कार्बन ऊर्जा युग की धीमी मृत्यु | ऊर्जा का भविष्य P1
कार्बन ऊर्जा युग की धीमी मृत्यु | ऊर्जा का भविष्य P1
ऊर्जा। यह एक तरह की बड़ी बात है। और फिर भी, यह कुछ ऐसा है जिस पर हम शायद ही कभी अधिक विचार करते हैं। इंटरनेट की तरह, आप केवल तभी घबराते हैं जब आप उस तक पहुंच खो देते हैं।
लेकिन वास्तव में, चाहे वह भोजन, गर्मी, बिजली, या इसके कई रूपों के रूप में आए, ऊर्जा ही मनुष्य के उत्थान के पीछे की प्रेरक शक्ति है। हर बार जब मानवता ने ऊर्जा के एक नए रूप (आग, कोयला, तेल और जल्द ही सौर) में महारत हासिल की, प्रगति तेज हो गई और आबादी आसमान छू गई।
मेरा विश्वास मत करो? आइए इतिहास के माध्यम से एक त्वरित सैर करें।
ऊर्जा और मनुष्यों का उत्थान
प्रारंभिक मानव शिकारी-संग्रहकर्ता थे। उन्होंने अपनी शिकार तकनीकों में सुधार करके, नए क्षेत्र में विस्तार करके, और बाद में, अपने शिकार किए गए मांस और एकत्रित पौधों को पकाने और बेहतर ढंग से पचाने के लिए आग के उपयोग में महारत हासिल करके जीवित रहने के लिए आवश्यक कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा उत्पन्न की। इस जीवन शैली ने प्रारंभिक मनुष्यों को दुनिया भर में लगभग दस लाख की आबादी तक विस्तार करने की अनुमति दी।
बाद में, लगभग 7,000 ईसा पूर्व, मनुष्यों ने बीजों को पालतू बनाना और लगाना सीखा जिससे उन्हें अतिरिक्त कार्बोहाइड्रेट (ऊर्जा) विकसित करने की अनुमति मिली। और उन कार्ब्स को जानवरों में जमा करके (गर्मियों के दौरान झुंडों को खिलाना और सर्दियों के दौरान उन्हें खाना), मानव जाति अपनी खानाबदोश जीवन शैली को समाप्त करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम थी। इसने उन्हें गांवों, कस्बों और शहरों के बड़े समूहों में ध्यान केंद्रित करने की अनुमति दी; और प्रौद्योगिकी और साझा संस्कृति के निर्माण खंड विकसित करने के लिए। 7,000 ईसा पूर्व से लगभग 1700 ईस्वी के बीच, विश्व की जनसंख्या बढ़कर एक अरब हो गई।
1700 के दशक के दौरान कोयले के उपयोग में विस्फोट हुआ। ब्रिटेन में, बड़े पैमाने पर वनों की कटाई के कारण, अंग्रेजों को ऊर्जा के उपयोग के लिए कोयले का खनन करने के लिए मजबूर होना पड़ा। सौभाग्य से विश्व इतिहास के लिए, कोयला लकड़ी की तुलना में बहुत अधिक गर्म होता है, न केवल उत्तरी देशों को कठोर सर्दियों के माध्यम से जीने में मदद करता है, बल्कि उन्हें उनके द्वारा उत्पादित धातु की मात्रा में काफी वृद्धि करने की अनुमति देता है, और सबसे महत्वपूर्ण, भाप इंजन के आविष्कार को बढ़ावा देता है। 1700 और 1940 के बीच वैश्विक जनसंख्या बढ़कर दो अरब हो गई।
आखिर तेल (पेट्रोलियम) हुआ। हालांकि यह 1870 के दशक के आसपास सीमित आधार पर उपयोग में आया और मॉडल टी के बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ 1910-20 के बीच विस्तारित हुआ, यह वास्तव में WWII के बाद बंद हो गया। यह एक आदर्श परिवहन ईंधन था जिसने कारों के घरेलू विकास को सक्षम किया और अंतर्राष्ट्रीय व्यापार की लागत को कम किया। पेट्रोलियम को सस्ते उर्वरकों, जड़ी-बूटियों और कीटनाशकों में भी बदल दिया गया था, जिसने कुछ हद तक हरित क्रांति की शुरुआत की, जिससे विश्व की भूख कम हो गई। वैज्ञानिकों ने इसका उपयोग आधुनिक फार्मास्युटिकल उद्योग की स्थापना के लिए किया, कई प्रकार की दवाओं का आविष्कार किया जो कई घातक बीमारियों को ठीक करती हैं। उद्योगपतियों ने इसका इस्तेमाल नए प्लास्टिक और कपड़ों के उत्पादों की एक श्रृंखला बनाने के लिए किया। अरे हाँ, और आप बिजली के लिए तेल जला सकते हैं।
कुल मिलाकर, तेल ने सस्ती ऊर्जा के उपहार का प्रतिनिधित्व किया जिसने मानवता को विभिन्न प्रकार के नए उद्योगों और सांस्कृतिक प्रगति को विकसित करने, बनाने और निधि देने में सक्षम बनाया। और 1940 और 2015 के बीच, विश्व जनसंख्या सात अरब से अधिक हो गई है।
संदर्भ में ऊर्जा
आपने अभी जो पढ़ा वह मानव इतिहास के लगभग 10,000 वर्षों का एक सरलीकृत संस्करण था (आपका स्वागत है), लेकिन उम्मीद है कि जो संदेश मैं प्राप्त करने की कोशिश कर रहा हूं वह स्पष्ट है: जब भी हम एक नए, सस्ते और अधिक प्रचुर स्रोत को नियंत्रित करना सीखते हैं ऊर्जा की, मानवता तकनीकी, आर्थिक, सांस्कृतिक और जनसांख्यिकी रूप से बढ़ती है।
विचार की इस रेलगाड़ी का अनुसरण करते हुए, यह प्रश्न पूछे जाने की आवश्यकता है: क्या होता है जब मानवता लगभग मुक्त, असीमित और स्वच्छ नवीकरणीय ऊर्जा से भरी भविष्य की दुनिया में प्रवेश करती है? यह दुनिया कैसी दिखेगी? यह हमारी अर्थव्यवस्थाओं, हमारी संस्कृति, हमारे जीवन के तरीके को कैसे नया रूप देगा?
यह भविष्य (केवल दो से तीन दशक दूर) अपरिहार्य है, लेकिन यह भी एक ऐसा भविष्य है जिसे मानवता ने कभी अनुभव नहीं किया है। ये प्रश्न और बहुत कुछ हैं जिनका यह फ्यूचर ऑफ एनर्जी श्रृंखला उत्तर देने का प्रयास करेगी।
लेकिन इससे पहले कि हम यह पता लगा सकें कि अक्षय ऊर्जा का भविष्य कैसा दिखेगा, हमें पहले यह समझना होगा कि हम जीवाश्म ईंधन के युग को क्यों छोड़ रहे हैं। और ऐसा करने का इससे बेहतर तरीका क्या हो सकता है कि एक उदाहरण से हम परिचित हों, ऊर्जा का एक स्रोत जो सस्ता, प्रचुर मात्रा में और अत्यधिक गंदा है: कोयला।
कोयला: हमारे जीवाश्म ईंधन की लत का एक लक्षण
यह सस्ता है। निकालना, जहाज करना और जलाना आसान है। आज के उपभोग स्तरों के आधार पर, पृथ्वी के नीचे दबे हुए 109 वर्षों के सिद्ध भंडार हैं। दशकों के अनुभव के साथ भरोसेमंद कंपनियों द्वारा खनन किए गए स्थिर लोकतंत्रों में सबसे बड़ी जमा राशि है। बुनियादी ढांचा (बिजली संयंत्र) पहले से ही मौजूद हैं, जिनमें से अधिकांश को बदलने की आवश्यकता से पहले कई दशकों तक चलेगा। पहली नज़र में, कोयला हमारी दुनिया को शक्ति देने के लिए एक बढ़िया विकल्प लगता है।
हालाँकि, इसकी एक खामी है: यह है नरक के रूप में गंदा.
कोयला आधारित बिजली संयंत्र कार्बन उत्सर्जन के सबसे बड़े और सबसे गंदे स्रोतों में से एक हैं जो वर्तमान में हमारे वातावरण को प्रदूषित कर रहे हैं। यही कारण है कि उत्तरी अमेरिका और यूरोप के अधिकांश हिस्सों में कोयले के उपयोग में धीमी गिरावट आई है - अधिक कोयला बिजली उत्पादन क्षमता का निर्माण विकसित दुनिया के जलवायु परिवर्तन में कमी के लक्ष्यों के अनुकूल नहीं है।
उस ने कहा, कोयला अभी भी अमेरिका (20 प्रतिशत), यूके (30 प्रतिशत), चीन (70 प्रतिशत), भारत (53 प्रतिशत), और कई अन्य देशों के लिए बिजली के सबसे बड़े स्रोतों में से एक है। यहां तक कि अगर हम पूरी तरह से नवीकरणीय ऊर्जा पर स्विच कर लेते हैं, तो ऊर्जा पाई कोयले के टुकड़े को बदलने में दशकों लग सकते हैं जो अब प्रतिनिधित्व करता है। यही कारण है कि विकासशील दुनिया अपने कोयले के उपयोग (विशेष रूप से चीन और भारत) को रोकने के लिए इतनी अनिच्छुक है, क्योंकि ऐसा करने का अर्थ संभवतः उनकी अर्थव्यवस्थाओं पर ब्रेक लगाना और करोड़ों को वापस गरीबी में फेंकना होगा।
इसलिए कई सरकारें मौजूदा कोयला संयंत्रों को बंद करने के बजाय उन्हें स्वच्छ बनाने के लिए प्रयोग कर रही हैं। इसमें विभिन्न प्रकार की प्रायोगिक प्रौद्योगिकियां शामिल हैं जो कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज (सीसीएस) के विचार के इर्द-गिर्द घूमती हैं: कोयले को जलाना और गंदे कार्बन उत्सर्जन की गैस को वातावरण में पहुंचने से पहले उसे साफ़ करना।
जीवाश्म ईंधन की धीमी मौत
यहाँ पकड़ है: मौजूदा कोयला संयंत्रों में CCS तकनीक स्थापित करने पर प्रति संयंत्र आधा बिलियन डॉलर तक का खर्च आ सकता है। इससे इन संयंत्रों से उत्पन्न बिजली पारंपरिक (गंदे) कोयला संयंत्रों की तुलना में कहीं अधिक महंगी हो जाएगी। "कितना अधिक महंगा है?" आप पूछना। अर्थशास्त्री की रिपोर्ट एक नए, 5.2 बिलियन डॉलर के यूएस मिसिसिपी सीसीएस कोयला बिजली संयंत्र पर, जिसकी औसत लागत प्रति किलोवाट 6,800 डॉलर है - इसकी तुलना गैस से चलने वाले संयंत्र से लगभग 1,000 डॉलर है।
यदि सीसीएस को सभी के लिए रोल आउट किया गया था 2300 दुनिया भर में कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र, लागत एक ट्रिलियन डॉलर से ऊपर हो सकती है।
अंत में, जबकि कोयला उद्योग की पीआर टीम सक्रिय रूप से जनता के लिए सीसीएस की क्षमता को बढ़ावा देती है, बंद दरवाजों के पीछे, उद्योग जानता है कि अगर उन्होंने कभी हरित बनने में निवेश किया, तो यह उन्हें व्यवसाय से बाहर कर देगा - इससे लागत बढ़ जाएगी उनकी बिजली का एक बिंदु जहां नवीकरणीय ऊर्जा तुरंत सस्ता विकल्प बन जाएगी।
इस बिंदु पर, हम यह बताते हुए कुछ और पैराग्राफ खर्च कर सकते हैं कि यह लागत मुद्दा अब कोयले के प्रतिस्थापन के रूप में प्राकृतिक गैस के उदय की ओर क्यों ले जा रहा है - यह देखते हुए कि यह जलने के लिए क्लीनर है, कोई जहरीली राख या अवशेष नहीं बनाता है, अधिक कुशल है, और अधिक उत्पन्न करता है प्रति किलो बिजली।
लेकिन अगले दो दशकों में, वही अस्तित्वगत दुविधा कोयला अब सामना कर रहा है, प्राकृतिक गैस भी अनुभव करेगी- और यह एक विषय है जिसे आप इस श्रृंखला में अक्सर पढ़ेंगे: नवीकरणीय और कार्बन-आधारित ऊर्जा स्रोतों (जैसे कोयला) के बीच महत्वपूर्ण अंतर और तेल) यह है कि एक तकनीक है, जबकि दूसरा जीवाश्म ईंधन है। एक तकनीक में सुधार होता है, यह सस्ता हो जाता है और समय के साथ अधिक रिटर्न प्रदान करता है; जबकि जीवाश्म ईंधन के साथ, ज्यादातर मामलों में, उनका मूल्य बढ़ जाता है, स्थिर हो जाता है, अस्थिर हो जाता है, और अंत में समय के साथ कम हो जाता है।
एक नई ऊर्जा विश्व व्यवस्था के लिए महत्वपूर्ण बिंदु
2015 ने पहला वर्ष चिह्नित किया जहां विश्व अर्थव्यवस्था बढ़ी जबकि कार्बन उत्सर्जन नहीं हुआ-अर्थव्यवस्था और कार्बन उत्सर्जन का यह विघटन काफी हद तक कंपनियों और सरकारों द्वारा कार्बन-आधारित ऊर्जा उत्पादन की तुलना में नवीकरणीय ऊर्जा में अधिक निवेश करने का परिणाम है।
और यह सिर्फ शुरुआत है। वास्तविकता यह है कि हम अक्षय प्रौद्योगिकियों जैसे सौर, पवन, और अन्य से केवल एक दशक दूर हैं, जहां वे सबसे सस्ता, सबसे कुशल विकल्प बन जाते हैं। वह महत्वपूर्ण बिंदु ऊर्जा उत्पादन में एक नए युग की शुरुआत और संभावित रूप से मानव इतिहास में एक नए युग का प्रतिनिधित्व करेगा।
कुछ ही दशकों में, हम लगभग मुक्त, असीमित और स्वच्छ नवीकरणीय ऊर्जा से भरी भविष्य की दुनिया में प्रवेश करेंगे। और यह सब कुछ बदल देगा।
ऊर्जा के भविष्य पर इस श्रृंखला के दौरान, आप निम्नलिखित सीखेंगे: गंदे ईंधन का युग क्यों समाप्त हो रहा है; क्यों तेल अगले दशक में एक और आर्थिक पतन को ट्रिगर करने के लिए तैयार है; क्यों इलेक्ट्रिक कारें और सौर ऊर्जा हमें कार्बन के बाद की दुनिया में ले जाने वाली हैं; पवन और शैवाल, साथ ही प्रायोगिक थोरियम और संलयन ऊर्जा जैसे अन्य नवीकरणीय ऊर्जा, सौर के करीब दूसरे स्थान पर कैसे पहुंचेंगे; और फिर अंत में, हम यह पता लगाएंगे कि वास्तव में असीम ऊर्जा की हमारी भविष्य की दुनिया कैसी दिखेगी। (संकेत: यह बहुत अच्छा लगने वाला है।)
लेकिन इससे पहले कि हम नवीकरणीय ऊर्जा के बारे में गंभीरता से बात करना शुरू करें, हमें सबसे पहले ऊर्जा के आज के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत के बारे में गंभीरता से बात करनी होगी: तेल.
ऊर्जा श्रृंखला लिंक का भविष्य
तेल! अक्षय युग के लिए ट्रिगर: फ्यूचर ऑफ एनर्जी P2
इलेक्ट्रिक कार का उदय: ऊर्जा का भविष्य P3
सौर ऊर्जा और ऊर्जा इंटरनेट का उदय: ऊर्जा का भविष्य P4
अक्षय ऊर्जा बनाम थोरियम और फ्यूजन ऊर्जा वाइल्डकार्ड: ऊर्जा का भविष्य P5
