ईंधन और जीवाश्म ईंधन | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

परिचय

ईंधन एक दहनशील पदार्थ है जो मुख्य रूप से कार्बन से बना होता है। जब इसे हवा की उपस्थिति में सही तरीके से जलाया जाता है, तो यह गर्मी और प्रकाश के रूप में एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा छोड़ता है। ईंधनों को प्राकृतिक और कृत्रिम प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। ये कई घरेलू और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण ऊर्जा प्रदान करते हैं।

उदाहरण के लिए, जब हम एक कागज के टुकड़े को माचिस की तीली से जलाते हैं, तो लौ प्रकाश उत्पन्न करती है। यह प्रकाश ऊर्जा माचिस की तीली की गर्मी ऊर्जा के प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित होने के परिणामस्वरूप होती है। मनुष्यों को कई कार्यों को करने के लिए एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए विशिष्ट सामग्रियों की आवश्यकता होती है। इन सामग्रियों को ईंधन कहा जाता है। इस लेख में, हम ईंधन और इसकी विशेषताओं का विस्तार से अध्ययन करेंगे।

ईंधन के प्रकार

घटनास्थल के आधार पर, ईंधन को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

• प्राकृतिक या प्राथमिक ईंधन (जैसे, कोयला, लकड़ी, कच्चा तेल, प्राकृतिक गैस, आदि)
• कृत्रिम या द्वितीयक ईंधन (जैसे, केरोसिन, चारकोल, पेट्रोल, पानी गैस, आदि)

ईंधन को उनके शारीरिक अवस्था के आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है:

• ठोस
• तरल
• गैस

ईंधन में विशिष्ट विशेषताएँ होती हैं जैसे कि इग्निशन तापमान और ऊष्मीय मूल्य। ये गुण विभिन्न पहलुओं में उनके अनुप्रयोगों को निर्धारित करते हैं।

• ईंधन हमारे दैनिक कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जैसे कि वाहनों को चलाना, बिजली उत्पन्न करना, और उद्योगों का संचालन करना।
• ईंधन की बढ़ती मांग के कारण, कोयला, पेट्रोलियम, और प्राकृतिक गैस जैसे गैर-नवीकरणीय संसाधनों का अत्यधिक दोहन करने का जोखिम रहता है।
• इन संसाधनों का अधिक उपयोग उनके depletion की ओर ले जा सकता है।
• इसलिए, पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में संक्रमण करना आवश्यक है।

नवीकरणीय बनाम गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

नवीकरणीय और गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के बीच का अंतर निम्नलिखित में समझाया गया है:

ईंधनों को उनके होने के स्थान और स्थिति के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। होने के स्थान के आधार पर, उन्हें निम्नलिखित में विभाजित किया गया है:

• प्राकृतिक या प्राथमिक ईंधन: ये स्वाभाविक रूप से प्राप्त होते हैं और इन्हें महत्वपूर्ण ऊर्जा व्यय के बिना निकाला, छाना, साफ या ग्रेड किया जा सकता है। प्राथमिक ईंधन सामान्यतः गैर-नवीकरणीय होते हैं। उदाहरणों में कोयला, लकड़ी, कच्चा तेल, प्राकृतिक गैस और पीट शामिल हैं।
• कृत्रिम या द्वितीयक ईंधन: ये प्राथमिक ईंधनों से रासायनिक या भौतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त होते हैं, जो शुद्ध करते हैं या अशुद्धियों को हटा देते हैं। द्वितीयक ईंधन प्राथमिक ईंधनों के प्रसंस्कृत रूप होते हैं। उदाहरणों में केरोसिन, चारकोल, पेट्रोल, डीजल, पानी का गैस और बायोगैस शामिल हैं।

संघटन की स्थिति के आधार पर

ईंधनों को उनकी स्थिति के आधार पर भी वर्गीकृत किया जाता है:

• ठोस ईंधन: ये ठोस अवस्था में होते हैं। उदाहरणों में कोयला, बिटुमिनस, एंथ्रासाइट, पीट, लकड़ी, कोक, और चारकोल शामिल हैं।
• तरल ईंधन: ये तरल अवस्था में होते हैं। उदाहरणों में डीजल, पेट्रोल, केरोसिन और कच्चा तेल शामिल हैं।
• गैसीय ईंधन: ये गैसीय अवस्था में होते हैं। उदाहरणों में प्राकृतिक गैस, बायोगैस और पानी का गैस शामिल हैं। गैसीय ईंधन प्राकृतिक गैस (कोयला और पेट्रोलियम जमा के निकट) और अन्य प्रक्रियाओं जैसे बायोमास किण्वन और पेट्रोलियम परिष्करण से प्राप्त किए जा सकते हैं।

फॉसिल ईंधन

फॉसिल ईंधन मृत पौधों और जानवरों के विघटन से बने होते हैं, जिनमें मुख्य रूप से कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं, और ये पृथ्वी की परत में पाए जाते हैं। उदाहरणों में कोयला, पेट्रोलियम, और कच्चा तेल शामिल हैं। कोयले के निर्माण की प्रक्रिया, जिसे 'मेटामॉर्फिज़्म' कहा जाता है, में कार्बनिक सामग्री का विघटन शामिल होता है, जो पीट में परिवर्तित होता है, जो लाखों वर्षों तक उच्च दबाव और तापमान के तहत कोयले में बदल जाता है।

कोयले का निर्माण

• करोड़ों साल पहले, मृत पौधे और जानवर ज़मीन के गहरे हिस्से में दब गए।
• शुरुआत में, ये मृत प्राकृतिक सामग्री सड़कर पीट में बदल गई।
• समय के साथ, अत्यधिक दबाव और गर्मी के कारण, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, और नाइट्रोजन निकल गए, केवल कार्बन छोड़ते हुए, जो कोयले में परिवर्तित हो गया।
• कोयला, जो पृथ्वी से प्राप्त एक प्रकार का प्राकृतिक ईंधन है, खनन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है और यह एक महत्वपूर्ण ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करता है।
• दबाए गए पौधों का सड़ने की प्रक्रियाओं के कारण कोयले में परिवर्तन को 'मेटामॉर्फिज्म' कहा जाता है।

नाशवान प्राकृतिक संसाधन

जीवाश्म ईंधन करोड़ों वर्षों में धीरे-धीरे बनते हैं और एक बार पूरी तरह से उपयोग होने पर फिर से भरने के लिए एक और लाखों वर्ष लगेंगे। - मानव द्वारा जीवाश्म ईंधनों का उपभोग उनके प्राकृतिक निर्माण की दर की तुलना में तेज है। - जीवाश्म ईंधन सीमित और नाशवान ऊर्जा संसाधन हैं।

• जीवाश्म ईंधनों का निर्माण एक लंबी प्रक्रिया है, जो करोड़ों वर्षों तक फैली हुई है।
• इसलिए, इन्हें पूरी तरह से समाप्त करने के बाद पुनः उत्पन्न करने के लिए एक और लाखों वर्ष की आवश्यकता होगी।
• यह दर्शाता है कि मानव द्वारा जीवाश्म ईंधनों का उपभोग की गति प्राकृतिक उत्पादन की गति से कहीं अधिक है।
• ये समाप्त होने वाले ऊर्जा संसाधन सीमित मात्रा में विद्यमान हैं, जिससे जीवाश्म ईंधन नाशवान प्राकृतिक भंडार बन जाते हैं।

जीवाश्म ईंधनों का जलना

जीवाश्म ईंधनों का जलना कोयले, कच्चे तेल, और प्राकृतिक गैस को ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जलाने को संदर्भित करता है। यह ऊर्जा बिजली उत्पन्न करने और अन्य औद्योगिक गतिविधियों के लिए उपयोग की जाती है। पेट्रोल, डीजल, और सीएनजी का उपयोग वाहनों को चलाने के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है जो परिवहन में सहायता करते हैं। कोयले का उपयोग पहले बार भाप इंजन में ईंधन के रूप में किया गया था। समय के साथ, जीवाश्म ईंधनों का जलना लगातार बढ़ा है।

प्रत्येक वर्ष, दुनिया भर में, जीवाश्म ईंधनों को जलाकर लगभग मिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न की जाती है, जो वैश्विक तापमान में वृद्धि का एक महत्वपूर्ण कारण है।

कार्बन डाइऑक्साइड के साथ, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर, और कई अन्य हानिकारक गैसें वातावरण में रिलीज होती हैं, जो हमारे पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालती हैं। जीवाश्म ईंधनों के इस दहन को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा समझाया जा सकता है:

जीवाश्म ईंधनों के विकल्प

• नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत: पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए, जीवाश्म ईंधनों की बजाय पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का चयन करना बेहतर है। ये ऊर्जा स्रोत प्रचुर मात्रा में और हमेशा उपलब्ध रहते हैं।
• पवन ऊर्जा: पवन ऊर्जा का उपयोग आमतौर पर पवनचक्कियों के माध्यम से बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है।
• सौर ऊर्जा: सौर ऊर्जा पृथ्वी पर एक महत्वपूर्ण नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर सेल और पैनल का उपयोग किया जाता है।
• हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी: जल विद्युत संयंत्र पानी को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं।
• बायोफ्यूल: सब्जी के तेल और पशु वसा जैसे स्रोतों से प्राप्त बायोडीजल डीजल ईंधन का एक स्वच्छ विकल्प है। यह गैर-ज़हरीला और बायोडिग्रेडेबल है।
• न्यूक्लियर ईंधन: यूरेनियम और प्लूटोनियम जैसे न्यूक्लियर ईंधनों का उपयोग रिएक्टरों में बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। ये वायु प्रदूषण को न्यूनतम करते हैं।
• हाइड्रोजन ईंधन: हाइड्रोकार्बन और जैविक पदार्थों में पाया जाने वाला हाइड्रोजन ईंधन पारंपरिक ईंधनों का एक लोकप्रिय विकल्प बनता जा रहा है क्योंकि इसकी दक्षता और उच्च ऊर्जा सामग्री है। हाइड्रोजन स्वाभाविक रूप से पर्यावरण में उपलब्ध है। यह अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में अधिक कुशल है। हाइड्रोजन ईंधन पर्यावरण के अनुकूल है क्योंकि जलने पर यह केवल जल वाष्प उत्पन्न करता है।

एक आदर्श ईंधन के गुण

• ऊष्मीय मूल्य: यह दर्शाता है कि जब ईंधन जलता है तो यह कितनी गर्मी उत्पन्न करता है। ईंधन का मुख्य कार्य अपनी रासायनिक ऊर्जा को गर्मी और अन्य प्रकार की ऊर्जा में बदलना है। जितना अधिक ऊष्मीय मूल्य होगा, उतना ही बेहतर ईंधन होगा।
• आग लगने का तापमान: यह वह न्यूनतम तापमान है जिस पर कोई सामग्री आग पकड़ती है। एक अच्छे ईंधन को कम तापमान पर आसानी से जलना चाहिए।
• दहन की दर: एक आदर्श ईंधन स्थिरता से और सामान्य गति से जलता है। यदि कोई ईंधन बहुत तेजी से जलता है और विस्फोट करता है, तो यह आदर्श नहीं है।
• पर्यावरण के अनुकूल: जब हम ईंधन का उपयोग करते हैं, तो हमें यह चिंता होती है कि यह पर्यावरण को कैसे प्रभावित करता है। एक अच्छे ईंधन को पूरी तरह से जलना चाहिए और इसके पीछे बहुत कम अवशेष छोड़ना चाहिए, ताकि यह वायु को कणों से प्रदूषित न करे। उदाहरण के लिए, CNG और LPG।
• सरल उपलब्धता: एक आदर्श ईंधन को जब आवश्यकता हो, तब आसानी से ढूंढा जा सके और इसका मूल्य बहुत अधिक न हो।
• हैंडलिंग: ईंधन को संग्रहित और स्थानांतरित करना सरल होना चाहिए। इससे इसे पहुँचाना आसान होता है, अपशिष्ट को रोकता है, और पर्यावरण की सुरक्षा करता है।

सारांश

ईंधन को एक ऐसे पदार्थ के रूप में परिभाषित किया गया है जो जलने पर गर्मी और ऊर्जा उत्पन्न करता है।

ईंधनों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है: पेट्रोल और डीजल वाहनों को शक्ति प्रदान करते हैं, कोयला विद्युत उत्पादन के लिए पावर प्लांट में उपयोग किया जाता है, और प्राकृतिक गैस एक अन्य प्रकार का ईंधन है जो ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• ईंधनों को उनकी उत्पत्ति के आधार पर प्राकृतिक या प्राथमिक ईंधन और कृत्रिम या द्वितीयक ईंधन में वर्गीकृत किया जा सकता है।
• इन्हें उनके स्थिति के आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है: ठोस, तरल, और गैस।

अधिकतर प्राकृतिक ईंधन जीवाश्म ईंधन होते हैं, जिसमें कोयला, बिटुमिनस, एंथ्रेसाइट, पीट, लकड़ी, कोक, चारकोल, डीजल, पेट्रोल, केरोसिन, कच्चा तेल, प्राकृतिक गैस, जैव गैस, और पानी की गैस शामिल हैं।

• एक अच्छा ईंधन का मध्यम इग्निशन तापमान और उच्च ऊष्मीय मूल्य होना चाहिए।
गैर-नवीकरणीय होते हैं और पर्यावरण को महत्वपूर्ण रूप से प्रदूषित करते हैं।
• इसलिए, हमें नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे सौर, पवन, और जल ऊर्जा की ओर संक्रमण करना चाहिए।
• ये नवीकरणीय स्रोत हमारे प्राकृतिक संसाधनों की सुरक्षा में काफी हद तक मदद कर सकते हैं।