ऊर्जा बचत प्रौद्योगिकियाँ और आधुनिक जीवन में उनकी भूमिका

ऊर्जा बचत प्रौद्योगिकियाँ और आधुनिक जीवन में उनकी भूमिका
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ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों को विभिन्न उत्पादन और घरेलू प्रक्रियाओं के रूप में समझा जाता है, जिसका उद्देश्य उत्पादन की प्रति यूनिट, या खर्च की गई ऊर्जा की प्रति यूनिट – थर्मल या इलेक्ट्रिकल – सामग्री और ऊर्जा संसाधनों की खपत को कम करना है।

सिद्धांत रूप में, ऊर्जा बचत के दो तरीके संभव हैं – या तो गैर-नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों (गैस, कोयला, तेल) को कम खर्च करना या उन्हें अधिक कुशलता से उपयोग करना।

आइए आर्थिक गतिविधि के सबसे बड़े पैमाने के क्षेत्रों पर विचार करें, जहां ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों की शुरूआत विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। ये उद्योग, निर्माण और घर हैं।

उत्पादन में ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के अनुप्रयोग का अभ्यास

परंपरागत रूप से, धातुकर्म, रासायनिक उद्योग और मैकेनिकल इंजीनियरिंग सबसे अधिक सामग्री और ऊर्जा संसाधनों का उपभोग करते हैं। किसी भी तकनीकी प्रक्रिया की प्रभावशीलता की कसौटी उसका दक्षता संकेतक है।

मुख्य हानियाँ हैं:

  1. किसी भी यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाली घर्षण हानि।
  2. ताप हानि, जिसमें अतिरिक्त संसाधन पर्यावरण के अनुत्पादक तापन पर खर्च होते हैं।
  3. लंबी दूरी पर महत्वपूर्ण शक्ति संचारित करने की प्रक्रियाओं के साथ होने वाली विद्युत ऊर्जा हानि।
  4. एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे प्रकार की ऊर्जा में बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों में चुंबकीय हानि।
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साथ ही, जैसे-जैसे किसी एक इकाई की शक्ति बढ़ती है, उसके नुकसान का स्तर भी बढ़ता जाता है। चूंकि धातुकर्म उद्योगों को संचालित करने के लिए पारंपरिक ऊर्जा संसाधनों का अधिक उपयोग किया जाता है, इसलिए ऊर्जा की खपत में वृद्धि अक्सर पर्यावरणीय स्थिति में गिरावट के साथ होती है।

धातुकर्म में विशिष्ट ऊर्जा खपत को कम करने के लिए निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है:

  • द्वितीयक कच्चे माल और उत्पादन अपशिष्ट का विस्तारित उपयोग;
  • कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का उपयोग करके धातुकर्म सुविधाओं के प्रबंधन का अनुकूलन;
  • उपकरणों को उनके संचालन के दौरान बढ़ी हुई दक्षता की विशेषता होती है।

रासायनिक उद्योग में संसाधन-बचत प्रौद्योगिकियों को इसी तरह से पेश किया जा रहा है। और धातु के काम में, अपशिष्ट-मुक्त प्रौद्योगिकियों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है: उदाहरण के लिए, प्लास्टिक विरूपण प्रक्रियाओं को यांत्रिक प्रसंस्करण (जो महत्वपूर्ण मात्रा में चिप्स का उत्पादन करता है) के लिए तेजी से पसंद किया जाता है, और ठंडी अवस्था में, जब अपशिष्ट की मात्रा न्यूनतम होती है।

सुपरकंडक्टर्स – कुशल ऊर्जा के लिए नई सामग्री
सुपरकंडक्टर्स – कुशल ऊर्जा के लिए नई सामग्री

बड़े पैमाने पर उत्पादन वाले उद्योगों में ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां विशेष रूप से गहन रूप से विकसित हो रही हैं। इसका एक उदाहरण कारों या इंजनों का उत्पादन है। आधुनिक ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां एक नए वाहन के जन्म की पूरी श्रृंखला के साथ होती हैं – इसके डिजाइन से, जिसके विकास के दौरान वाहन की गति के प्रतिरोध के कारकों को पूरी तरह से ध्यान में रखा जाता है, उच्चतम उत्पादकता और गुणवत्ता के साथ किए गए असेंबली संचालन तक।

ऊर्जा-कुशल इंजनों का उत्पादन करते समय, इंजन भार, न्यूनतम अपशिष्ट ताप और निकास गैसें, अधिकतम दक्षता को ध्यान में रखा जाता है, और आंतरिक दहन इंजनों के लिए, ईंधन की सर्वोत्तम रासायनिक संरचना को भी ध्यान में रखा जाता है।

निर्माण में नई ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियाँ

आवासीय और सार्वजनिक भवनों का डिजाइन और निर्माण करते समय, अनुत्पादक नुकसान की लागत को पूरी तरह से ध्यान में रखा जाना चाहिए।

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उनमें से:

  • अंतरिक्ष हीटिंग के दौरान नुकसान।
  • इमारतों की छत से गर्मी का नुकसान।
  • इमारत की बाहरी सतह और पर्यावरण के बीच गर्मी विनिमय की कमजोर रूप से नियंत्रित प्रक्रियाएं, खासकर ठंड के मौसम के दौरान।
  • अप्रभावी एयर कंडीशनिंग।

रूस में सबसे आशाजनक ऊर्जा-बचत निर्माण तकनीक संक्षेपण कोटिंग मॉड्यूल की स्थापना है। ये उपकरण उच्च दहन दक्षता प्रदान करते हैं – 89% से 97% तक और इन्हें हीटिंग और वेंटिलेशन का सबसे कुशल तरीका माना जाता है जो गैस ईंधन का उपयोग करता है।

संघनक इकाइयाँ छतों पर स्थापित की जाती हैं, जो प्रभावी वेंटिलेशन भी प्रदान करती हैं। इन उपकरणों में एक सेकेंडरी हीट एक्सचेंजर होता है। इस हीट एक्सचेंजर से गुजरने वाली निकास गैसें अपना तापमान उस बिंदु तक कम कर देती हैं जिस पर जल वाष्प संघनित होता है। यह उपकरणों को गुप्त गर्मी पुनर्प्राप्त करने की अनुमति देता है जो अन्यथा निकास हवा में खो जाती।

अक्षय ऊर्जा मनुष्य और प्रकृति के बीच एक आवश्यक समझौता है
अक्षय ऊर्जा मनुष्य और प्रकृति के बीच एक आवश्यक समझौता है
हीटिंग उपकरण चुनते समय आधुनिक ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों ने भी अपना निरंतर विकास प्राप्त किया है। उदाहरण के लिए, ऊर्जा-बचत तकनीक का उपयोग करने वाला एक इन्फ्रारेड हीटिंग सिस्टम विशिष्ट ऊर्जा खपत को 70-75% तक कम कर सकता है, जबकि स्वचालन प्रणाली परिसर में सर्वोत्तम सापेक्ष वायु आर्द्रता बनाए रखती है। अब तक, ऐसी ऊर्जा-बचत हीटिंग तकनीकों का उपयोग मुख्य रूप से कम ऊंचाई वाली इमारतों में किया जाता है।

इमारतों, सड़कों और अन्य सुविधाओं के लिए प्रकाश प्रणालियों के डिजाइन और स्थापना को निर्माण में ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के बहुत बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन की विशेषता है। एलईडी लैंप का यहां स्पष्ट लाभ है: उनके पास एक चमकदार प्रवाह है जो समान शक्ति के तापदीप्त लैंप द्वारा प्रदान किए गए मूल्य से 85% अधिक है। अगले कुछ वर्षों में, एलईडी की बिजली घनत्व वर्तमान 125-135 लुमेन प्रति वाट से दोगुनी होकर 230 लुमेन प्रति वाट तक होने की उम्मीद है।

आधुनिक ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के दृष्टिकोण से और भी अधिक आशाजनक इंडक्शन लाइटिंग का उपयोग है। गरमागरम लैंप की तुलना में, इंडक्शन लैंप लगभग चार गुना अधिक कुशल होते हैं और 40 गुना से अधिक लंबे समय तक चलते हैं।

बस्ती में ऊर्जा बचत की मुख्य दिशाएँ एवं कार्यक्रम

संसाधन और ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां निजी घरों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक हैं, जब भौतिक लागत में बचत केवल उनके तर्कसंगत उपयोग के माध्यम से सुनिश्चित की जाती है।

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निजी घर के लिए ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों को शुरू करने की मुख्य दिशाएँ हैं:

  • दीवारों का प्रभावी इन्सुलेशन और निर्माण में बढ़ी हुई ताप क्षमता वाली सामग्रियों का उपयोग।
  • एयर कंडीशनिंग सिस्टम स्थापित करते समय ऊर्जा लागत कम करना।
  • बढ़ी हुई दक्षता के साथ व्यक्तिगत जल आपूर्ति के लिए ताप पंपों का उपयोग।
  • जहां संभव हो, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्रों का उपयोग करें: पवन, सौर प्रकाश, भूतापीय जल, आदि।

संसाधनों और ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के तर्कसंगत उपयोग का एक उदाहरण एयर कंडीशनिंग सिस्टम में शीतलक की शीतलन प्रक्रिया है। आधुनिक चिलर में कंडेनसर और बाष्पीकरणकर्ताओं की बढ़ी हुई मात्रा की विशेषता होती है, और कंप्रेसर आपको ड्राइव की गति को बदलने और एयर कंडीशनर की शक्ति को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं।

ग्रीन हाइड्रोजन – भविष्य का ऊर्जा स्रोत?
ग्रीन हाइड्रोजन – भविष्य का ऊर्जा स्रोत?

घरेलू पाइपलाइन में ऊर्जा दक्षता प्रक्रियाओं और ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों की भूमिका महान है। विशेष रूप से, दोहरे फ्लश शौचालय और जल रहित गुरुत्वाकर्षण मूत्रालय 30% तक पानी बचा सकते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, दोहरी फ्लश तंत्र फ्लश वाल्व का हिस्सा है और इसे मौजूदा प्लंबिंग फिक्स्चर पर आसानी से स्थापित किया जा सकता है।

जलरहित मूत्रालय बिना फ्लशिंग तंत्र के संचालित होते हैं। पारंपरिक नाली के बजाय, एक प्रतिस्थापन योग्य कारतूस का उपयोग किया जाता है जिसमें एक अद्वितीय तरल होता है जो सीलेंट के रूप में कार्य करता है। सीलिंग द्रव एक वायुरोधी अवरोधक के रूप में कार्य करता है, जो घर के अंदर की दुर्गंध को कम होने से रोकता है। यह कार्ट्रिज में रहता है, इसलिए पानी रहित मूत्रालय को वर्ष में लगभग 3-4 बार साफ किया जाता है, जिससे महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत होती है।

ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के व्यापक परिचय की योजनाएँ उनके महत्व को ध्यान में रखते हुए तैयार की जाती हैं। इस प्रकार, विकसित देशों में सामग्री और ऊर्जा संसाधनों का 31% नुकसान उद्योग में, 28% रसद में, 22% घरेलू क्षेत्र में और 19% निर्माण में होता है।

ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के बारे में रोचक तथ्य

  • प्रति व्यक्ति ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के उपयोग के स्तर के मामले में डेनमार्क दुनिया में पहले स्थान पर है। इस प्रकार, देश में कुल बिजली का एक तिहाई हिस्सा पवन ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पन्न होता है।
  • वैश्विक उद्योग में कुल ऊर्जा खपत का 35% लौह और अलौह धातुकर्म में जाता है।
  • ओक रिज और जनरल इलेक्ट्रिक ने एक नए प्रकार का घरेलू रेफ्रिजरेटर बनाया है जो ठंड पैदा करने के लिए विशेष चुंबक का उपयोग करता है। ऐसा रेफ्रिजरेटर मैग्नेटोकैलोरिक प्रभाव का उपयोग करता है, जिसके अनुसार चुंबकीय क्षेत्र को बदलकर सामग्री के तापमान में कमी या वृद्धि की जाती है। विशिष्ट ऊर्जा खपत 37-40% तक कम हो जाती है।