ऊर्जा संसाधन (Energy Resources)
🎯 PYQs — ऊर्जा (उच्च आवृत्ति)
सबसे ज्यादा पूछे जाने वाले विषय:
- भारत में परमाणु ऊर्जा संयंत्र (Nuclear power plants)
- सौर/पवन क्षमता और नीतियां
- ईंधन सेल और हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था
- थोरियम आधारित परमाणु कार्यक्रम
- बैटरी तकनीक
सामान्य जाल:
- ❌ भारत का पहला परमाणु संयंत्र कलपक्कम नहीं है (यह तारापुर है)
- ❌ ITER भारत में स्थित नहीं है (यह फ्रांस में है)
- ❌ थोरियम रिएक्टर स्टेज 3 हैं (स्टेज 1 नहीं)
गैर-नवीकरणीय (पारंपरिक) ऊर्जा
कोयला (Coal)
कार्बन सामग्री द्वारा कोयले के प्रकार
| प्रकार | कार्बन % | विशेषताएं | कहां पाया जाता है |
|---|---|---|---|
| एन्थ्रेसाइट (Anthracite) | 80-95% | सबसे कठोर; सर्वोच्च ऊर्जा; दुर्लभ | जम्मू और कश्मीर (छोटे भंडार) |
| बिटुमिनस (Bituminous) | 60-80% | बिजली के लिए सबसे आम; उच्च गर्मी | झारखंड, पश्चिम बंगाल, ओडिशा, मप्र |
| लिग्नाइट (Lignite) | 40-55% | भूरा कोयला; कम ऊर्जा | तमिलनाडु (नेवेली), राजस्थान, गुजरात |
| पीट (Peat) | <40% | सबसे कम ग्रेड; आंशिक रूप से क्षय | कोयले का प्रारंभिक चरण |
भारत में प्रमुख कोयला क्षेत्र
| राज्य | कोयला क्षेत्र |
|---|---|
| झारखंड | झरिया (सबसे बड़ा), बोकारो, गिरिडीह, रामगढ़ |
| पश्चिम बंगाल | रानीगंज (सबसे पुराना), दार्जिलिंग |
| ओडिशा | तालचेर, इब घाटी |
| छत्तीसगढ़ | कोरबा, रायगढ़ |
| मध्य प्रदेश | सिंगरौली, सोहागपुर |
| तेलंगाना | सिंगरेनी |
| महाराष्ट्र | वर्धा घाटी, कामप्टी |
कोल इंडिया लिमिटेड (CIL): दुनिया का सबसे बड़ा कोयला उत्पादक
पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस
भारत में पेट्रोलियम उत्पादन
| क्षेत्र | स्थान | नोट्स |
|---|---|---|
| पश्चिमी अपतटीय | मुंबई हाई (बॉम्बे हाई) | सबसे बड़ा उत्पादक क्षेत्र |
| पूर्वी अपतटीय | कृष्णा-गोदावरी बेसिन | केजी-डी6 (रिलायंस) |
| तटीय - गुजरात | अंकलेश्वर, खंभात | सबसे पुराना उत्पादक क्षेत्र |
| तटीय - असम | डिगबोई, नाहरकटिया | एशिया में पहला तेल कुआं (1889) |
| राजस्थान | बाड़मेर (मंगला क्षेत्र) | हाल की खोजें |
भारत में तेल रिफाइनरी
| रिफाइनरी | स्थान | क्षमता रैंक |
|---|---|---|
| जामनगर (रिलायंस) | गुजरात | भारत और विश्व में सबसे बड़ा |
| कोयली (IOCL) | गुजरात | दूसरा सबसे बड़ा |
| मथुरा (IOCL) | यूपी | ताजमहल के पास |
| पानीपत (IOCL) | हरियाणा | - |
| हल्दिया (IOCL) | पश्चिम बंगाल | - |
| पारादीप (IOCL) | ओडिशा | नवीनतम |
| मैंगलोर (MRPL) | कर्नाटक | - |
| चेन्नई (CPCL) | तमिलनाडु | - |
| कोच्चि (BPCL) | केरल | - |
| नुमालीगढ़ (NRL) | असम | पूर्वोत्तर क्षेत्र |
PSUs: IOCL, BPCL, HPCL, ONGC, GAIL
प्राकृतिक गैस
- प्रमुख स्रोत: केजी बेसिन (KG-D6), मुंबई हाई
- LNG टर्मिनल: दाहेज, हजीरा (गुजरात); कोच्चि, दाभोल
- सिटी गैस डिस्ट्रीब्यूशन: PNG (पाइप), CNG (संपीड़ित)
- GAIL: गैस अथॉरिटी ऑफ इंडिया लिमिटेड (ट्रांसमिशन)
नवीकरणीय (गैर-पारंपरिक) ऊर्जा
सौर ऊर्जा (Solar Energy)
भारत में सौर ऊर्जा
| पहलू | विवरण |
|---|---|
| क्षमता | 5,000 ट्रिलियन kWh/वर्ष |
| राष्ट्रीय सौर मिशन | NAPCC (2010) का हिस्सा; लक्ष्य: 2022 तक 100 GW |
| वर्तमान स्थापित | ~70+ GW (2024 तक) |
| सबसे बड़ा सोलर पार्क | भड़ला सोलर पार्क, राजस्थान (2,245 मेगावाट) |
| वन सन वन वर्ल्ड वन ग्रिड | भारत की वैश्विक सौर पहल (ISA) |
प्रकार:
- PV (फोटोवोल्टिक): बिजली में प्रत्यक्ष रूपांतरण (सिलिकॉन सेल)
- केंद्रित सौर ऊर्जा (CSP): दर्पण सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करते हैं; गर्मी भाप टर्बाइन
अंतर्राष्ट्रीय सौर गठबंधन (ISA)
- स्थापित: 2015 (पेरिस, COP21)
- मुख्यालय: गुरुग्राम, भारत
- सदस्य: 120+ देश
- उद्देश्य: 2030 तक सौर ऊर्जा के लिए $1 ट्रिलियन जुटाना
- फोकस: उष्णकटिबंधीय (Tropics) के बीच के देश
पवन ऊर्जा (Wind Energy)
भारत में पवन ऊर्जा
| पहलू | विवरण |
|---|---|
| वैश्विक रैंक | चौथी सबसे बड़ी स्थापित क्षमता |
| स्थापित क्षमता | ~45+ GW |
| अग्रणी राज्य | तमिलनाडु, गुजरात, कर्नाटक, महाराष्ट्र, राजस्थान |
| सबसे बड़ा पवन फार्म | मुप्पंडल, तमिलनाडु |
अपतटीय पवन (Offshore Wind): गुजरात और तमिलनाडु तट के लिए योजनाएं
जल विद्युत (Hydropower)
पनबिजली शक्ति
| पहलू | विवरण |
|---|---|
| योगदान | कुल बिजली का ~12% |
| अग्रणी राज्य | हिमाचल प्रदेश, उत्तराखंड, कर्नाटक, जम्मू-कश्मीर |
| सबसे बड़ा संयंत्र | टिहरी (उत्तराखंड) - 2,400 मेगावाट |
| रन-ऑफ-रिवर | न्यूनतम भंडारण; कम पर्यावरणीय प्रभाव |
| पंप भंडारण | पानी को ऊपर की ओर पंप करके ऊर्जा संग्रहीत करता है |
लघु पनबिजली (<25 मेगावाट): MNRE के तहत फोकस
अन्य नवीकरणीय
बायोमास ऊर्जा
- स्रोत: कृषि अपशिष्ट, जानवरों का गोबर, वानिकी अवशेष
- बायोगैस: जैविक कचरे से मीथेन (गोबर गैस)
- राष्ट्रीय बायोगैस कार्यक्रम: ग्रामीण खाना पकाने/प्रकाश व्यवस्था
- खोई (Bagasse): सह-उत्पादन (cogeneration) के लिए गन्ने का कचरा
भूतापीय ऊर्जा (Geothermal Energy)
| स्थान | राज्य |
|---|---|
| पुगा घाटी | लद्दाख |
| तत्तापानी | छत्तीसगढ़ |
| मणिकरण | हिमाचल प्रदेश |
| कैम्बे बेसिन | गुजरात |
क्षमता: ~10,000 मेगावाट; काफी हद तक दोहन नहीं हुआ
ज्वारीय और तरंग ऊर्जा
- ज्वारीय क्षमता: खंभात की खाड़ी, कच्छ की खाड़ी, सुंदरबन
- पहला ज्वारीय संयंत्र: कच्छ की खाड़ी में प्रस्तावित
- तरंग ऊर्जा: पश्चिमी तट की क्षमता अधिक है
- OTEC: महासागर थर्मल ऊर्जा रूपांतरण (विद्युत उत्पादन के लिए तापमान अंतर का उपयोग)
उन्नत ऊर्जा प्रौद्योगिकियां (Advanced Energy Technologies)
हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था
हरित हाइड्रोजन (Green Hydrogen)
- परिभाषा: नवीकरणीय ऊर्जा (इलेक्ट्रोलिसिस) का उपयोग करके उत्पादित हाइड्रोजन
- राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन: 2023 लॉन्च किया गया
- लक्ष्य: 2030 तक 5 MMT वार्षिक उत्पादन
- निवेश: ₹19,744 करोड़
- उपयोग: परिवहन, इस्पात, उर्वरक, शोधन
- ग्रीन अमोनिया: हाइड्रोजन + नाइट्रोजन (उर्वरकों, शिपिंग ईंधन के लिए)
रंग द्वारा हाइड्रोजन प्रकार:
| रंग | उत्पादन विधि |
|---|---|
| हरा (Green) | नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग कर इलेक्ट्रोलिसिस |
| नीला (Blue) | कार्बन कैप्चर के साथ प्राकृतिक गैस |
| ग्रे (Grey) | कैप्चर के बिना प्राकृतिक गैस |
| भूरा/काला | कोयला गैसीकरण |
बैटरी प्रौद्योगिकी
बैटरी के प्रकार
| प्रकार | विशेषताएं | उपयोग |
|---|---|---|
| लेड-एसिड | भारी, सस्ता, पुनर्चक्रण योग्य | ऑटोमोबाइल, यूपीएस |
| लिथियम-आयन | उच्च ऊर्जा घनत्व, हल्का | EVs, फोन, लैपटॉप |
| सॉलिड-स्टेट | सुरक्षित, उच्च घनत्व (उभरता हुआ) | भविष्य की EVs |
| सोडियम-आयन | ली-आयन का सस्ता विकल्प | ग्रिड स्टोरेज |
| फ्लो बैटरी | स्केलेबल, लंबी अवधि | ग्रिड-स्केल स्टोरेज |
महत्वपूर्ण खनिज: लिथियम, कोबाल्ट, निकल, ग्रेफाइट, दुर्लभ पृथ्वी (Rare Earths)
ईंधन सेल (Fuel Cells)
ईंधन सेल प्रौद्योगिकी
- सिद्धांत: हाइड्रोजन + ऑक्सीजन का विद्युत रासायनिक रूपांतरण → बिजली + पानी
- कोई दहन नहीं: स्वच्छ ऊर्जा; पानी ही एकमात्र उपोत्पाद (byproduct) है
- दक्षता: 40-60% (दहन इंजन से अधिक)
| प्रकार | इलेक्ट्रोलाइट | तापमान | उपयोग |
|---|---|---|---|
| PEMFC | पॉलिमर झिल्ली | कम (80°C) | वाहन |
| SOFC | ठोस ऑक्साइड | उच्च (800-1000°C) | बिजली संयंत्र |
| AFC | क्षारीय | मध्यम | अंतरिक्ष (नासा) |
| MCFC | पिघला हुआ कार्बोनेट | उच्च | बड़ी शक्ति |
परमाणु ऊर्जा (Nuclear Energy)
परमाणु ऊर्जा मूल बातें
भारत के परमाणु ऊर्जा संयंत्र
| संयंत्र | राज्य | प्रकार | नोट्स |
|---|---|---|---|
| तारापुर | महाराष्ट्र | BWR | पहला परमाणु संयंत्र (1969) |
| रावतभाटा (RAPS) | राजस्थान | PHWR | - |
| कलपक्कम (MAPS) | तमिलनाडु | PHWR | फास्ट ब्रीडर रिएक्टर साइट |
| नरोरा | यूपी | PHWR | - |
| काकरापार (KAPS) | गुजरात | PHWR | पहली 700 मेगावाट इकाई |
| कैगा | कर्नाटक | PHWR | - |
| कुडनकुलम | तमिलनाडु | VVER | सबसे बड़ा; रूसी सहयोग |
कुल क्षमता: 23 रिएक्टरों से ~7,500+ मेगावाट
भारत का तीन चरणों वाला परमाणु कार्यक्रम
| चरण | रिएक्टर प्रकार | ईंधन | उत्पाद |
|---|---|---|---|
| चरण 1 | PHWR (दबाव भारी पानी) | प्राकृतिक यूरेनियम | प्लूटोनियम-239 |
| चरण 2 | FBR (फास्ट ब्रीडर रिएक्टर) | प्लूटोनियम-239 | यूरेनियम-233 (थोरियम से) |
| चरण 3 | AHWR (उन्नत भारी पानी) | थोरियम | सतत ईंधन चक्र |
थोरियम क्यों?
- भारत के पास दुनिया का सबसे बड़ा थोरियम भंडार (वैश्विक का ~25%) है
- मोनाजाइट रेत (केरल, तमिलनाडु तट) में पाया जाता है
- आत्मनिर्भर ईंधन चक्र लक्ष्य
प्रमुख परमाणु संगठन
| संगठन | भूमिका |
|---|---|
| DAE | परमाणु ऊर्जा विभाग |
| AERB | परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड (सुरक्षा) |
| BARC | भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (अनुसंधान) |
| NPCIL | न्यूक्लियर पावर कॉरपोरेशन (संचालन) |
| IGCAR | इंदिरा गांधी परमाणु अनुसंधान केंद्र (FBR) |
| UCIL | भारतीय यूरेनियम निगम (खनन) |
भारत में यूरेनियम स्रोत
| स्थान | राज्य |
|---|---|
| जादुगुडा | झारखंड (सबसे बड़ा) |
| भाटिन, नरवापहाड़ | झारखंड |
| तुम्मलपल्ले | आंध्र प्रदेश |
| डोमियासियात | मेघालय |
| लंबापुर-पेड्डागट्टू | तेलंगाना |
परमाणु संलयन (Nuclear Fusion)
संलयन बनाम विखंडन
| पहलू | विखंडन (Fission) | संलयन (Fusion) |
|---|---|---|
| प्रक्रिया | भारी नाभिक का विभाजन | हल्के नाभिक का संयोजन |
| ईंधन | यूरेनियम, प्लूटोनियम | हाइड्रोजन आइसोटोप (ड्यूटेरियम, ट्रिटियम) |
| अपशिष्ट | रेडियोधर्मी | न्यूनतम |
| उदाहरण | परमाणु ऊर्जा संयंत्र | सूर्य, तारे |
| स्थिति | वाणिज्यिक | प्रयोगात्मक |
ITER (अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर प्रायोगिक रिएक्टर):
- स्थान: कैडराचे, फ्रांस
- सदस्य: यूरोपीय संघ, अमेरिका, रूस, चीन, जापान, दक्षिण कोरिया, भारत
- लक्ष्य: संलयन शक्ति की व्यवहार्यता का प्रदर्शन
- भारत की भूमिका: क्रायोस्टेट, शीतलन प्रणाली
रेडियोधर्मिता मूल बातें (Radioactivity Basics)
विकिरण के प्रकार
| प्रकार | प्रकृति | प्रवेश | द्वारा रोका गया |
|---|---|---|---|
| अल्फा (α) | 2 प्रोटॉन + 2 न्यूट्रॉन | सबसे कम | कागज, त्वचा |
| बीटा (β) | इलेक्ट्रॉन्स | मध्यम | एल्यूमीनियम शीट |
| गामा (γ) | विद्युत चुम्बकीय तरंगें | अधिकांश | सीसा (Lead), कंक्रीट |
आधा जीवन और अनुप्रयोग
- आधा जीवन (Half-Life): रेडियोधर्मी सामग्री के क्षय होने के लिए आधा समय
- कार्बन-14 डेटिंग: पुरातत्व डेटिंग (50,000 साल तक)
- चिकित्सा उपयोग: रेडियोथेरेपी (कोबाल्ट-60), इमेजिंग (टेक्नेटियम-99m)
- खाद्य विकिरण: गामा किरणों का उपयोग करके संरक्षण
ऊर्जा नीतियां और पहल
प्रमुख ऊर्जा नीतियां
| पहल | उद्देश्य |
|---|---|
| NAPCC | जलवायु परिवर्तन पर राष्ट्रीय कार्य योजना (8 मिशन) |
| राष्ट्रीय सौर मिशन | 100 GW सौर लक्ष्य |
| राष्ट्रीय पवन-सौर हाइब्रिड नीति | भूमि, ग्रिड उपयोग का अनुकूलन करें |
| FAME योजना | इलेक्ट्रिक वाहनों को तेजी से अपनाना |
| राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन | 2030 तक 5 MMT हरित H2 |
| PM-KUSUM | किसानों के लिए सोलर पंप |
| सौभाग्य योजना | सार्वभौमिक घरेलू विद्युतीकरण |
विद्युत अधिनियम 2003: SEBs का अनबंडलिंग; खुली पहुंच
ईंधन मिश्रण (अनुमानित)
| स्रोत | हिस्सा |
|---|---|
| कोयला | ~50% |
| सौर | ~15% |
| पवन | ~10% |
| हाइड्रो | ~12% |
| परमाणु | ~3% |
| गैस | ~5% |
| अन्य नवीकरणीय | ~5% |
लक्ष्य: 2030 तक 50% गैर-जीवाश्म क्षमता (COP26 प्रतिबद्धता)
ट्रेंड में विषय
हालिया ऊर्जा विषय
| विषय | मुख्य बिंदु |
|---|---|
| ऊर्जा भंडारण नीति | बैटरी स्वैपिंग, पंप हाइड्रो |
| हरित हाइड्रोजन | भारत में इलेक्ट्रोलाइज़र निर्माण |
| कार्बन कैप्चर (CCUS) | CO2 को भूमिगत संग्रहीत करना |
| छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर | कॉम्पैक्ट परमाणु संयंत्र |
| इथेनॉल सम्मिश्रण | 2025 तक E20 लक्ष्य (पेट्रोल में 20% इथेनॉल) |
| पीएम सूर्य घर योजना | घरों के लिए रूफटॉप सोलर (2024) |
| महत्वपूर्ण खनिज मिशन | आपूर्ति श्रृंखला सुरक्षित करना |