विद्युत ऊर्जा एक प्रकार की ऊर्जा है जो एक चालक में इलेक्ट्रॉनों के एक स्थान से दूसरे स्थान तक गति से प्राप्त होती है। यह एक द्वितीयक ऊर्जा स्रोत है, जिसका अर्थ है कि यह अन्य प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों, जैसे फोसिल ईंधन, परमाणु ऊर्जा, सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल ऊर्जा आदि से प्राप्त की जाती है। इन प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों को विभिन्न विधियों से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, जो उनकी प्रकृति और उपलब्धता पर निर्भर करता है। इस लेख में, हम विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोतों और उनके उपयोग के बारे में जानेंगे जिनसे बिजली उत्पन्न की जाती है।
विद्युत ऊर्जा को विद्युत धारा द्वारा किए गए कार्य या विद्युत क्षेत्र में भंडारित संभावित ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है। विद्युत ऊर्जा को विद्युत परिपथों द्वारा एक स्थान से दूसरे स्थान तक स्थानांतरित किया जा सकता है और इसे गर्मी, प्रकाश, ध्वनि, यांत्रिक गति आदि जैसे अन्य ऊर्जा के रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है। विद्युत ऊर्जा को जूल (J) या वाट-घंटे (Wh) में मापा जाता है।
विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोतों को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: नवीकरणीय और गैर-नवीकरणीय। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत वे हैं जो एक छोटे समय में प्राकृतिक या कृत्रिम रूप से पुनर्भरण किए जा सकते हैं, जैसे सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल ऊर्जा, जैव ऊर्जा आदि। गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत वे हैं जिनकी आपूर्ति सीमित होती है और उन्हें आसानी से पुनर्जन्म नहीं दिया जा सकता, जैसे फोसिल ईंधन, परमाणु ऊर्जा आदि।
निम्नलिखित सारणी में विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोतों और उनके फायदे और नुकसान का सारांश दिया गया है:
स्रोत | विवरण | फायदे | नुकसान |
---|---|---|---|
सौर ऊर्जा | प्रकाशविद्युत कोशिकाओं या सौर तापीय संयंत्रों द्वारा सूर्य की रोशनी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, समृद्ध, नवीकरणीय, कम रखरखाव की लागत। | अस्थिर, मौसम और स्थान पर निर्भर, उच्च प्रारंभिक लागत, बड़े क्षेत्र की आवश्यकता। |
पवन ऊर्जा | पवन टर्बाइनों द्वारा पवन की गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, नवीकरणीय, कम संचालन लागत। | अस्थिर, पवन गति और दिशा पर निर्भर, शोर, दृश्य प्रभाव, जैव विविधता पर प्रभाव। |
जल ऊर्जा | जल विद्युत संयंत्रों या टर्बाइनों द्वारा जल की संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, नवीकरणीय, विश्वसनीय, कम संचालन लागत, ऊर्जा को भंडारित कर सकता है। | वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का कारण बन सकता है और खाद्य उत्पादन और भूप्रयोग के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। |
जैव ऊर्जा | उच्च प्रारंभिक लागत, और पर्यावरणीय प्रभाव, लोगों और जैव विविधता को विस्थापित कर सकता है, और जल गुणवत्ता और मात्रा पर प्रभाव डाल सकता है। | नवीकरणीय, अपशिष्ट निपटान समस्या को कम करता है, मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग कर सकता है। | अस्थिर, मौसम और स्थान पर निर्भर, उच्च प्रारंभिक लागत, बड़े क्षेत्र की आवश्यकता। |
फोसिल ईंधन | कोयला, तेल, या प्राकृतिक गैस में भंडारित रासायनिक ऊर्जा को थर्मल विद्युत संयंत्रों में दहन द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | समृद्ध, सस्ता, विश्वसनीय, आसानी से परिवहन और भंडारण किया जा सकता है। | गैर-नवीकरणीय, वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का कारण बनता है, संसाधनों को खो देता है, और कीमतों में वृद्धि करता है। |
परमाणु ऊर्जा | परमाणु रिएक्टरों द्वारा रेडियोधर्मी पदार्थ (जैसे यूरेनियम) द्वारा रिलीज की गई परमाणु विखंडन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | कोयला, तेल, या प्राकृतिक गैस में भंडारित रासायनिक ऊर्जा को थर्मल विद्युत संयंत्रों में दहन द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | गैर-नवीकरणीय, रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करता है, परमाणु सुरक्षा और सुरक्षा जोखिमों का कारण बनता है, और यूरेनियम की उपलब्धता पर निर्भर करता है। |
परमाणु ऊर्जा विद्युत ऊर्जा का सबसे विवादास्पद स्रोत है, क्योंकि इसके दोनों फायदे और नुकसान हैं। एक ओर, परमाणु ऊर्जा एक विश्वसनीय, बड़े पैमाने पर, और कार्बन-कम ऊर्जा स्रोत है जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और फोसिल ईंधन पर निर्भरता को कम कर सकता है। दूसरी ओर, परमाणु ऊर्जा में उच्च निवेश लागत, जटिल अपशिष्ट प्रबंधन, संभावित दुर्घटनाएं, और प्रसार विषयों, और यूरेनियम की आपूर्ति की अनिश्चितता शामिल है।
बिजली के उत्पादन की प्रक्रिया उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा स्रोत पर निर्भर करती है। हालांकि, अधिकांश विधियाँ एक जनरेटर का उपयोग करके किसी भी प्रकार की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने पर आधारित होती हैं। जनरेटर एक उपकरण है जो विद्युत धारा को विद्युत चुंबकीय प्रेरण द्वारा घूर्णन गति में परिवर्तित करता है। विद्युत चुंबकीय प्रेरण का मूल सिद्धांत यह है कि एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक चालक में विद्युत वोल्टेज प्रेरित करता है।
चित्रानुसार, विद्युत ऊर्जा के अधिकांश स्रोतों के लिए एक टर्बाइन की आवश्यकता होती है जो एक जनरेटर को घूमाता है। टर्बाइन एक मशीन है जो द्रव प्रवाह (जैसे पानी, भाप, या हवा) को घूर्णन गति में परिवर्तित करता है। द्रव प्रवाह को विभिन्न तरीकों से उत्पन्न किया जा सकता है, जैसे फोसिल ईंधन को जलाना, नाभिकीय विखंडन द्वारा पानी को गर्म करना, पवन या पानी की गतिज ऊर्जा को पकड़ना आदि।
कुछ विद्युट ऊर्जा के स्रोतों को बिजली उत्पन्न करने के लिए टर्बाइन या जनरेटर की आवश्यकता नहीं होती है। उदाहरण के