ऊर्जा के वैकल्पिक सोर्स

 


कक्षा 8 विज्ञान: ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत (Alternative Sources of Energy)


वैकल्पिक (नवीकरणीय) ऊर्जा स्रोत: ऊर्जा के वे प्राकृतिक स्रोत जो कभी समाप्त नहीं होते और जिनका दोबारा उपयोग किया जा सकता है। इन्हें 'गैर-पारंपरिक स्रोत' भी कहते हैं।

सौर ऊर्जा (Solar Energy): सूर्य से प्राप्त प्रकाश और ऊष्मा ऊर्जा। इसका उपयोग सोलर कुकर, सोलर सेल और सोलर वाटर हीटर में होता है।

सोलर सेल: मुख्य तथ्य

ऊर्जा निर्माण: सोलर सेल फोटोवोल्टिक प्रभाव (Photovoltaic Effect) पर काम करता है। जब सूर्य की किरणों के फोटॉन सेल पर पड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह शुरू होता है और डायरेक्ट करंट (DC) उत्पन्न होता है।

वोल्टेज आउटपुट: एक मानक सिंगल सिलिकॉन सेल लगभग 0.5 से 0.6 वोल्ट का वोल्टेज उत्पन्न करता है। आवश्यक वोल्टेज और करंट पाने के लिए कई सेल्स को जोड़कर सोलर पैनल बनाया जाता है।

पदार्थ: यह मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर सामग्री, विशेषकर सिलिकॉन (मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन) का बना होता है।

नई रिसर्च व तकनीक: वर्तमान में उच्च दक्षता के लिए पेरोव्स्काइट (Perovskite) सोलर सेल, दोनों तरफ से धूप सोखने वाले बाइफेशियल सेल्स, और लचीले ऑर्गेनिक फोटोवोल्टिक (OPV) पर तेजी से अनुसंधान जारी है।

पवन ऊर्जा (Wind Energy): बहती हवा की गतिज ऊर्जा (Kinetic energy)। पवन चक्की (Windmill) के माध्यम से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न की जाती है।

जल विद्युत (Hydroelectric Energy): बांधों में ऊंचाई पर रोके गए जल की स्थितिज ऊर्जा को टरबाइन घुमाकर विद्युत ऊर्जा में बदला जाता है।

बायोमास / जैव मात्रा (Biomass): गोबर, कृषि अपशिष्ट और घरेलू कचरे के अपघटन से बनने वाली बायोगैस (मुख्य घटक: मीथेन)।

लाभ: प्रदूषण मुक्त, असीमित उपलब्धता और पर्यावरण-अनुकूल।

लघु एवं दीर्घ उत्तरीय प्रश्न-उत्तर (Questions & Answers)

प्रश्न 1: हमें जीवाश्म ईंधन (कोयला, पेट्रोलियम) के स्थान पर वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता क्यों है?

उत्तर: जीवाश्म ईंधन सीमित हैं और आने वाले वर्षों में समाप्त हो जाएंगे। इनके जलने से भारी मात्रा में वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैसें निकलती हैं। वैकल्पिक स्रोत असीमित और प्रदूषण-मुक्त हैं।

प्रश्न 2: बायोगैस क्या है और इसके क्या फायदे हैं?

उत्तर: गाय के गोबर और जैविक कचरे के अवायवीय अपघटन (बिना ऑक्सीजन के सड़ने) से बायोगैस बनती है। यह धुआं-रहित जलती है और बचा हुआ अपशिष्ट उत्तम जैविक खाद के रूप में प्रयोग होता है।

प्रश्न 3: सौर सेल किस सिद्धांत पर कार्य करता है और यह किस तत्व से बनता है?

उत्तर: सौर सेल सौर ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसे बनाने के लिए मुख्य रूप से सिलिकॉन (Silicon) का उपयोग किया जाता है।

वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs)

बायोगैस का मुख्य घटक कौन-सी गैस है?

(A) ऑक्सीजन

(B) मीथेन

(C) नाइट्रोजन

(D) कार्बन डाइऑक्साइड

उत्तर: (B) मीथेन

निम्नलिखित में से कौन-सा ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है?

(A) कोयला

(B) पेट्रोलियम

(C) सौर ऊर्जा

(D) प्राकृतिक गैस

उत्तर: (C) सौर ऊर्जा

सोलर कुकर की भीतरी सतह को किस रंग से रंगा जाता है ताकि वह अधिक ऊष्मा अवशोषित करे?

(A) सफेद

(B) लाल

(C) काला

(D) नीला

उत्तर: (C) काला

जिज्ञासा जगाने वाले प्रश्न (Curiosity Questions)

प्रश्न: यदि पृथ्वी पर सूर्य चमकना बंद कर दे, तो क्या हम पवन ऊर्जा या जल ऊर्जा का उपयोग कर पाएंगे?

विचार: नहीं, क्योंकि पृथ्वी पर वायु का चलना (हवा का दबाव बदलना) और जल चक्र (वर्षा होना) दोनों ही सूर्य की ऊष्मा पर निर्भर करते हैं।

प्रश्न: रात के समय जब धूप नहीं होती, तब सौर ऊर्जा से चलने वाले उपकरण कैसे काम करते हैं?

विचार: दिन के समय सौर ऊर्जा को बैटरी (जैसे लिथियम-आयन या लेड-एसिड बैटरी) में रासायनिक ऊर्जा के रूप में स्टोर कर लिया जाता है।

प्रैक्टिकल एवं प्रयोग आधारित प्रश्न (Practical Based Questions)

प्रश्न 1: एक छात्र ने सोलर कुकर का डिब्बा बाहर से सफेद और अंदर से चमकीला रखा। क्या उसका खाना जल्दी पकेगा? क्यों?

उत्तर: नहीं, खाना ठीक से नहीं पकेगा। काला रंग ऊष्मा का सबसे अच्छा अवशोषक (absorber) होता है, जबकि सफेद या चमकीली सतह ऊष्मा को परावर्तित (reflect) कर देती है। इसलिए भीतरी सतह काली होनी चाहिए।

प्रश्न 2: पवन चक्की को किसी संकरी घाटी या घने जंगलों के बीच स्थापित करने के बजाय खुले तटीय क्षेत्रों में क्यों लगाया जाता है?

उत्तर: पवन चक्की से बिजली बनाने के लिए हवा की निरंतर न्यूनतम गति (लगभग 15 किमी/घंटा) आवश्यक है। खुले मैदानों या समुद्र तटीय क्षेत्रों में बिना रुकावट के तेज हवाएं चलती

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