बिजली बिजली का निर्वहन है जो गरज वाले बादल में बनने वाले सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के बीच असंतुलन के कारण होता है। अधिकांश बिजली की चमक बादलों के बीच या उसके भीतर होती है, लेकिन रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में हर साल लगभग 40 मिलियन बिजली की चमक जमीन पर गिरती है, जो बिजली गिरने से होने वाली चोटों और मौतों पर नज़र रखती है।
क्या उस ऊर्जा का उपयोग संपूर्ण समुदायों को शक्ति प्रदान करने के लिए करना संभव है? यहां, हम उस प्रश्न का पता लगाते हैं।
बिजली में ऊर्जा की मात्रा
बिजली उच्च-तनाव तारों पर प्रवाहित होने की तुलना में 10 गुना अधिक बिजली पैदा करती है।
यह सूर्य की सतह से भी अधिक गर्म ऊष्मा ऊर्जा और ध्वनि ऊर्जा (गड़गड़ाहट) भी पैदा करता है जो 25 मील तक यात्रा कर सकती है।
माना जाता है कि केवल एक मिलीसेकंड तक चलने वाली बिजली की चमक 10 गीगावाट (जीडब्ल्यू) तक बिजली पैदा करती है, जो 2021 में अमेरिका में सभी छत सौर पैनलों की क्षमता का छठा हिस्सा होगी। हालाँकि, उस ऊर्जा को पकड़ना कोई आसान काम नहीं है।
क्या आप जानते हैं?
बिजली के एक बोल्ट में एक अरब वोल्ट और लगभग 100,000 या अधिक एम्पियर बिजली हो सकती है।
क्या हम बिजली की ऊर्जा का संचयन कर सकते हैं?
बिजली तीन प्रकार की ऊर्जा ले जाती है या उत्पन्न करती है: बिजली, गर्मी और ध्वनि। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने निम्नलिखित प्रश्नों का पता लगाया है:
- क्या होगा यदि हम उस बिजली को संग्रहित करके जल्द ही हमारी सड़कों पर हावी होने वाले सभी इलेक्ट्रिक वाहनों को चार्ज कर सकें?
- या टरबाइन चलाने के लिए पर्याप्त भाप उत्पन्न करने के लिए इसकी तीव्र गर्मी को कैप्चर करें?
- या कार्बन मुक्त हाइड्रोजन ईंधन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक बिजली उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त ध्वनि को परिवर्तित करना?
बिजली पर कब्जा
बिजली की ऊर्जा को पकड़ने और संग्रहीत करने के लिए उच्च-वोल्टेज स्विचिंग सर्किट और चुंबकीय कैपेसिटर का उपयोग करके विभिन्न प्रयास किए गए हैं। लंबित और सक्रिय दोनों तरह के कई पेटेंट उन प्रणालियों का वर्णन करते हैं जो बिजली को बिजली में बदल सकती हैं। हालाँकि, फिर भी, इनमें से किसी भी प्रणाली का उपयोग नहीं किया जा रहा है – कम से कम व्यापक रूप से।
जैसा कि एक अध्ययन में कहा गया है, “यह संलयन रिएक्टरों या परमाणु सुविधाओं की तरह एक जटिल वैज्ञानिक उपक्रम नहीं है।” वास्तव में, बेंजामिन फ्रैंकलिन ने हमें बिजली की छड़ों के आविष्कार के साथ आधे रास्ते पर पहुंचा दिया, जो बिजली को आकर्षित और पकड़ते हैं और इसे जमीन में निर्देशित करते हैं। अन्य आधा भाग – इसे वश में करना – कठिन भाग है।
पृथ्वी एक विद्युत भूमि के रूप में कार्य करती है क्योंकि यह इतनी बड़ी है कि न्यूनतम प्रभाव के साथ असीमित मात्रा में विद्युत धारा को अवशोषित कर सकती है।
बिजली के बोल्ट में मौजूद ऊर्जा को सुरक्षित स्तर तक ले जाने में चुनौती आती है।
बिजली ग्रिड पहले से ही इस तरह से काम करता है: बिजली संयंत्रों से आने वाली उच्च-तनाव ट्रांसमिशन लाइनें 345,000 वोल्ट पर बिजली ले जाती हैं, लेकिन कई सबस्टेशनों के माध्यम से, बिजली को क्षेत्रीय स्तर और फिर पड़ोस के स्तर तक ले जाया जाता है, जब तक कि घरों में बिजली की लाइनें नगण्य हो जाती हैं 120 वोल्ट.
फिर भी बिजली के बोल्ट को लाखों से लेकर एक अरब वोल्ट तक सुरक्षित स्तर पर ले जाना एक अधिक महत्वपूर्ण कार्य है, जिसे अभी तक हासिल नहीं किया जा सका है।
कटाई की गर्मी
राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय प्रशासन के अनुसार, बिजली की ऊर्जा हवा को कुछ समय के लिए लगभग 50,000 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म कर देती है – जो सूर्य की सतह से भी अधिक गर्म होती है।
गर्मी को पकड़ने और इसे बिजली में बदलने की हालिया प्रगति बिजली की मेगा-हीट का दोहन करने का एक तरीका सुझा सकती है। जबकि चुंबक (ज्यादातर बिजली उत्पादन के लिए केंद्रीय) गर्म होने पर अपनी चुंबकीय शक्ति खो देते हैं, हाल के शोध से पता चला है कि पैरामैग्नन नामक छोटे कण अर्धचालक के रूप में कार्य करते हैं, जो गर्मी को बिजली में बदलने में सक्षम हैं।
उस बुनियादी अनुसंधान से एक व्यावहारिक उत्पाद तक पहुंचना सबसे पहले गर्मी के अधिक सामान्य स्रोतों के साथ हो सकता है, जैसे कि विनिर्माण प्रक्रियाओं या वाहनों से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी। इसे बिजली पर लगाना कम जरूरी काम है।
ध्वनि परिवर्तित करना
जिस किसी के पास फोन है वह जानता है कि बिजली को ध्वनि तरंगों में बदलना संभव है। इसका उलटा भी संभव है, और बिजली के लिए ध्वनि के उपयोग पर दुनिया भर में प्रयोग चल रहे हैं।
बिजली से उत्पन्न अत्यधिक गर्मी के कारण इसके चारों ओर की हवा में विस्फोट होता है, जिससे ध्वनि तरंगें उत्पन्न होती हैं जिन्हें हम गड़गड़ाहट कहते हैं। अपने स्रोत से कुछ सौ फीट के भीतर, गड़गड़ाहट लगभग 120 डेसिबल उत्पन्न कर सकती है। हालाँकि, यातायात और शहरी ध्वनि प्रदूषण से ध्वनि ऊर्जा के मौजूदा स्रोत, गड़गड़ाहट के साथ प्रयोगों के योग्य होने के लिए बहुत ही विश्वसनीय उपद्रव हैं।
बिजली संचयन पर आउटलुक
बिजली के साथ, आपूर्ति को हमेशा मांग के अनुरूप होना चाहिए – अन्यथा, सिस्टम टूट जाता है और ब्लैकआउट हो जाता है। अन्य नवीकरणीय ऊर्जा की तरह, बिजली की ऊर्जा संचयन की चुनौतियों में से एक इसकी रुक-रुक कर होना है।
हवा या सौर ऊर्जा की तुलना में बिजली की रुक-रुक कर होने की भविष्यवाणी समय और स्थान दोनों में बहुत कम होती है। बिजली की बिजली का भंडारण करना सबसे कठिन हिस्सा है, न केवल इसलिए कि ऊर्जा भंडारण उद्योग अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, बल्कि इसलिए कि भंडारण उपकरणों को डिवाइस को नुकसान पहुंचाए बिना बिजली के एक बड़े बोल्ट का सामना करने की आवश्यकता होगी।
राजनीतिक इच्छाशक्ति (और इस प्रकार अनुसंधान डॉलर) नवीकरणीय ऊर्जा की अधिक स्थापित प्रौद्योगिकियों पर केंद्रित है: जल, पवन और सौर। कुछ समय के लिए, अगले बेंजामिन फ्रैंकलिन बनने का सपना देखने वाले व्यक्तिगत आविष्कारकों के लिए बिजली की कटाई जारी रहेगी।
