्राकृतिक सतह जल प्रणालियों में निर्वहन को बाहर करते हैं।

वैकल्पिक जलविद्युत

ऊर्जा उत्पादन के लिए ग्रह के जलीय संसाधनों के गैर-मानक उपयोग में तीन प्रकार के बिजली संयंत्र शामिल हैं: लहर, ज्वार और जलप्रपात। इसी समय, पहले वाले को सबसे आशाजनक माना जाता है: विश्व महासागर की औसत तरंग शक्ति 15 kW प्रति मीटर अनुमानित है, और दो मीटर से ऊपर की लहर की ऊंचाई के साथ, शिखर शक्ति 80 kW / तक पहुंच सकती है। एम।
तरंग बिजली संयंत्रों की मुख्य विशेषता जनरेटर डिस्क के रोटेशन में "ऊपर और नीचे" तरंगों की गति को परिवर्तित करने की कठिनाई है, लेकिन आधुनिक विकास धीरे-धीरे इस समस्या का समाधान ढूंढ रहे हैं।

ज्वारीय बिजली संयंत्रों में तरंग बिजली संयंत्रों की तुलना में काफी कम शक्ति होती है, लेकिन वे समुद्र के तटीय क्षेत्र में निर्माण करने के लिए बहुत आसान और अधिक आरामदायक होते हैं। चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बल दिन में दो बार समुद्र में जल स्तर को बदल देते हैं (अंतर 2 दस मीटर तक पहुंच सकता है), जिससे बिजली उत्पन्न करने के लिए ज्वार की ऊर्जा का उपयोग करना संभव हो जाता है।

जैव ईंधन

जैव ईंधन - जीवों या जैविक औद्योगिक कचरे के अपशिष्ट उत्पादों से पौधे या पशु कच्चे माल से ईंधन। तरल जैव ईंधन (आंतरिक दहन इंजन के लिए, उदाहरण के लिए, इथेनॉल, मेथनॉल, बायोडीजल), ठोस जैव ईंधन (जलाऊ लकड़ी, ब्रिकेट, ईंधन छर्रों, लकड़ी के चिप्स, घास, भूसी) और गैसीय (संश्लेषित गैस, बायोगैस, हाइड्रोजन) हैं।
तरल, ठोस और गैसीय जैव ईंधन न केवल बिजली के पारंपरिक स्रोतों के लिए बल्कि ईंधन के लिए भी प्रतिस्थापन बन सकते हैं। तेल और प्राकृतिक गैस के विपरीत, जिसे पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है, जैव ईंधन का उत्पादन सिंथेटिक परिस्थितियों में किया जा सकता है।

संभावना तरल और गैसीय जैव ईंधन के लिए है: बायोडीजल, बायोएथेनॉल, बायोगैस और संश्लेषण गैस। वे सभी चीनी या वसा में समृद्ध पौधों के आधार पर उत्पादित होते हैं: मीठा गन्ना, मक्का, और यहां तक ​​​​कि समुद्री फाइटोप्लांकटन भी। बाद वाले विकल्प में अनंत संभावनाएं हैं: सिंथेटिक परिस्थितियों में जलीय पौधों को उगाना कोई मुश्किल काम नहीं है।

गरज ऊर्जा

बिजली को ऊर्जा का एक अत्यंत अविश्वसनीय स्रोत माना जाता है, क्योंकि पहले से भविष्यवाणी करना असंभव है कि आंधी कहाँ और कितनी जल्दी आएगी।
बिजली की ऊर्जा की एक और समस्या यह है कि बिजली का निर्वहन सेकंड के एक अंश तक रहता है और इसके परिणामस्वरूप, इसकी ऊर्जा को जल्दी से संग्रहित किया जाना चाहिए। वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए भारी और महंगे कैपेसिटर की आवश्यकता होती है। अन्य बातों के अलावा, दूसरे और तीसरे परिवारों के सर्किट के साथ विभिन्न ऑसिलेटरी सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है, जहां जनरेटर के आंतरिक प्रतिरोध के साथ लोड को समन्वयित करना संभव है।

बिजली को एक जटिल विद्युत प्रक्रिया माना जाता है और इसे कई प्रकारों में विभाजित किया जाता है: नकारात्मक - बादल के निचले हिस्से में जमा होता है और सकारात्मक - बादल के ऊपरी हिस्से में इकट्ठा होता है। बिजली रिसीवर विकसित करते समय इसे भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
वैज्ञानिकों के अनुसार, एक शक्तिशाली गरज से उतनी ही ऊर्जा निकलती है जितनी संयुक्त राज्य में एक औसत व्यक्ति 20 मिनट में खर्च करता है।

हाइड्रोजन ऊर्जा

लोगों, परिवहन बुनियादी ढांचे और विभिन्न उत्पादन क्षेत्रों द्वारा ऊर्जा के संचय, परिवहन और खपत के साधन के रूप में हाइड्रोजन के उपयोग पर आधारित एक प्रकार की वैकल्पिक ऊर्जा। हाइड्रोजन को एक कारण के लिए चुना गया था, लेकिन क्योंकि यह पृथ्वी की सतह और अंतरिक्ष में सबसे आम तत्व है, हाइड्रोजन के दहन की गर्मी अधिक होती है, और पानी को ऑक्सीजन में दहन का उत्पाद माना जाता है (जिसे फिर से पेश किया जा रहा है) हाइड्रोजन ऊर्जा के संचलन में)।

आज हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए जितनी ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है उससे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी, इसलिए इसे ऊर्जा स्रोत के रूप में मानना ​​असंभव है। इसे केवल ऊर्जा के भंडारण और वितरण का साधन माना जाता है।
लेकिन हाइड्रोजन के बड़े पैमाने पर उत्पादन का एक बड़ा खतरा भी है, अगर हाइड्रोजन एक सिलेंडर या अन्य भंडारण टैंक से लीक हो जाता है, हवा से हल्का होने के कारण, यह अपरिवर्तनीय रूप से पृथ्वी के वायुमंडल को छोड़ देगा, जो कि प्रौद्योगिकियों के बड़े पैमाने पर आवेदन के साथ, एक को जन्म दे सकता है पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन का उत्पादन होने पर पानी की वैश्विक हानि।

अंतरिक्ष ऊर्जा

यह पृथ्वी की कक्षा में या चंद्रमा पर बिजली स्टेशनों के स्थान से बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर ऊर्जा के उपयोग के लिए प्रदान करता है, जिससे बिजली माइक्रोवेव विकिरण के रूप में पृथ्वी पर प्रेषित की जाएगी। ग्लोबल वार्मिंग में योगदान दे सकता है। फिर भी लागू नहीं हुआ।

2012 में, वैकल्पिक ऊर्जा (जलविद्युत को छोड़कर) मानव जाति द्वारा खपत की जाने वाली सभी ऊर्जा का 5.1% थी।

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थंडरस्टॉर्म ऊर्जा एक ऐसी विधि है जिसके आधार पर बिजली की ऊर्जा को विद्युत नेटवर्क में कैप्चर और पुनर्निर्देशित करके ऊर्जा प्राप्त की जाती है। इस प्रकार की ऊर्जा अक्षय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करती है। बिजली एक बड़ी विद्युत चिंगारी है जो वातावरण में दिखाई देती है। शोधकर्ताओं के आकलन के आधार पर, यह निर्धारित किया गया था कि हर सेकंड औसतन 100 बिजली गिरती है। सभी बिजली का लगभग एक चौथाई हिस्सा जमीन से टकराता है। अध्ययनों से पता चला है कि, एक नियम के रूप में, औसत बिजली की लंबाई लगभग 2.5 किमी होगी, ऐसे डिस्चार्ज हैं जो 20 किमी तक की दूरी पर फैल सकते हैं। यदि आप एक बिजली संरक्षण स्टेशन स्थापित करते हैं, जहां बिजली को एक निजी घटना माना जाता है, तो उपभोक्ताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने के अवसर हैं।

गरज ऊर्जा

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत

बिजली

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मानव जाति को लगातार ऊर्जा की खपत की जरूरत है - यह प्राचीन काल से देखा जा सकता है। न केवल मौजूदा जटिल समाज के सामान्य कामकाज को पूरा करने के लिए, बल्कि किसी भी मानव जीवों के बीच भौतिक अस्तित्व सुनिश्चित करने के लिए भी ऊर्जा का होना आवश्यक है।

यदि हम मानव समाज में विकास की विशेषताओं का विश्लेषण करते हैं, तो हम देख सकते हैं कि वे मुख्य रूप से ऊर्जा के निष्कर्षण और उपयोग के कारण हैं। विभिन्न तकनीकी नवाचारों को कैसे पेश किया जाता है, इस पर ऊर्जा क्षमता से काफी बड़ा प्रभाव देखा जा सकता है, हमारे लिए सांसारिक ऊर्जा संसाधनों के उपयोग के बिना औद्योगिक क्षेत्र, विज्ञान और संस्कृति में विकास के अवसरों की प्राप्ति की कल्पना करना मुश्किल है। ऊर्जा के उपयोग के आधार पर, मानवता के पास अधिक से अधिक आरामदायक रहने की स्थिति बनाने का अवसर है, जबकि उनके और प्रकृति के बीच की खाई में तेज वृद्धि हुई है।

यह देखा जा सकता है कि ऊर्जा के उत्पादन से संबंधित विभिन्न विधियों के विकास से जुड़ी प्रक्रियाएं प्राचीन काल में भी उत्पन्न हुईं, तब भी लोग आग बनाना सीख पाए थे और मौजूदा परिस्थितियों में ईंधन की आवाजाही होती है। जटिल शहरी व्यवस्था।

इस तथ्य के आधार पर कि समय के साथ प्राकृतिक ईंधन संसाधनों (तेल, गैस, आदि) की कमी की संभावना है, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज से संबंधित कार्य किया जा रहा है। उनके अनुसार गरज के साथ ऊर्जा की संभावनाएँ नोट की जा सकती हैं।

थंडरस्टॉर्म ऊर्जा एक ऐसी विधि है जो आपको इस तथ्य के आधार पर ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देती है कि बिजली की ऊर्जा स्थिर होती है और विद्युत नेटवर्क पर पुनर्निर्देशित होती है। इस प्रकार की ऊर्जा अक्षय ऊर्जा स्रोत पर आधारित होती है। बिजली एक बड़ी विद्युत चिंगारी है जो वातावरण में दिखाई देती है। अधिकांश भाग के लिए, इसे गरज के साथ देखा जा सकता है। बिजली को प्रकाश की तेज चमक के रूप में देखा जा सकता है और इसके साथ गरज के साथ छींटे पड़ते हैं। यह दिलचस्प है कि बिजली अन्य ग्रहों पर भी देखी जा सकती है: बृहस्पति, शुक्र, शनि, आदि। बिजली के निर्वहन के दौरान वर्तमान का मूल्य कई दसियों और यहां तक ​​​​कि सैकड़ों हजारों एम्पीयर तक पहुंच सकता है, और वोल्टेज का मूल्य - लाखों वोल्ट तक।

अमेरिकी भौतिक विज्ञानी बी फ्रैंकलिन के कार्यों में बिजली की विद्युत प्रकृति से संबंधित अध्ययन किए गए थे, उनके विकास के आधार पर, बादलों से बिजली निकालने के संबंध में प्रयोग किए गए थे। फ्रेंकलिन ने 1750 में एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें एक आंधी के दौरान शुरू की गई पतंगों का उपयोग करने वाले प्रयोगों का विवरण था।

मिखाइल लोमोनोसोव को पहली परिकल्पना के लेखक के रूप में माना जाता है, इसके ढांचे के भीतर गरज के साथ विद्युतीकरण की घटना की व्याख्या थी। कई दसियों किलोमीटर की ऊँचाई पर, वायुमंडल की प्रवाहकीय परतें रखी जा रही हैं, उन्हें 20वीं शताब्दी में खोजा गया था। अनुसंधान के विभिन्न तरीकों की भागीदारी के आधार पर, यह अंतरिक्ष पर भी लागू होता है, वातावरण की विभिन्न विशेषताओं का अध्ययन करने के अवसर पैदा हुए हैं।

वायुमंडलीय बिजली को विद्युत घटनाओं के एक समूह के रूप में देखा जा सकता है जो वायुमंडल में घटित होती हैं। जब वायुमंडलीय बिजली पर शोध किया जाता है, तो वायुमंडल में विद्युत क्षेत्र का अध्ययन किया जाता है, इसके आयनीकरण की विशेषताओं, विद्युत धाराओं की विशेषताओं और अन्य गुणों पर विचार किया जाता है। इस तथ्य के कारण वायुमंडलीय बिजली की विभिन्न अभिव्यक्तियाँ हैं कि स्थानीय मौसम संबंधी कारक प्रभावित होते हैं। वायुमंडलीय बिजली के क्षेत्र में, क्षोभमंडल और समताप मंडल दोनों में कई प्रक्रियाएं देखी जाती हैं।

वायुमंडलीय बिजली से संबंधित सिद्धांत शोधकर्ताओं Ch. विल्सन और Ya.I द्वारा विकसित किए गए थे। फ्रेनकेल। विल्सन के सिद्धांत के आधार पर, संधारित्र को अलग करना संभव है, इसकी प्लेटें पृथ्वी और आयनमंडल हैं, और उनका चार्ज गरज से आता है। वायुमंडल का विद्युत क्षेत्र इस तथ्य के कारण प्रकट होता है कि संधारित्र प्लेटों के बीच एक संभावित अंतर होता है। फ्रेनकेल के सिद्धांत के आधार पर क्षोभमंडल क्षेत्र में होने वाली विद्युत परिघटनाओं के आधार पर वायुमंडल के विद्युत क्षेत्र की व्याख्या करने की संभावनाएं हैं।

अध्ययनों से पता चलता है कि कई मामलों में बिजली की औसत लंबाई लगभग 2.5 किमी तक पहुंच जाती है, और ऐसे डिस्चार्ज पाए जा सकते हैं जो 20 किमी तक की दूरी तक फैलते हैं।

बिजली के एक निश्चित वर्गीकरण को नोट किया जा सकता है।

आइए हम स्थलीय बिजली से संबंधित विशेषताओं पर चर्चा करें। जब ग्राउंड लाइटनिंग बनती है, तो इसे कई चरणों के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है। पहले चरण के लिए, उन क्षेत्रों में जहां विद्युत क्षेत्र एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंचता है, कोई प्रभाव आयनीकरण की घटना को देख सकता है, यह पहले मुक्त शुल्क के कारण बनता है, वे हमेशा आसपास की हवा में देखे जा सकते हैं, बिजली के कारण क्षेत्र वे पृथ्वी की दिशा में वेग के बड़े मूल्यों को प्राप्त करते हैं और इस तथ्य के कारण कि हवा बनाने वाले अणुओं के साथ टकराव होते हैं, वे आयनित होते हैं।

यदि हम आधुनिक विचारों पर विचार करते हैं, तो वायुमंडल में आयनीकरण प्रक्रियाओं का कार्यान्वयन, जब एक निर्वहन गुजरता है, उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय विकिरण - कणों को प्रभावित करता है, जबकि यह देखा जा सकता है कि तुलना करने पर हवा में ब्रेकडाउन वोल्टेज कम हो जाता है। सामान्य परिस्थितियों के साथ। तब इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन का निर्माण होता है, वे विद्युत निर्वहन में संबंधित धागों में बदल जाते हैं, वे स्ट्रीमर्स की बात करते हैं, वे अच्छी तरह से संचालन करने वाले चैनल हैं, विलय के कारण, उच्च चालकता वाला एक चैनल बनता है।

ऐसे नेता की गति एक चरणबद्ध पैटर्न के आधार पर जमीन की ओर होती है, यह एक गति तक पहुँचती है जो कई दसियों हजार किमी / सेकंड होगी, फिर इसकी गति धीमी हो जाती है, यह देखा जा सकता है कि चमक कम हो जाती है, फिर अगला कदम शुरू होता है। पृथ्वी की सतह पर नेता की औसत गति का मान लगभग 200,000 m/s होगा। पृथ्वी की सतह के पास तनाव में वृद्धि होती है और एक प्रतिक्रिया स्ट्रीमर दिखाई देता है, फिर यह नेता से जुड़ जाता है। बिजली की छड़ बनाते समय बिजली की एक समान विशेषता का उपयोग किया जाता है।

अंतिम चरण के लिए, मुख्य बिजली का निर्वहन होता है, यह सैकड़ों हजारों एम्पीयर तक धाराओं के मूल्यों तक पहुंचता है, चमक देखी जाती है, यह नेता की चमक से काफी अधिक है, इसके अलावा, इसकी गति का मूल्य k/m के कई दहाई होंगे। चैनल में तापमान मान, जो मुख्य श्रेणी से संबंधित है, कई हज़ार डिग्री तक पहुँच जाता है। बिजली चैनल की लंबाई का मान मुख्य रूप से कई किलोमीटर होगा।

इंट्राक्लाउड लाइटनिंग के लिए, ज्यादातर केवल लीडर घटक होते हैं, वे 1 से 150 किमी की लंबाई के होंगे। जब बिजली चमकती है, तो वे विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र और रेडियो उत्सर्जन में परिवर्तन देखते हैं, वे वायुमंडलीय की बात करते हैं।

20 से अधिक वर्षों पहले, एक निश्चित प्रकार की बिजली की खोज की गई थी, जिसे कल्पित बौने कहा जाता है, वे ऊपरी वायुमंडल से संबंधित हैं। वे बड़े फ्लेयर्स-शंकु हैं, जिनकी विशेषता 400 किमी के क्रम के व्यास हैं। एक निश्चित समय के बाद, अन्य प्रकारों की खोज की गई - जेट, जिन्हें ट्यूब-शंकु के रूप में प्रस्तुत किया गया था, नीले रंग के होते हैं, उनकी ऊंचाई 40-70 किमी तक पहुंच जाती है।

शोधकर्ताओं के आकलन के परिणामस्वरूप, यह दिखाया गया कि औसतन हर सेकंड लगभग 100 बिजली गिरती है। सभी बिजली का लगभग एक चौथाई पृथ्वी की सतह से टकराता है।

बिजली के निर्वहन को विद्युत विस्फोट के रूप में माना जा सकता है और कुछ मामलों में यह विस्फोट प्रक्रिया के समान है। नतीजतन, एक सदमे की लहर दिखाई देती है, निकटता के मामले में इसकी घटना खतरनाक है, यह इमारतों, पेड़ों को नुकसान पहुंचा सकती है। बड़ी दूरी पर, शॉक वेव्स के ध्वनि तरंगों में अध: पतन की प्रक्रिया होती है - गड़गड़ाहट की आवाजें सुनाई देती हैं।

आप उन दिनों की औसत वार्षिक संख्या को नोट कर सकते हैं जब कुछ रूसी शहरों में आंधी आती है: आर्कान्जेस्क में - 16, मरमंस्क - 5, सेंट पीटर्सबर्ग - 18, मॉस्को - 27, वोरोनिश - 32, रोस्तोव-ऑन-डॉन - 27, अस्त्रखान - 15, समारा - 26, कज़ान - 23, येकातेरिनबर्ग - 26, सिक्तिवकर - 21, ऑरेनबर्ग - 22, ऊफ़ा - 29, ओम्स्क - 26, खांटी-मानसीस्क - 17, टॉम्स्क - 23, इरकुत्स्क - 15, याकुतस्क - 14, पेट्रोपावलोव्स्क -कामचत्स्की - 0 , खाबरोवस्क - 20, व्लादिवोस्तोक - 9.

वज्रपात द्वारा कुछ वर्गीकरण किया जाता है, जो गरज के साथ की गई विशेषताओं के आधार पर किया जाता है, और इस तरह की विशेषताओं की निर्भरता काफी हद तक मौसम संबंधी वातावरण पर होती है जिसमें गरज के साथ विकास प्रक्रियाएं होती हैं। सिंगल-सेल क्यूम्यलोनिम्बस बादलों के मामले में, विकास की प्रक्रिया तब होगी जब हवा छोटी होगी और दबाव कमजोर रूप से बदल जाएगा। स्थानीय तूफान हैं।

बादलों के आकार के लिए, यह विशेषता है कि वे औसतन लगभग 10 किलोमीटर होंगे, उनके जीवन की अवधि 1 घंटे से अधिक नहीं होगी। अच्छा मौसम होने पर मेघपुंज बादल बनने के बाद एक गरज के साथ छींटे पड़ते हैं। अनुकूल परिस्थितियों के कारण मेघपुंज बादल विभिन्न दिशाओं में बढ़ रहे हैं।

बादलों के ऊपरी हिस्सों में बर्फ के क्रिस्टल बन रहे हैं, जैसे-जैसे ठंडक होती है, बादल शक्तिशाली क्यूम्यलस बादलों में बदल जाते हैं। वर्षा के गिरने की स्थितियाँ बनती हैं। यह एक क्यूम्यलोनिम्बस बादल होगा। वाष्पित अवक्षेपण कणों के कारण परिवेशी वायु में शीतलन प्रक्रियाएं देखी जाती हैं। परिपक्वता के चरण में, बादलों में एक ही समय में आरोही और अवरोही दोनों वायु धाराएँ होती हैं।

बादलों में क्षय के चरण में डाउनड्राफ्ट की प्रबलता होती है, और फिर वे धीरे-धीरे पूरे बादल को ढक लेते हैं। एक बहुत ही सामान्य प्रकार के गरज के साथ मल्टीसेल क्लस्टर थंडरस्टॉर्म हैं। उनका आकार 10 से 1000 किलोमीटर तक पहुंच सकता है। मल्टी-सेल क्लस्टर के लिए, थंडरस्टॉर्म सेल का एक सेट नोट किया जाता है, वे एक पूरे के रूप में चलते हैं, हालांकि, क्लस्टर में प्रत्येक सेल थंडरक्लाउड परिवर्तन के विभिन्न चरणों में स्थित होता है। गरज वाली कोशिकाओं में जो परिपक्वता अवस्था में मौजूद होती हैं, क्लस्टर का मध्य क्षेत्र ज्यादातर विशेषता होता है, और क्षय कोशिकाओं में, क्लस्टर में लीवार्ड भाग की विशेषता होती है। उनमें से ज्यादातर लगभग 20-40 किमी के पार हैं। बहुकोशिकीय क्लस्टर गरज के साथ ओले पड़ सकते हैं और बौछारें पड़ सकती हैं।

मल्टी-सेल लीनियर थंडरस्टॉर्म की संरचना में, कोई गरज के साथ लाइन को नोट कर सकता है, इसके सामने की पंक्तियों में हवा के झोंकों के अनुसार एक लंबा, काफी विकसित मोर्चा है। चूंकि यहां आंधी की रेखाएं हैं, इसलिए बड़े ओले और भारी बारिश हो सकती है।

सुपरसेल बादलों की उपस्थिति अपेक्षाकृत दुर्लभ हो सकती है, लेकिन उनकी घटना मानव जीवन के लिए बड़े खतरे का कारण बन सकती है। सुपरसेल क्लाउड और सिंगल सेल क्लाउड की समानता है, वे अपड्राफ्ट के एक ज़ोन की विशेषता रखते हैं। हालांकि, एक अंतर है कि सेल आकार का मूल्य काफी बड़ा है: व्यास कई दसियों किलोमीटर तक पहुंच सकता है, ऊंचाई लगभग 10-15 किलोमीटर होगी (कुछ मामलों में, ऊपरी सीमा समताप मंडल में प्रवेश कर रही है)। एक आंधी की शुरुआत में, जमीन के पास हवा का विशिष्ट तापमान लगभग +27: +30 और अधिक होता है। एक नियम के रूप में, सुपरसेल क्लाउड के अग्रणी किनारे में थोड़ी बारिश होती है।

शोधकर्ताओं ने विमान और रडार अनुसंधान के आधार पर प्रदर्शित किया है कि कई मामलों में एक आंधी सेल की ऊंचाई 8-10 किमी के क्रम में हो सकती है और इसका जीवनकाल मूल्य लगभग 30 मिनट है। अपड्राफ्ट और डॉवंड्राफ्ट के मामले में, अलग-अलग गरज के साथ एक व्यास की विशेषता होती है जो 0.5 से 2.5 किमी और 3 से 8 किमी की ऊंचाई तक होती है।

गरज के बादलों की गति और गति के मापदंडों की निर्भरता इस बात पर निर्भर करती है कि वे पृथ्वी की सतह के सापेक्ष कैसे स्थित हैं, इस बात पर कि वातावरण के उन क्षेत्रों के साथ बादलों के आरोही और अवरोही प्रवाह के साथ बातचीत की प्रक्रिया कैसे होती है, जहां विकास होता है। आंधी-तूफान देखने को मिलता है। एक पृथक गरज की गति आमतौर पर 20 किमी/घंटा के क्रम में होती है, लेकिन कुछ गरज के साथ उच्च मान प्राप्त किया जा सकता है। यदि चरम स्थितियां हैं, तो गरज के साथ गति का मान 65 - 80 किमी / घंटा तक हो सकता है।

एक आंधी को शक्ति प्रदान करने वाली ऊर्जा इस तथ्य के कारण है कि गुप्त गर्मी होती है, यह तब निकलती है जब जल वाष्प संघनित होता है और बादल की बूंदें बनती हैं। इन प्रक्रियाओं में, वातावरण में संघनित पानी के प्रत्येक ग्राम के लिए, लगभग 600 कैलोरी ऊष्मा निकलती है। जब बादलों के ऊपरी हिस्सों में पानी की बूंदें जम जाती हैं, तो प्रति ग्राम अन्य 80 कैलोरी निकलने की प्रक्रिया में होती हैं। रिलीज प्रक्रियाओं से उत्पन्न होने वाली तापीय ऊर्जा आंशिक रूप से ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो ऊपर की ओर प्रवाह से संबंधित है। गरज के साथ कुल ऊर्जा का अनुमान लगाते समय, कोई 108 किलोवाट-घंटे के क्रम का मान प्राप्त कर सकता है, जिसे हम 20 किलोटन के परमाणु आवेश के साथ सहसंबद्ध कर सकते हैं। बड़े बहु-कोशिका वाले गरज के मामले में, ऊर्जा मूल्य 10 गुना से अधिक हो सकता है।

गरज के आंतरिक और बाहरी दोनों क्षेत्रों में विद्युत आवेश कैसे स्थित होते हैं, इसकी संरचनात्मक विशेषताएं जटिल पैटर्न का पालन करती हैं। हालांकि, एक ही समय में, हम कल्पना कर सकते हैं कि विद्युत आवेशों के वितरण की एक सामान्यीकृत तस्वीर क्या है जो क्लाउड परिपक्वता के चरण की विशेषता है। एक बहुत बड़ा योगदान धनात्मक द्विध्रुव संरचना का है। इसमें बादल के ऊपरी भाग में धनात्मक आवेश होता है, बादल के भीतरी भाग में ऋणात्मक आवेश होता है। जब वायुमंडलीय आयन बादल के किनारों पर चलते हैं, तो परिरक्षण परतों के निर्माण की प्रक्रियाएँ होती हैं, जो बादलों की विद्युत संरचना को उनके बाहर स्थित पर्यवेक्षकों के सापेक्ष मास्किंग की ओर ले जाती हैं। विश्लेषण इस तथ्य की ओर जाता है कि नकारात्मक चार्ज परिवेशी वायु तापमान की विशेषता वाली ऊंचाई को संदर्भित करेगा, जो कि -5 से -17 डिग्री सेल्सियस की सीमा में है। बादलों में आरोही प्रवाह की गति में वृद्धि के साथ, ऋणात्मक आवेशों के केंद्रों की ऊंचाई बढ़ जाती है।

वज्र बादलों में विद्युत संरचना की विशेषताओं को विभिन्न दृष्टिकोणों का उपयोग करके समझाया जा सकता है। मुख्य परिकल्पनाओं के अनुसार, कोई एक संकेत दे सकता है जो इस तथ्य पर आधारित है कि बड़े बादल कणों को मुख्य रूप से एक नकारात्मक चार्ज की विशेषता होती है, हल्के कणों को एक सकारात्मक चार्ज की विशेषता होती है। इसके अलावा, बड़े कणों में गिरने की गति अधिक होती है, जिसकी पुष्टि प्रयोगशाला प्रयोगों के आधार पर की गई थी। विद्युतीकरण के अन्य तंत्रों की अभिव्यक्ति हो सकती है। जब बादल में मौजूद वॉल्यूमेट्रिक इलेक्ट्रिक चार्ज कुछ मूल्यों तक बढ़ जाता है, तो बिजली का निर्वहन होता है।

विश्लेषण से पता चलता है कि बिजली को ऊर्जा का एक अविश्वसनीय स्रोत माना जा सकता है, क्योंकि यह भविष्यवाणी करना काफी मुश्किल है कि गरज कहाँ और किस समय दिखाई देगी। बिजली सैकड़ों-लाखों वोल्ट के क्रम का वोल्टेज लाती है और कुछ बिजली में पीक धाराएं 200 किलोएम्पियर तक हो सकती हैं (सामान्य स्थिति में - 5-20 किलोएम्पियर)।

बिजली की ऊर्जा की समस्याएं अभी भी हैं, जो बिजली के निर्वहन की बहुत कम अवधि से जुड़ी हैं - एक सेकंड का एक अंश, इस संबंध में, शक्तिशाली और बहुत महंगे कैपेसिटर के उपयोग की आवश्यकता होती है।

यानी बड़ी संख्या में समस्याएं नोट की जा सकती हैं। लेकिन, यदि आप एक बिजली स्टेशन की स्थापना करते हैं, जहां बिजली को लगातार होने वाली घटना के रूप में माना जाता है, तो आप बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं जो उपभोक्ताओं को भेजी जाएगी।

ग्रंथ सूची लिंक

कुज़नेत्सोव डी.ए. आधुनिक प्रकाश ऊर्जा के विकास के अवसर // अंतर्राष्ट्रीय छात्र वैज्ञानिक बुलेटिन। - 2017 - नंबर 4-6 ।;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17585 (पहुंच की तिथि: 06/15/2019)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "अकादमी ऑफ नेचुरल हिस्ट्री" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाओं को लाते हैं

गरज के साथ गरज के साथ बिजली के रूप में गरज के साथ वायुमंडलीय बिजली का निर्वहन होता है।

एक गरज वातावरण में सबसे राजसी घटनाओं में से एक है। जब यह गुजरता है तो यह विशेष रूप से मजबूत प्रभाव डालता है, जैसा कि वे कहते हैं, "आपके सिर के ठीक ऊपर।" आंधी-बल वाली हवाओं और भारी बारिश में बिजली की चमक के साथ-साथ वज्रपात होता है।

थंडर हवा का एक प्रकार का विस्फोट है, जब बिजली के उच्च तापमान (लगभग 20,000 °) के प्रभाव में यह तुरंत फैलता है और फिर ठंडा होने से सिकुड़ता है।

रैखिक बिजली कई किलोमीटर लंबी एक विशाल विद्युत चिंगारी है। उसकी उपस्थिति एक बहरी दरार (गरज) के साथ है।

वैज्ञानिक लंबे समय से ध्यान से देख रहे हैं और बिजली का अध्ययन करने की कोशिश कर रहे हैं। इसकी विद्युत प्रकृति की खोज अमेरिकी भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू फ्रैंकलिन और रूसी प्रकृतिवादी एम वी लोमोनोसोव ने की थी।

जब बड़ी वर्षा की बूंदों वाला एक शक्तिशाली बादल बनता है, तो तेज और असमान आरोही वायु धाराएँ वर्षा की बूंदों को उसके निचले हिस्से में कुचलने लगती हैं। अलग किए गए बाहरी बूंदों के कणों में ऋणात्मक आवेश होता है, और शेष नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होता है। हवा के प्रवाह द्वारा छोटी बूंदों को आसानी से ऊपर की ओर ले जाया जाता है और बादल की ऊपरी परतों को नकारात्मक बिजली से चार्ज करते हैं; बड़ी बूंदें बादल के तल पर एकत्रित हो जाती हैं और धनावेशित हो जाती हैं। बिजली के निर्वहन की ताकत वायु प्रवाह की ताकत पर निर्भर करती है। यह है बादल विद्युतीकरण योजना। वास्तव में, यह प्रक्रिया कहीं अधिक जटिल है।

बिजली के हमले अक्सर आग का कारण बनते हैं, इमारतों को नष्ट करते हैं, बिजली लाइनों को नुकसान पहुंचाते हैं, इलेक्ट्रिक ट्रेनों की आवाजाही को बाधित करते हैं। बिजली के हानिकारक प्रभावों का मुकाबला करने के लिए, इसे "पकड़ना" और प्रयोगशाला में इसका सावधानीपूर्वक अध्ययन करना आवश्यक है। यह करना आसान नहीं है: आखिरकार, सबसे मजबूत इन्सुलेशन के माध्यम से बिजली टूट जाती है और इसके साथ प्रयोग खतरनाक होते हैं। फिर भी, वैज्ञानिक इस कार्य का शानदार ढंग से सामना करते हैं। बिजली को पकड़ने के लिए, पहाड़ की बिजली की प्रयोगशालाओं में, पहाड़ के किनारों के बीच या पहाड़ और प्रयोगशाला मस्तूलों के बीच 1 किमी तक का एंटीना लगाया जाता है। बिजली ऐसे एंटेना से टकराती है।

वर्तमान कलेक्टर से टकराने के बाद, बिजली केबल के साथ प्रयोगशाला में प्रवेश करती है, स्वचालित रिकॉर्डिंग उपकरणों से गुजरती है और तुरंत जमीन में चली जाती है। ऑटोमेटा बिजली को कागज पर "साइन" करने लगता है। तो बिजली के वोल्टेज और करंट, इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की अवधि और बहुत कुछ को मापना संभव है।

यह पता चला कि बिजली में 100 या अधिक मिलियन वोल्ट का वोल्टेज होता है, और करंट 200 हजार एम्पीयर तक पहुंचता है। तुलना के लिए, हम बताते हैं कि दसियों और सैकड़ों-हजारों वोल्ट के वोल्टेज विद्युत पारेषण लाइनों में उपयोग किए जाते हैं, और वर्तमान ताकत सैकड़ों और हजारों एम्पीयर में व्यक्त की जाती है। लेकिन एक बिजली में बिजली की मात्रा कम होती है, क्योंकि इसकी अवधि की गणना आमतौर पर एक सेकंड के छोटे अंशों में की जाती है। एक बिजली का बोल्ट एक दिन में केवल एक 100-वाट प्रकाश बल्ब को बिजली देने के लिए पर्याप्त होगा।

हालांकि, "पकड़ने वालों" का उपयोग वैज्ञानिकों को बिजली गिरने की प्रतीक्षा करता है, और वे इतनी बार नहीं होते हैं। अनुसंधान के लिए, प्रयोगशालाओं में कृत्रिम बिजली बनाना कहीं अधिक सुविधाजनक है। वैज्ञानिकों ने विशेष उपकरणों की मदद से कम समय के लिए 50 लाख वोल्ट तक बिजली का वोल्टेज हासिल करने में कामयाबी हासिल की। बिजली के डिस्चार्ज ने 15 मीटर तक लंबी चिंगारी दी और साथ में एक बहरापन भी था।

फोटोग्राफी बिजली का अध्ययन करने में मदद करती है। ऐसा करने के लिए, एक अंधेरी रात में, कैमरा लेंस को थंडरक्लाउड की ओर निर्देशित करें और कैमरे को थोड़ी देर के लिए खुला छोड़ दें। बिजली चमकने के बाद, कैमरा लेंस बंद हो जाता है, और चित्र तैयार हो जाता है। लेकिन ऐसी तस्वीर बिजली के अलग-अलग हिस्सों के विकास की तस्वीर नहीं देती है, इसलिए विशेष घूर्णन कैमरों का उपयोग किया जाता है। यह आवश्यक है कि शूटिंग के दौरान डिवाइस का तंत्र काफी तेजी से घूमता है (प्रति मिनट 1000-1500 चक्कर), फिर बिजली के अलग-अलग हिस्से तस्वीर पर दिखाई देंगे। वे दिखाएंगे कि किस दिशा में और किस गति से निर्वहन विकसित हुआ।

बिजली कई प्रकार की होती है

सपाट बिजली बादलों की सतह पर एक बिजली के फ्लैश की तरह दिखती है।

रैखिक बिजली एक विशाल विद्युत चिंगारी है, बहुत पापी और कई उपांगों के साथ। ऐसी बिजली की लंबाई 2-3 किमी होती है, लेकिन यह 10 किमी या उससे अधिक तक हो सकती है। रैखिक बिजली में बड़ी शक्ति होती है। यह ऊंचे पेड़ों को तोड़ता है, कभी-कभी लोगों को संक्रमित करता है, और लकड़ी के ढांचे से टकराने पर अक्सर आग लग जाती है।

गलत बिजली - बादलों की पृष्ठभूमि के खिलाफ चलने वाली चमकदार बिंदीदार बिजली। यह बिजली का एक बहुत ही दुर्लभ रूप है।

रॉकेट बिजली बहुत धीमी गति से विकसित होती है, इसका निर्वहन 1-1.5 सेकंड तक रहता है।

बिजली का सबसे दुर्लभ रूप बॉल लाइटिंग है। यह एक गोल चमकदार द्रव्यमान है। बॉल लाइटनिंग एक मुट्ठी के आकार और यहां तक ​​​​कि एक सिर के अंदर, और एक मुक्त वातावरण में 20 मीटर व्यास तक देखा गया था। आमतौर पर, बॉल लाइटिंग बिना किसी निशान के गायब हो जाती है, लेकिन कभी-कभी यह एक भयानक दुर्घटना के साथ फट जाती है। जब बॉल लाइटिंग दिखाई देती है, सीटी या भिनभिनाहट की आवाज सुनाई देती है, तो यह उबलने लगती है, चिंगारी बिखेरती है; इसके गायब होने के बाद अक्सर हवा में धुंध बनी रहती है। बॉल लाइटिंग की अवधि एक सेकंड से लेकर कई मिनट तक होती है। इसकी गति वायु धाराओं से जुड़ी होती है, लेकिन कुछ मामलों में यह स्वतंत्र रूप से चलती है। तेज आंधी के दौरान बॉल लाइटिंग होती है।

बॉल लाइटिंग एक रैखिक बिजली के निर्वहन के प्रभाव में होती है, जब हवा में साधारण हवा की मात्रा का आयनीकरण और पृथक्करण होता है। इन दोनों प्रक्रियाओं के साथ बड़ी मात्रा में ऊर्जा का अवशोषण होता है। बॉल लाइटिंग, संक्षेप में, बिजली कहलाने का कोई अधिकार नहीं है: आखिरकार, यह केवल हवा है जो गर्म होती है और विद्युत ऊर्जा से चार्ज होती है। आवेशित वायु का एक गुच्छा हवा की आसपास की परतों के मुक्त इलेक्ट्रॉनों को धीरे-धीरे अपनी ऊर्जा देता है। अगर गेंद अपनी ऊर्जा को चमक के लिए छोड़ देती है, तो वह बस गायब हो जाती है: वह वापस सामान्य हवा में बदल जाती है। जब रास्ते में गेंद उत्तेजक के रूप में कार्य करने वाले किसी भी पदार्थ से मिलती है, तो वह फट जाती है। ऐसे रोगजनक धुएं, धूल, कालिख आदि के रूप में नाइट्रोजन और कार्बन के ऑक्साइड हो सकते हैं।

बॉल लाइटिंग का तापमान लगभग 5000° होता है। यह भी गणना की गई है कि बॉल लाइटिंग के पदार्थ के विस्फोट की ऊर्जा धुएं रहित पाउडर के विस्फोट की ऊर्जा से 50-60 गुना अधिक है।

तेज आंधी के दौरान बहुत तेज बिजली गिरती है। इस प्रकार, एक आंधी के दौरान, एक पर्यवेक्षक ने 15 मिनट में 1,000 बिजली गिरने की गिनती की। अफ्रीका में एक आंधी के दौरान, प्रति घंटे 7 हजार बिजली के झटके नोट किए गए।

इमारतों और अन्य संरचनाओं को बिजली से बचाने के लिए, एक बिजली की छड़ का उपयोग किया जाता है, या, जैसा कि अब इसे सही ढंग से कहा जाता है, एक बिजली की छड़। यह एक धातु की छड़ है जो सुरक्षित रूप से जमी हुई तार से जुड़ी होती है।

अपने आप को बिजली से बचाने के लिए, ऊंचे पेड़ों के नीचे खड़े न हों, खासकर जो अकेले खड़े हों, क्योंकि बिजली अक्सर उन पर हमला करती है। ओक इस संबंध में बहुत खतरनाक है, क्योंकि इसकी जड़ें जमीन में गहराई तक जाती हैं। कभी नहीं, भूसे के ढेर और शीशों में मत छिपो। खुले मैदान में, विशेष रूप से ऊंचे स्थानों पर, तेज आंधी के दौरान, चलने वाले व्यक्ति को बिजली गिरने का बहुत खतरा होता है। ऐसे मामलों में, जमीन पर बैठने और तूफान की प्रतीक्षा करने की सिफारिश की जाती है।

आंधी शुरू होने से पहले, कमरे में ड्राफ्ट को खत्म करना और सभी चिमनियों को बंद करना आवश्यक है। ग्रामीण इलाकों में, आपको फोन पर बात नहीं करनी चाहिए, खासकर तेज आंधी के दौरान। आमतौर पर, हमारे ग्रामीण टेलीफोन एक्सचेंज इस समय जुड़ना बंद कर देते हैं। गरज के साथ रेडियो एंटेना हमेशा ग्राउंडेड होना चाहिए।

यदि कोई दुर्घटना होती है - किसी को बिजली गिरने से झटका लगेगा, पीड़ित को तुरंत प्राथमिक चिकित्सा (कृत्रिम श्वसन, विशेष जलसेक, आदि) प्रदान करना आवश्यक है। कुछ स्थानों पर एक हानिकारक पूर्वाग्रह है कि कोई व्यक्ति अपने शरीर को जमीन में गाड़कर बिजली गिरने से पीड़ित व्यक्ति की मदद कर सकता है। किसी भी मामले में ऐसा नहीं किया जाना चाहिए: बिजली से प्रभावित व्यक्ति को विशेष रूप से शरीर में हवा के प्रवाह में वृद्धि की आवश्यकता होती है।

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