सागर भस्मे
पारंपरिक ऊर्जा संसाधनांमध्ये कोळसा, पेट्रोल, नैसर्गिक व आणि २५ मेगावॉटपेक्षा जास्त क्षमता असणारे जलविद्युत प्रकल्प यांसारखे ऊर्जेचे अनवीकरणीय स्रोत समाविष्ट आहेत. मोठे जलविद्युत प्रकल्प पर्यावरण प्रदूषित करत नाहीत; परंतु त्यांच्या बांधकामामुळे वन्यजीव आणि नद्यांच्या परिसंस्थेवर परिणाम होतो, म्हणून त्याचा समावेश पारंपरिक ऊर्जा स्रोतांतर्गत केला जातो.
कोळसा
कोळशाला पुरलेले सूर्यकिरण म्हणतात. कारण अनेक वर्षांपूर्वी जमिनीखाली जैविक भाग जाळला जाऊन कोळशाची निर्मिती झाली. चीन आणि यूएसएनंतर भारत जगातील तिसरा सर्वांत मोठा कोळसा उत्पादक देश आहे. कोळसा उद्योग सुमारे सात लाख लोकांना रोजगार देतो.
भारताकडे जगातील पाचव्या क्रमांकाचा कोळसा साठा असून, जगातील साठ्यांपैकी सुमारे सात टक्के साठा भारतात आहे. हा साठा गाळाच्या खडकांमध्ये आढळतो आणि तो भूवैज्ञानिक दाबाने तयार होतो. कोळसा हा भारतातील ऊर्जेचा मुख्य स्रोत असून, तो देशातील एकूण व्यावसायिक ऊर्जेच्या जवळपास ६७% ऊर्जेची पूर्तता करतो. पश्चिम बंगालमधील राणीगंज येथे १७७४ मध्ये पहिली कोळसा खाण उघडण्यात आली. कोळसा उद्योगाचे राष्ट्रीयीकरण १९७३-७४ मध्ये झाले. १९७५ मध्ये स्थापन झालेली कोल इंडिया लिमिटेड ही सार्वजनिक क्षेत्रातील म्हणजे सहकारी क्षेत्रातील कोळसा उत्पादक किंवा खाणकाम करणारी सर्वांत मोठी कंपनी आहे. तिला सद्य:स्थितीत महारत्न कंपनीचा दर्जा प्राप्त झालेला आहे.
हेही वाचा- UPSC-MPSC : भारताचा भूगोल : भारतीय उद्योग
कोळशात असलेल्या कार्बनची उपस्थिती त्याची उष्मांक क्षमता ठरवते. ज्या कोळशात कार्बन जास्त आणि आर्द्रता कमी असते, त्याला ‘कोकिंग कोल’ म्हणतात. कोकिंग कोळसा लोखंड व पोलाद उद्योगात वापरला जातो. भारतातील बहुतेक कोळसा नॉन–कोकिंग श्रेणीचा आहे. हा कोळसा लोखंड व पोलाद उद्योगात वापरण्यासाठी चांगल्या दर्जाचा मानला जात नाही. त्यामुळे लोह व पोलाद उद्योगासाठी कोकिंग कोळसा चीन व ऑस्ट्रेलियातून आयात केला जातो. भारतात उत्पादित होणारा कोळसा कमी दर्जाचा असून, त्यामध्ये सल्फरचे प्रमाण अधिक आहे. कोळशाच्या खाणीतील सल्फ्युरिक आम्ल कोळशातील पाण्याच्या प्रमाणाचा जडपणा वाढवण्यास कारणीभूत आहे.
कोळशाचे प्रामुख्याने चार प्रकार पडतात. ते खालीलप्रमाणे-
- अँथ्रासाइट
- बिटुमिनस
- लिग्नाइट
- पीट
अँथ्रासाइट
हा उच्च दर्जाचा कोळसा असून, त्यात कार्बनचे प्रमाण ८० ते ९५ टक्क्यांपर्यंत असते. हा कोळसा कठीण असून, तो जम्मू आणि काश्मीरच्या प्रदेशात आढळतो.
बिटुमिनस
हा मध्यम दर्जाचा कोळसा आहे. त्यात ६० ते ८० टक्के कार्बन सामग्री आणि कमी आर्द्रता असते. भारतात वीजनिर्मितीसाठी हा सर्वांत जास्त वापरला जाणारा कोळसा आहे.
लिग्नाइट
हा सर्वांत कमी दर्जाचा कोळसा आहे. या कोळशात कार्बनचे प्रमाण कमी आहे. त्यात ४० ते ५५ टक्के कार्बन सामग्री असते. हा कोळसा भारतात राजस्थान, तमिळनाडू व जम्मू – काश्मीर या प्रदेशांत आढळतो.
पीट
यात कार्बनचे प्रमाण ४० टक्क्यांपेक्षा कमी आहे. हा कोळसा सर्वांत कमी उष्णता देतो; मात्र जास्त प्रमाणात प्रदूषण करतो. कोळशाचा हा प्रकार फक्त भारतातील काही क्षेत्रे- निलगिरी टेकड्या व काश्मीर खोरे यापुरताच मर्यादित आहे.
खनिज तेल
खडकात आढळणाऱ्या नैसर्गिक तेलाला ‘खनिज तेल’ म्हणतात. पेट्रोलियम ही संज्ञा लॅटिन भाषेतील ‘पेट्रा’ म्हणजे खडक व ‘ओलियम’ म्हणजे तेल या शब्दांपासून तयार झालेली आहे. म्हणजे पेट्रोलियमाचा शब्दशः अर्थ शिला-तेल असा आहे. भूगर्भातील हालचालींमुळे ज्याप्रमाणे दगडी कोळशाची निर्मिती झाली, त्याचप्रमाणे खनिज तेल व नैसर्गिक वायूंची निर्मिती झाली. खनिज तेल भूपृष्ठाखाली अथवा सागरतळाखाली जमिनीत सापडते. बहुतेक खनिज तेलाच्या विहिरींमध्ये नैसर्गिक वायूंचे साठेही आढळतात. खनिज तेलाचे साठे मर्यादित स्वरूपात असून, त्यांची मागणी जास्त आहे. खनिज तेलाचा काळसर रंग व त्याच्या जास्त किमती यांमुळे या खनिजास ‘काळे सोने’, असेही म्हणतात. औष्णिक वीजनिर्मितीसाठी या ऊर्जा साधनांचा वापर होतो.
वेगवेगळ्या तेल क्षेत्रांतील खनिज तेलांचे रासायनिक संघटन (केमिकल कंपोझिशन) अगदी सारखे नसते; पण ती मुख्यतः हायड्रोकार्बन संयुगांच्या मिश्रणांची बनलेली असतात. खडकात आढळणारी हायड्रोकार्बन वायूच्या, दाट द्रवाच्या किंवा घन स्वरूपात असतात.
हायड्रोकार्बनची घन स्थिती म्हणजे बिट्युमेन, द्रव स्थिती म्हणजे तेल व वायू स्थिती म्हणजे नैसर्गिक वायू होय. बहुतांश ठिकाणी तेलाबरोबर वायू रूप वा घनरूप हायड्रोकार्बन आढळतात. त्यामुळे कधी कधी त्यांचीही गणना खनिज तेल म्हणून केली जाते. भारतामध्ये प्रामुख्याने खनिज तेलाचे उत्पादन ईशान्य भारतातील ब्रह्मपुत्रा खोरे, राजस्थानमध्ये बाडमेर, अरबी समुद्रामध्ये मुंबई हाय, पश्चिम भारतातील गुजरात, तमिळनाडूमधील कावेरी खोरे व आंध्र प्रदेशात समुद्रकिनारी प्रदेशात तेलाचे साठे आहेत.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : भारताचा भूगोल : अपारंपरिक ऊर्जा स्त्रोत
नैसर्गिक वायू
भूपृष्ठाखाली खोल खडकात असणारा व सामान्यतः खनिज तेलाच्या साठ्यांच्या सान्निध्यात आढळणारा ज्वालाग्राही वायू म्हणजे नैसर्गिक वायू होय. सामान्यतः खनिज तेलाची निर्मिती होण्यास जी वैज्ञानिक परिस्थिती लागते, त्याच परिस्थितीत नैसर्गिक वायूची निर्मिती होते. नैसर्गिक वायूमध्ये सर्वांत महत्त्वाचा वायू म्हणजे मिथेन आहे. हे हायड्रोजन चार अणू व एक कार्बन अणू यांनी जोडलेलू हायड्रोकार्बनचे संयुग आहे. ते अत्यंत ज्वलनशील आणि आर्थिकदृष्ट्या महत्त्वाचे आहे.
इतर जीवाश्म इंधनांच्या तुलनेत नैसर्गिक वायूचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे तो जळल्यावर कोळसा किंवा खनिज तेलापेक्षा कमी कार्बन डाय-ऑक्साइड आणि नायट्रोजन ऑक्साइड्स वायू उत्सर्जित करतो. परिणामत: प्रदूषण आणि हवामानबदल यांचे प्रमाण कमी करण्यात नैसर्गिक वायू महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतो. नैसर्गिक वायूवरील ऊर्जा प्रकल्प कोळशावर चालणार्‍या प्रकल्पापेक्षा निम्मे कार्बन डाय-ऑक्साइड उत्सर्जन करतात. त्यामुळे हा वीजनिर्मितीसाठी एक उपयुक्त पर्याय आहे.
जलविद्युत ऊर्जा
ज्या जलविद्युत प्रकल्पाची क्षमता ही २५ मेगावॉटपेक्षा जास्त असते, त्यांचा समावेश पारंपरिक ऊर्जेंतर्गत केला जातो. कारण- मोठे जलविद्युत प्रकल्प पर्यावरण प्रदूषित करीत नाहीत; परंतु त्यांच्या बांधकामामुळे वन्यजीव आणि नद्यांच्या परिसंस्थेवर परिणाम होतो. म्हणून त्यांचा समावेश पारंपरिक ऊर्जेंतर्गत केला गेला आहे.
जलविद्युत केंद्रामध्ये उंचीवर साठवलेल्या पाण्याच्या स्थितिज ऊर्जेचा वापर वीजनिर्मिती करण्यासाठी केला जातो. पाणी उंचावर साठवल्यामुळे प्रचंड दाब निर्माण होऊन, त्यामधील स्थितिज ऊर्जेचे रूपांतर गतिज ऊर्जेत होऊन टर्बाइन फिरू लागतो. नंतर यांत्रिक ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेत केले जाते. भारतामध्ये टेहरी, कोयना, श्रीशैलम व नाथ्पा झाकरी हे प्रमुख जलविद्युत प्रकल्प असून, महाराष्ट्रात कोयना, वैतरणा, येळदरी, वीर, राधानगरी, भाटघर, भंडारदरा, किल्लारी, भिरा इत्यादी ठिकाणी जलविद्युत प्रकल्प आहेत.
पारंपरिक ऊर्जा संसाधनांमध्ये कोळसा, पेट्रोल, नैसर्गिक व आणि २५ मेगावॉटपेक्षा जास्त क्षमता असणारे जलविद्युत प्रकल्प यांसारखे ऊर्जेचे अनवीकरणीय स्रोत समाविष्ट आहेत. मोठे जलविद्युत प्रकल्प पर्यावरण प्रदूषित करत नाहीत; परंतु त्यांच्या बांधकामामुळे वन्यजीव आणि नद्यांच्या परिसंस्थेवर परिणाम होतो, म्हणून त्याचा समावेश पारंपरिक ऊर्जा स्रोतांतर्गत केला जातो.
कोळसा
कोळशाला पुरलेले सूर्यकिरण म्हणतात. कारण अनेक वर्षांपूर्वी जमिनीखाली जैविक भाग जाळला जाऊन कोळशाची निर्मिती झाली. चीन आणि यूएसएनंतर भारत जगातील तिसरा सर्वांत मोठा कोळसा उत्पादक देश आहे. कोळसा उद्योग सुमारे सात लाख लोकांना रोजगार देतो.
भारताकडे जगातील पाचव्या क्रमांकाचा कोळसा साठा असून, जगातील साठ्यांपैकी सुमारे सात टक्के साठा भारतात आहे. हा साठा गाळाच्या खडकांमध्ये आढळतो आणि तो भूवैज्ञानिक दाबाने तयार होतो. कोळसा हा भारतातील ऊर्जेचा मुख्य स्रोत असून, तो देशातील एकूण व्यावसायिक ऊर्जेच्या जवळपास ६७% ऊर्जेची पूर्तता करतो. पश्चिम बंगालमधील राणीगंज येथे १७७४ मध्ये पहिली कोळसा खाण उघडण्यात आली. कोळसा उद्योगाचे राष्ट्रीयीकरण १९७३-७४ मध्ये झाले. १९७५ मध्ये स्थापन झालेली कोल इंडिया लिमिटेड ही सार्वजनिक क्षेत्रातील म्हणजे सहकारी क्षेत्रातील कोळसा उत्पादक किंवा खाणकाम करणारी सर्वांत मोठी कंपनी आहे. तिला सद्य:स्थितीत महारत्न कंपनीचा दर्जा प्राप्त झालेला आहे.
हेही वाचा- UPSC-MPSC : भारताचा भूगोल : भारतीय उद्योग
कोळशात असलेल्या कार्बनची उपस्थिती त्याची उष्मांक क्षमता ठरवते. ज्या कोळशात कार्बन जास्त आणि आर्द्रता कमी असते, त्याला ‘कोकिंग कोल’ म्हणतात. कोकिंग कोळसा लोखंड व पोलाद उद्योगात वापरला जातो. भारतातील बहुतेक कोळसा नॉन–कोकिंग श्रेणीचा आहे. हा कोळसा लोखंड व पोलाद उद्योगात वापरण्यासाठी चांगल्या दर्जाचा मानला जात नाही. त्यामुळे लोह व पोलाद उद्योगासाठी कोकिंग कोळसा चीन व ऑस्ट्रेलियातून आयात केला जातो. भारतात उत्पादित होणारा कोळसा कमी दर्जाचा असून, त्यामध्ये सल्फरचे प्रमाण अधिक आहे. कोळशाच्या खाणीतील सल्फ्युरिक आम्ल कोळशातील पाण्याच्या प्रमाणाचा जडपणा वाढवण्यास कारणीभूत आहे.
कोळशाचे प्रामुख्याने चार प्रकार पडतात. ते खालीलप्रमाणे-
- अँथ्रासाइट
- बिटुमिनस
- लिग्नाइट
- पीट
अँथ्रासाइट
हा उच्च दर्जाचा कोळसा असून, त्यात कार्बनचे प्रमाण ८० ते ९५ टक्क्यांपर्यंत असते. हा कोळसा कठीण असून, तो जम्मू आणि काश्मीरच्या प्रदेशात आढळतो.
बिटुमिनस
हा मध्यम दर्जाचा कोळसा आहे. त्यात ६० ते ८० टक्के कार्बन सामग्री आणि कमी आर्द्रता असते. भारतात वीजनिर्मितीसाठी हा सर्वांत जास्त वापरला जाणारा कोळसा आहे.
लिग्नाइट
हा सर्वांत कमी दर्जाचा कोळसा आहे. या कोळशात कार्बनचे प्रमाण कमी आहे. त्यात ४० ते ५५ टक्के कार्बन सामग्री असते. हा कोळसा भारतात राजस्थान, तमिळनाडू व जम्मू – काश्मीर या प्रदेशांत आढळतो.
पीट
यात कार्बनचे प्रमाण ४० टक्क्यांपेक्षा कमी आहे. हा कोळसा सर्वांत कमी उष्णता देतो; मात्र जास्त प्रमाणात प्रदूषण करतो. कोळशाचा हा प्रकार फक्त भारतातील काही क्षेत्रे- निलगिरी टेकड्या व काश्मीर खोरे यापुरताच मर्यादित आहे.
खनिज तेल
खडकात आढळणाऱ्या नैसर्गिक तेलाला ‘खनिज तेल’ म्हणतात. पेट्रोलियम ही संज्ञा लॅटिन भाषेतील ‘पेट्रा’ म्हणजे खडक व ‘ओलियम’ म्हणजे तेल या शब्दांपासून तयार झालेली आहे. म्हणजे पेट्रोलियमाचा शब्दशः अर्थ शिला-तेल असा आहे. भूगर्भातील हालचालींमुळे ज्याप्रमाणे दगडी कोळशाची निर्मिती झाली, त्याचप्रमाणे खनिज तेल व नैसर्गिक वायूंची निर्मिती झाली. खनिज तेल भूपृष्ठाखाली अथवा सागरतळाखाली जमिनीत सापडते. बहुतेक खनिज तेलाच्या विहिरींमध्ये नैसर्गिक वायूंचे साठेही आढळतात. खनिज तेलाचे साठे मर्यादित स्वरूपात असून, त्यांची मागणी जास्त आहे. खनिज तेलाचा काळसर रंग व त्याच्या जास्त किमती यांमुळे या खनिजास ‘काळे सोने’, असेही म्हणतात. औष्णिक वीजनिर्मितीसाठी या ऊर्जा साधनांचा वापर होतो.
वेगवेगळ्या तेल क्षेत्रांतील खनिज तेलांचे रासायनिक संघटन (केमिकल कंपोझिशन) अगदी सारखे नसते; पण ती मुख्यतः हायड्रोकार्बन संयुगांच्या मिश्रणांची बनलेली असतात. खडकात आढळणारी हायड्रोकार्बन वायूच्या, दाट द्रवाच्या किंवा घन स्वरूपात असतात.
हायड्रोकार्बनची घन स्थिती म्हणजे बिट्युमेन, द्रव स्थिती म्हणजे तेल व वायू स्थिती म्हणजे नैसर्गिक वायू होय. बहुतांश ठिकाणी तेलाबरोबर वायू रूप वा घनरूप हायड्रोकार्बन आढळतात. त्यामुळे कधी कधी त्यांचीही गणना खनिज तेल म्हणून केली जाते. भारतामध्ये प्रामुख्याने खनिज तेलाचे उत्पादन ईशान्य भारतातील ब्रह्मपुत्रा खोरे, राजस्थानमध्ये बाडमेर, अरबी समुद्रामध्ये मुंबई हाय, पश्चिम भारतातील गुजरात, तमिळनाडूमधील कावेरी खोरे व आंध्र प्रदेशात समुद्रकिनारी प्रदेशात तेलाचे साठे आहेत.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : भारताचा भूगोल : अपारंपरिक ऊर्जा स्त्रोत
नैसर्गिक वायू
भूपृष्ठाखाली खोल खडकात असणारा व सामान्यतः खनिज तेलाच्या साठ्यांच्या सान्निध्यात आढळणारा ज्वालाग्राही वायू म्हणजे नैसर्गिक वायू होय. सामान्यतः खनिज तेलाची निर्मिती होण्यास जी वैज्ञानिक परिस्थिती लागते, त्याच परिस्थितीत नैसर्गिक वायूची निर्मिती होते. नैसर्गिक वायूमध्ये सर्वांत महत्त्वाचा वायू म्हणजे मिथेन आहे. हे हायड्रोजन चार अणू व एक कार्बन अणू यांनी जोडलेलू हायड्रोकार्बनचे संयुग आहे. ते अत्यंत ज्वलनशील आणि आर्थिकदृष्ट्या महत्त्वाचे आहे.
इतर जीवाश्म इंधनांच्या तुलनेत नैसर्गिक वायूचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे तो जळल्यावर कोळसा किंवा खनिज तेलापेक्षा कमी कार्बन डाय-ऑक्साइड आणि नायट्रोजन ऑक्साइड्स वायू उत्सर्जित करतो. परिणामत: प्रदूषण आणि हवामानबदल यांचे प्रमाण कमी करण्यात नैसर्गिक वायू महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतो. नैसर्गिक वायूवरील ऊर्जा प्रकल्प कोळशावर चालणार्‍या प्रकल्पापेक्षा निम्मे कार्बन डाय-ऑक्साइड उत्सर्जन करतात. त्यामुळे हा वीजनिर्मितीसाठी एक उपयुक्त पर्याय आहे.
जलविद्युत ऊर्जा
ज्या जलविद्युत प्रकल्पाची क्षमता ही २५ मेगावॉटपेक्षा जास्त असते, त्यांचा समावेश पारंपरिक ऊर्जेंतर्गत केला जातो. कारण- मोठे जलविद्युत प्रकल्प पर्यावरण प्रदूषित करीत नाहीत; परंतु त्यांच्या बांधकामामुळे वन्यजीव आणि नद्यांच्या परिसंस्थेवर परिणाम होतो. म्हणून त्यांचा समावेश पारंपरिक ऊर्जेंतर्गत केला गेला आहे.
जलविद्युत केंद्रामध्ये उंचीवर साठवलेल्या पाण्याच्या स्थितिज ऊर्जेचा वापर वीजनिर्मिती करण्यासाठी केला जातो. पाणी उंचावर साठवल्यामुळे प्रचंड दाब निर्माण होऊन, त्यामधील स्थितिज ऊर्जेचे रूपांतर गतिज ऊर्जेत होऊन टर्बाइन फिरू लागतो. नंतर यांत्रिक ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेत केले जाते. भारतामध्ये टेहरी, कोयना, श्रीशैलम व नाथ्पा झाकरी हे प्रमुख जलविद्युत प्रकल्प असून, महाराष्ट्रात कोयना, वैतरणा, येळदरी, वीर, राधानगरी, भाटघर, भंडारदरा, किल्लारी, भिरा इत्यादी ठिकाणी जलविद्युत प्रकल्प आहेत.
