'जीवाश्म ईंधन' शब्द इन दिनों काफी प्रचलित है। अधिक बार नहीं, यह पर्यावरणीय मुद्दों, जलवायु परिवर्तन, या तथाकथित 'ऊर्जा संकट' के संदर्भ में सामने आता है। प्रदूषण का एक प्रमुख स्रोत होने के अलावा, जीवाश्म ईंधन पर मानवता की निर्भरता ने हाल के दशकों में काफी चिंता पैदा की है, और विकल्पों की मांग को बढ़ावा दिया है।
लेकिन जीवाश्म ईंधन क्या हैं? जबकि अधिकांश लोग इन शब्दों को सुनते समय गैसोलीन और तेल के बारे में सोचते हैं, यह वास्तव में कई अलग-अलग प्रकार के ऊर्जा स्रोतों पर लागू होता है जो विघटित कार्बनिक पदार्थों से प्राप्त होते हैं। मानवता उन पर इतनी निर्भर कैसे हो गई, और उन्हें बदलने के लिए हम क्या देख सकते हैं, ये कुछ सबसे बड़ी चिंताएँ हैं जो आज हमारे सामने हैं।
परिभाषा:
जीवाश्म ईंधन ऊर्जा स्रोतों को संदर्भित करता है जो जीवित पदार्थ के अवायवीय अपघटन के परिणामस्वरूप बनते हैं जिसमें प्राचीन प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ऊर्जा होती है। आमतौर पर, ये जीव लाखों वर्षों से मृत हैं, जिनमें से कुछ क्रायोजेनियन काल (लगभग 650 मिलियन वर्ष पूर्व) तक के हैं।
ब्रायन माउंड स्ट्रैटेजिक पेट्रोलियम रिजर्व, ब्रेज़ोरिया कंट्री, टेक्सास में स्थित है। क्रेडिट: एनर्जी.जीओवी
जीवाश्म ईंधन में उनके रासायनिक बंधों में कार्बन और संग्रहीत ऊर्जा का उच्च प्रतिशत होता है। वे पेट्रोलियम, कोयला, प्राकृतिक गैस और अन्य दहनशील, हाइड्रोकार्बन यौगिकों का रूप ले सकते हैं। जबकि पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस जीवों के अपघटन से बनते हैं, कोयला और मीथेन स्थलीय पौधों के अपघटन के परिणाम हैं।
पूर्व के मामले में, यह माना जाता है कि लाखों साल पहले बड़ी मात्रा में फाइटोप्लांकटन और ज़ोप्लांकटन समुद्र या झीलों के तल पर बसे थे। कई लाखों वर्षों के दौरान, यह कार्बनिक पदार्थ कीचड़ के साथ मिश्रित हो गया और तलछट की भारी परतों के नीचे दब गया। परिणामी गर्मी और दबाव के कारण कार्बनिक पदार्थ रासायनिक रूप से परिवर्तित हो गए, अंततः कार्बन यौगिक बन गए।
उत्तरार्द्ध के मामले में, स्रोत मृत पौधे का मामला था जो कार्बोनिफेरस अवधि के दौरान तलछट में ढका हुआ था - यानी डेवोनियन काल के अंत से पर्मियन अवधि (लगभग 300 और 350 मिलियन वर्ष पूर्व) की शुरुआत तक। समय के साथ, ये जमा या तो जम गए या गैसीय हो गए, जिससे कोयला क्षेत्र, मीथेन और प्राकृतिक गैसें बन गईं।
आधुनिक उपयोग:
कोयले का उपयोग प्राचीन काल से ईंधन के रूप में किया जाता रहा है, अक्सर भट्टियों में धातु के अयस्कों को पिघलाने के लिए। असंसाधित और अपरिष्कृत तेल भी सदियों से रोशनी के लिए लैंप में जलाए गए हैं, और अर्ध-ठोस हाइड्रोकार्बन (जैसे टार) का उपयोग वॉटरप्रूफिंग (मुख्य रूप से नावों के नीचे और डॉक पर) और उत्सर्जन के लिए किया जाता था।
ऊर्जा के स्रोतों के रूप में जीवाश्म ईंधन का व्यापक उपयोग औद्योगिक क्रांति (18वीं - 19वीं शताब्दी) के दौरान शुरू हुआ, जहां कोयले और तेल ने पशु स्रोतों (यानी व्हेल तेल) को बिजली के भाप इंजनों में बदलना शुरू कर दिया। दूसरी औद्योगिक क्रांति (सीए। 1870 - 1914) के समय तक, बिजली के जनरेटर को बिजली देने के लिए तेल और कोयले का उपयोग किया जाने लगा।
आंतरिक दहन इंजन (यानी ऑटोमोबाइल) के आविष्कार ने तेल की मांग में तेजी से वृद्धि की, जैसा कि विमान के विकास ने किया था। पेट्रोकेमिकल उद्योग समवर्ती रूप से उभरा, जिसमें पेट्रोलियम का उपयोग प्लास्टिक से लेकर फीडस्टॉक तक के उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता था। इसके अलावा, सड़कों और राजमार्गों के निर्माण में टार (पेट्रोलियम निष्कर्षण से बचा हुआ उत्पाद) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा।
जीवाश्म ईंधन आधुनिक विनिर्माण, उद्योग और परिवहन के लिए केंद्रीय बन गए क्योंकि वे प्रति यूनिट द्रव्यमान में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा का उत्पादन कैसे करते हैं। 2015 के अनुसार, के अनुसार अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (आईईए) दुनिया की ऊर्जा जरूरतों को मुख्य रूप से कोयले (41.3%) और प्राकृतिक गैस (21.7%) जैसे स्रोतों द्वारा प्रदान किया जाता है, हालांकि तेल केवल 4.4% तक गिर गया है।
जीवाश्म ईंधन उद्योग भी वैश्विक अर्थव्यवस्था का एक बड़ा हिस्सा है। 2014 में, वैश्विक कोयले की खपत 3.8 बिलियन मीट्रिक टन से अधिक, और US $46 बिलियन के लिए जिम्मेदार है राजस्व में अकेले अमेरिका में। 2012 में, वैश्विक तेल और गैस उत्पादन पहुंच गया प्रति दिन 75 मिलियन बैरल से अधिक , जबकि वैश्विक राजस्व उद्योग द्वारा उत्पन्न लगभग 1.247 ट्रिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया।
दुनिया के देशों को उनके वार्षिक तेल उत्पादन के मामले में स्थान दिया गया है। साभार: विकिपीडिया कॉमन्स/अली ज़िफ़ान
जीवाश्म ईंधन उद्योग भी दुनिया भर में सरकारी सुरक्षा और प्रोत्साहन का एक बड़ा सौदा प्राप्त करता है। ए 2014 की रिपोर्ट आईईए से संकेत मिलता है कि जीवाश्म ईंधन उद्योग वैश्विक सरकारी सब्सिडी में सालाना 550 अरब डॉलर का संग्रह करता है। हालांकि, एक 2015 अध्ययन अंतर्राष्ट्रीय मुद्रा कोष (आईएमएफ) ने संकेत दिया कि दुनिया भर में सरकारों को इन सब्सिडी की वास्तविक लागत लगभग 5.3 ट्रिलियन अमेरिकी डॉलर (या वैश्विक सकल घरेलू उत्पाद का 6.5%) है।
पर्यावरणीय प्रभाव:
औद्योगिक क्रांति के बाद से औद्योगिक देशों और प्रमुख शहरों में जीवाश्म ईंधन और वायु प्रदूषण के बीच संबंध स्पष्ट हो गया है। कोयले और तेल के जलने से उत्पन्न प्रदूषकों में कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, वाष्पशील कार्बनिक यौगिक और भारी धातुएँ शामिल हैं, जो सभी श्वसन संबंधी बीमारियों और बीमारी के बढ़ते जोखिम से जुड़ी हुई हैं।
मनुष्यों द्वारा जीवाश्म ईंधन को जलाना भी दुनिया भर में कार्बन डाइऑक्साइड (लगभग 90%) के उत्सर्जन का सबसे बड़ा स्रोत है, जो मुख्य ग्रीनहाउस गैसों में से एक है जो विकिरण बल (उर्फ। ग्रीनहाउस प्रभाव) को होने देता है, और योगदान देता है ग्लोबल वार्मिंग।
2013 में, नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन ने घोषणा की कि ऊपरी वायुमंडल में CO² का स्तर पहुंच गया है 400 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) 19वीं शताब्दी में मापन शुरू होने के बाद पहली बार। वर्तमान दर के आधार पर जिस पर उत्सर्जन बढ़ रहा है, नासा का अनुमान ताकि आने वाली सदी में कार्बन का स्तर 550 से 800 पीपीएम के बीच पहुंच सके।
यदि पूर्व का मामला है, तो नासा औसत वैश्विक तापमान में 2.5 डिग्री सेल्सियस (4.5 डिग्री फ़ारेनहाइट) की वृद्धि का अनुमान लगाता है, जो टिकाऊ होगा। हालांकि, यदि बाद का परिदृश्य ऐसा साबित होता है, तो वैश्विक तापमान में औसतन 4.5 डिग्री सेल्सियस (8 डिग्री फारेनहाइट) की वृद्धि होगी, जो ग्रह के कई हिस्सों के लिए जीवन को अस्थिर कर देगा। इस कारण से, विकास और व्यापक व्यावसायिक अपनाने के लिए विकल्प तलाशे जा रहे हैं।
विकल्प:
जीवाश्म ईंधन के उपयोग के दीर्घकालिक प्रभावों के कारण, वैज्ञानिक और शोधकर्ता एक सदी से भी अधिक समय से विकल्प विकसित कर रहे हैं। इनमें जलविद्युत शक्ति जैसी अवधारणाएं शामिल हैं - जो 19 वीं शताब्दी के अंत से अस्तित्व में है - जहां गिरते पानी का उपयोग टर्बाइनों को घुमाने और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
20वीं सदी के उत्तरार्ध से, परमाणु ऊर्जा को भी कोयले और पेट्रोलियम के विकल्प के रूप में देखा जाने लगा है। यहां, धीमी गति से विखंडन रिएक्टर (जो यूरेनियम या अन्य भारी तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय पर निर्भर करते हैं) का उपयोग पानी को गर्म करने के लिए किया जाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए भाप उत्पन्न करता है।
दूसरी शताब्दी के मध्य से, कई और तरीके प्रस्तावित किए गए हैं जो सरल से लेकर अत्यधिक परिष्कृत तक हैं। इनमें पवन ऊर्जा शामिल है, जहां वायु प्रवाह में परिवर्तन टर्बाइनों को धक्का देता है; सौर ऊर्जा, जहां फोटोवोल्टिक कोशिकाएं सूर्य की ऊर्जा (और कभी-कभी गर्मी) को बिजली में परिवर्तित करती हैं; भू-तापीय शक्ति, जो टर्बाइनों को घुमाने के लिए पृथ्वी की पपड़ी से वाष्पित भाप पर निर्भर करती है; और ज्वारीय शक्ति, जहां ज्वार में परिवर्तन टर्बाइनों को धक्का देते हैं।
कल्हम सेंटर फॉर फ्यूजन एनर्जी (यूके) में गोलाकार टोकामक मस्त। फोटो: सीसीएफई
वैकल्पिक ईंधन भी जैविक स्रोतों से प्राप्त किए जा रहे हैं, जहां गैसोलीन को बदलने के लिए संयंत्र और जैविक स्रोतों का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजन को एक शक्ति स्रोत के रूप में भी विकसित किया जा रहा है, जिसमें हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं से लेकर आंतरिक दहन और विद्युत इंजनों को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी तक शामिल हैं। संलयन शक्ति भी विकसित की जा रही है, जहां स्वच्छ, प्रचुर मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन के परमाणु रिएक्टरों के अंदर जुड़े हुए हैं।
21वीं सदी के मध्य तक, जीवाश्म ईंधन के अप्रचलित होने की संभावना है, या कम से कम उनके उपयोग के मामले में काफी गिरावट आई है। लेकिन एक ऐतिहासिक दृष्टिकोण से, वे मानव विकास में सबसे बड़े और सबसे लंबे समय तक चलने वाले विस्फोटों से जुड़े रहे हैं। क्या मानवता इस विकास के दीर्घकालिक प्रभावों से बचेगी - जिसमें जीवाश्म ईंधन जलने और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की तीव्र मात्रा शामिल है - देखा जाना बाकी है।
हमने यूनिवर्स टुडे के लिए जीवाश्म ईंधन के बारे में कई लेख लिखे हैं। यहाँ है एक उन्नत ग्रीनहाउस प्रभाव क्या है? , वायुमंडल में गैसें , वायु प्रदूषण का कारण क्या है? , क्या होगा अगर हम सब कुछ जला दें? , वैकल्पिक ऊर्जा क्या है? , तथा 'जलवायु परिवर्तन अब पहले से कहीं अधिक निश्चित है,' नई रिपोर्ट कहती है
यदि आप जीवाश्म ईंधन के बारे में अधिक जानकारी चाहते हैं, तो देखें नासा की पृथ्वी वेधशाला . और यहाँ एक लिंक है हमारे वायुमंडल की सुरक्षा पर नासा का लेख .
एस्ट्रोनॉमी कास्ट के कुछ एपिसोड भी हैं जो विषय के लिए प्रासंगिक हैं। यहाँ है एपिसोड 51: पृथ्वी तथा एपिसोड 308: जलवायु परिवर्तन .
स्रोत:
