पनबिजली विश्व के कई क्षेत्रों में बिजली का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जो वैश्विक बिजली की जरूरतों का 24% प्रदान करता है। ब्राजील और नॉर्वे लगभग विशेष रूप से जल विद्युत पर निर्भर हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, सभी बिजली का 7 से 12% जल विद्युत द्वारा उत्पादित किया जाता है; जो राज्य इस पर सबसे अधिक निर्भर हैं वे हैं वाशिंगटन, ओरेगन, कैलिफोर्निया और न्यूयॉर्क।
हाइड्रोपावर बनाम पनबिजली
हाइड्रोपावर तब होता है जब पानी को चलती भागों को सक्रिय करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो बदले में एक चक्की, एक सिंचाई प्रणाली, या एक इलेक्ट्रिक टर्बाइन (जिस स्थिति में हम जलविद्युत शब्द का उपयोग कर सकते हैं) का संचालन कर सकते हैं। सबसे अधिक, जलविद्युत का उत्पादन तब किया जाता है जब पानी को वापस आयोजित किया जाता है बांध, एक टरबाइन के माध्यम से एक पेनस्टॉक का नेतृत्व किया, और फिर नीचे नदी में जारी किया। पानी को ऊपर जलाशय के दबाव से और गुरुत्वाकर्षण द्वारा खींचकर दोनों को धक्का दिया जाता है, और यह ऊर्जा एक टर्बाइन को बिजली पैदा करने वाले जनरेटर से जोड़ती है। नदी के पनबिजली संयंत्रों के दुर्लभ बांध भी हैं, लेकिन इसके पीछे कोई जलाशय नहीं है; नदी के पानी को प्राकृतिक प्रवाह दर पर अतीत में प्रवाहित करके टरबाइनों को स्थानांतरित किया जाता है।
अंततः, बिजली का उत्पादन जलाशय को फिर से भरने के लिए प्राकृतिक जल चक्र पर निर्भर करता है, जिससे यह एक नवीकरणीय प्रक्रिया बन जाती है, जिसमें जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है। जीवाश्म ईंधन का हमारा उपयोग पर्यावरणीय समस्याओं की एक भीड़ के साथ जुड़ा हुआ है: उदाहरण के लिए, तेल से निष्कर्षण टार सैंड वायु प्रदूषण पैदा करता है; fracking प्राकृतिक गैस जल प्रदूषण से जुड़ी है; जीवाश्म ईंधन के जलने से उत्पादन होता है जलवायु परिवर्तन-inducing ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन. इसलिए, हम जीवाश्म ईंधन के स्वच्छ विकल्प के रूप में अक्षय ऊर्जा के स्रोतों को देखते हैं। हालांकि, ऊर्जा के सभी स्रोतों की तरह, अक्षय या नहीं, पनबिजली से जुड़े पर्यावरणीय लागत हैं। यहां कुछ लाभों के साथ उन लागतों की समीक्षा की गई है।
लागत
- मछली के लिए बाधा. कई प्रवासी मछली प्रजातियां अपने जीवन चक्र को पूरा करने के लिए नदियों के ऊपर और नीचे तैरती हैं। Anadromous मछली, जैसे सामन, shad, या अटलांटिक स्टर्जन, ऊपर जाने के लिए स्पॉन, और युवा मछलियाँ समुद्र तक पहुँचने के लिए नदी में तैरती हैं। कैटाल्रोमस मछली, अमेरिकी ईल की तरह, नदियों में रहते हैं जब तक वे समुद्र में तैरने के लिए प्रजनन के लिए नहीं निकलते हैं, और युवा ईल (एल्वर) के बाद वे मीठे पानी में वापस आ जाते हैं। बांध स्पष्ट रूप से इन मछलियों के मार्ग को अवरुद्ध करते हैं। कुछ बांधों को मछली के सीढ़ी या अन्य उपकरणों से सुसज्जित किया गया है ताकि वे बिना किसी बाधा के गुजर सकें। इन संरचनाओं की प्रभावशीलता काफी परिवर्तनशील है लेकिन सुधार कर रही है।
- बाढ़ शासन में परिवर्तन. भारी वर्षा के वसंत पिघल के बाद बांध बड़े, अचानक मात्रा में पानी का बफर कर सकते हैं। यह डाउनस्ट्रीम समुदायों के लिए एक अच्छी बात हो सकती है (नीचे लाभ देखें), लेकिन यह एक आवधिक प्रवाह से नदी को भी घूरता है तलछट के और नदी के बिस्तर के नियमित रूप से पुन: काउंटरिंग से प्राकृतिक उच्च प्रवाह को रोकता है, जो जलीय के लिए आवास को नवीनीकृत करता है जिंदगी। इन पारिस्थितिक प्रक्रियाओं को फिर से बनाने के लिए, अधिकारी समय-समय पर कोलोराडो नदी के नीचे बड़ी मात्रा में पानी छोड़ते हैं, जिससे नदी के साथ-साथ देशी वनस्पतियों पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
- तापमान और ऑक्सीजन मॉड्यूलेशन. बांध के डिजाइन के आधार पर, बहाव वाला पानी अक्सर जलाशय के गहरे भागों से आता है। इसलिए यह पानी पूरे वर्ष में एक ही ठंडा तापमान होता है। इससे जल के तापमान में व्यापक मौसमी बदलाव के अनुकूल जलीय जीवन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इसी तरह, जारी पानी में कम ऑक्सीजन का स्तर जलीय जीवन को नीचे की ओर मार सकता है, लेकिन आउटलेट में हवा को पानी में मिलाकर समस्या को कम किया जा सकता है।
- भाप. जलाशय एक नदी के सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, इस प्रकार वाष्पीकरण में खोए पानी की मात्रा में वृद्धि होती है। गर्म, धूप वाले क्षेत्रों में नुकसान डगमगा रहे हैं: घरेलू खपत के लिए उपयोग किए जाने वाले जलाशय के वाष्पीकरण से अधिक पानी खो जाता है। जब पानी वाष्पित हो जाता है, तो घुलित लवण पीछे रह जाता है, जिससे लवणता का स्तर नीचे की ओर बढ़ता है और जलीय जीवन को नुकसान पहुंचाता है।
- बुध का प्रदूषण. कोयले से जलने वाले बिजली संयंत्रों से पारे की लंबी दूरी पर वनस्पति जमा होती है। जब नए जलाशय बनाए जाते हैं, तो अब जलमग्न वनस्पतियों में पाए जाने वाले पारे को मिथाइल-पारा में जीवाणुओं द्वारा छोड़ दिया जाता है और परिवर्तित किया जाता है। यह मिथाइल-पारा तेजी से केंद्रित हो जाता है क्योंकि यह खाद्य श्रृंखला (बायोमैग्निफिकेशन नामक एक प्रक्रिया) को आगे बढ़ाता है। मनुष्यों सहित शिकारी मछली के उपभोक्ताओं को फिर विषैले यौगिक की खतरनाक सांद्रता के संपर्क में लाया जाता है।
- मीथेन उत्सर्जन. जलाशयों में अक्सर वनस्पति या आस-पास के कृषि क्षेत्रों से आने वाले पोषक तत्वों से संतृप्त हो जाते हैं। इन पोषक तत्वों का सेवन शैवाल और सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है जो बदले में बड़ी मात्रा में मीथेन, एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस छोड़ते हैं। इस समस्या का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है ताकि इसकी सही सीमा को समझा जा सके।
लाभ
- बाढ़ नियंत्रण. जलाशय के स्तर को भारी बारिश या हिमपात की प्रत्याशा में उतारा जा सकता है, जिससे समुदायों को खतरनाक नदी के स्तर से नीचे की ओर बफ़र किया जा सकता है।
- मनोरंजन. बड़े जलाशयों का उपयोग अक्सर मछली पकड़ने और नौका विहार जैसी मनोरंजक गतिविधियों के लिए किया जाता है।
- जीवाश्म ईंधन के लिए वैकल्पिक. पनबिजली का उत्पादन जीवाश्म ईंधन की तुलना में ग्रीनहाउस गैसों की शुद्ध मात्रा को कम करता है। ऊर्जा स्रोतों के पोर्टफोलियो के हिस्से के रूप में, पनबिजली घरेलू पर अधिक निर्भरता की अनुमति देती है कम कठोर पर्यावरण वाले स्थानों में विदेशों में खनन किए गए जीवाश्म ईंधन के विपरीत ऊर्जा नियमों।
कुछ समाधान
क्योंकि पुराने बाँधों के आर्थिक लाभ कम होते हैं, जबकि पर्यावरणीय लागतें बढ़ती हैं, हमने बाँध के विघटन और हटाने में कोई वृद्धि देखी है। ये बांध निष्कासन शानदार हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे वैज्ञानिकों को यह देखने की अनुमति देते हैं कि नदियों के किनारे प्राकृतिक प्रक्रियाओं को कैसे बहाल किया जाता है।
यहाँ वर्णित पर्यावरणीय समस्याओं में से अधिकांश बड़े पैमाने पर पनबिजली परियोजनाओं से जुड़ी हैं। वहाँ बहुत छोटे पैमाने पर परियोजनाओं की एक भीड़ है (जिसे अक्सर "माइक्रो-हाइड्रो" कहा जाता है) जहां विवेकपूर्ण रूप से रखा छोटे टर्बाइन एक घर या एक के लिए बिजली का उत्पादन करने के लिए कम मात्रा धाराओं का उपयोग करें अड़ोस - पड़ोस। यदि ठीक से डिज़ाइन किया गया है तो इन परियोजनाओं का पर्यावरणीय प्रभाव बहुत कम है।
स्रोत और आगे पढ़ना
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