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बिजली और गर्मी में ऊर्जा अपशिष्ट परिवर्तित करना

सह-पीढ़ी, जिसे कभी-कभी संयुक्त ताप और शक्ति (सीएचपी) कहा जाता है, स्मोकेस्टैक्स से बचने वाली तीव्र गर्मी को पकड़ने और इसे बिजली में बदलने या इसे अन्य अच्छे उपयोगों, जैसे हीटिंग घरों में डालने का एक तरीका है। लगभग 70 प्रतिशत अमेरिकी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन बिजली और गर्मी उत्पन्न करने से होता है (एक और 20 प्रतिशत कारों से आता है), और सीएचपी की क्षमता का अनुमान नाटकीय है। कई अध्ययनों के अनुसार, संयुक्त राज्य में बर्बाद हो रही स्मोकस्टैक ऊर्जा को वर्तमान में जीवाश्म ईंधन को जलाने, कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन में 20 प्रतिशत की कटौती और सालाना 150 अरब डॉलर से $ 250 बिलियन की बचत करने वाली लगभग 30 प्रतिशत बिजली की जगह ले सकता है। दिसंबर में, ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी ने अनुमान लगाया कि यदि सीएचपी 2030 तक हमारे देश की बिजली क्षमता का 20 प्रतिशत उत्पन्न करता है - जर्मनी, जापान और चीन पहले ही उस लक्ष्य तक पहुंच चुके हैं या पार कर चुके हैं, और सीएचपी द्वारा डेनमार्क अपनी शक्ति का 50 प्रतिशत उत्पन्न करता है - तो प्रौद्योगिकी समाप्त हो जाएगी। 848 मिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन। यह 154 मिलियन कारों को सड़क से हटाने जैसा है। ओक रिज रिपोर्ट के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में सीएचपी के उस स्तर को प्राप्त करने से नए निवेशों में $ 234 बिलियन शामिल होंगे और एक लाख नए अत्यधिक कुशल, तकनीकी रोजगार पैदा होंगे। सीएचपी अब घर के हीटिंग, शीतलन और बिजली उत्पादन के लिए एक छोटे पैमाने पर भी उपलब्ध है; इसे microCHP कहा जाता है।

स्मिथसोनियन के ब्रूस हैथवे ने हाल ही में एक पुनर्नवीनीकरण ऊर्जा विकास (RED) नामक शिकागो कंपनी के अध्यक्ष सीएचपी विशेषज्ञ टॉम कास्टेन के साथ बात की। कास्टेन ने तीन दशक बिताए अन्यथा बेकार औद्योगिक ऊर्जा के पुनर्चक्रण को बढ़ावा दिया। उन्होंने कई बार कांग्रेस के सामने गवाही दी है और टर्निंग ऑफ द हीट के लेखक हैं: व्हेन अमेरिका मस्ट डबल एनर्जी एफिशिएंसी टू सेव मनी एंड रिड्यूस ग्लोबल वार्मिंग। कोलंबिया से एमबीए करने वाले कास्टेन के लिए लाभदायक सीएचपी कंपनी चलाना महत्वपूर्ण है। लेकिन ईगल स्काउट के रूप में उनकी पृष्ठभूमि भी ग्लोबल वार्मिंग को कम करने के उनके जुनून की व्याख्या करती है: उन्होंने नारा दिया, "कैम्पग्राउंड क्लीनर को छोड़ दें, जितना हमने पाया।"

आपने लिखा है कि कुछ कारखानों में "उष्मा उष्मा के रूप में उकसाने वाली अलाव के रूप में होती है, " और जब आप भाप को स्मोकेस्टैक्स से निकलते और बेकार जाते देखते हैं, तो यह आपको पागल कर देता है। वह दृष्टि आपको इतना परेशान क्यों करती है?
मुझे लगभग 1974 या 1975 में यह विश्वास हो गया कि कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के कारण होने वाली ग्लोबल वार्मिंग सबसे बड़ा मुद्दा है जिसका सामना हम कभी इंसानों के रूप में करते हैं और हमें कम जीवाश्म ईंधन जलाना पड़ता है और C02 उत्सर्जन को कम करना सीखते हैं। सवाल यह है कि एक स्वस्थ ग्रह और एक स्वस्थ अर्थव्यवस्था की आवश्यकता के साथ ऊर्जा के लिए हमारी विशाल आवश्यकता को कैसे मिलाया जाए। मैंने अपना अधिकांश कैरियर लाभकारी रूप से औद्योगिक ऊर्जा को पकड़ने और उपयोग करने में बिताया है जिसे हम बर्बाद कर रहे हैं।

वेस्ट वर्जीनिया अलॉयज़ स्मेल्टर्स संयुक्त राज्य अमेरिका में किसी भी पौधे की तुलना में अधिक सिलिकॉन का उत्पादन करते हैं। (© लौरा एंट्रीम कास्की 2008) टॉम कास्टेन (दाएं) चेयरमैन हैं और उनका बेटा सीन रीसायकल एनर्जी डेवलपमेंट (RED) नामक कंपनी का अध्यक्ष और सीईओ है जो वेस्ट वर्जीनिया अलॉयज में हीट-रिकवरी सिस्टम स्थापित कर रहा है। (© लौरा एंट्रीम कास्की 2008) 3, 000 डिग्री फ़ारेनहाइट पर, स्मेल्टर सिलिकॉन निकालने के लिए क्वार्ट्ज रॉक को पिघला देता है। अब तक, भट्ठी के निकास को वायुमंडल में बदल दिया गया है। RED की प्रणाली उस गर्मी का उपयोग भाप बनाने, टरबाइन बनाने और बिजली पैदा करने में करेगी। (© लौरा एंट्रीम कास्की 2008) हीट-रिकवरी सिस्टम, जिसे 2010 में पूरी तरह से स्थापित किया जाना चाहिए, एक वर्ष में लगभग 357 मिलियन किलोवाट घंटे बिजली पैदा करेगा, जो 20, 000 घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त है। (© लौरा एंट्रीम कास्की 2008) उपकरण स्थापित होने के बाद, वेस्ट वर्जीनिया मिश्र को अपने ऊर्जा बिलों में बचत करनी चाहिए और प्रति वर्ष 290, 000 मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करना चाहिए। (© लौरा एंट्रीम कास्की 2008)

आपने लिखा है कि सीएचपी कोई नई बात नहीं है, कि थॉमस एडिसन ने 1882 में दुनिया के पहले बिजली संयंत्र के साथ ऐसा किया था। उन्होंने मैनहट्टन शहर में अपना संयंत्र बनाया और अगले दरवाजे पर इमारतों को गर्म करने के लिए बिजली उत्पादन से गर्मी बचाओ भेजा। हमारे वर्तमान बिजली उत्पादन प्रणाली में सीएचपी का व्यापक रूप से उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?
समझने वाली पहली बात यह है कि हमारी ऊर्जा प्रणाली अत्यधिक अक्षम है। हम उस सर्वोत्तम तकनीक को नहीं कर रहे हैं जो उपलब्ध है। क्यूं कर? खैर, शुरुआत के लिए, हमारे इलेक्ट्रिक ग्रिड मुख्य रूप से संरक्षित एकाधिकार द्वारा चलाए जाते हैं, और वे दक्षता के लिए पुरस्कृत नहीं होते हैं। अक्षम केंद्रीय विद्युत उत्पादन कृत्रिम बाधाओं के एक ग्लेशियर द्वारा संरक्षित है। यह नियामक ग्लेशियर धीरे-धीरे पिघल रहा है, लेकिन असली ग्लेशियरों जितना तेज नहीं है।

आज का औसत पावर प्लांट केवल 33 प्रतिशत कुशल है, इसलिए अनिवार्य रूप से आप तीन यूनिट ऊर्जा ले रहे हैं और एक यूनिट बिजली प्राप्त कर रहे हैं। और यह उस तरह से हुआ जब से आइजनहावर राष्ट्रपति थे। बाकी ऊर्जा ज्यादातर गर्मी है, और हम बस उसे दूर फेंक रहे हैं। हम केवल बिजली उत्पादन दक्षता को दोगुना किए बिना ग्लोबल वार्मिंग पर अंकुश नहीं लगा सकते। वह दक्षता कमरे में हाथी है।

आपकी कंपनी गर्मी को कैसे पकड़ती है जो आमतौर पर बिजली संयंत्रों द्वारा बर्बाद होती है?
हम विश्वविद्यालयों के लिए, किसी भी संस्था के लिए, जो बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग कर रहे हैं, निर्माताओं के लिए साइट पर बिजली संयंत्रों का निर्माण करते हैं। हम बिजली पैदा करते हैं, और बायप्रोडक्ट थर्मल ऊर्जा को फेंकने के बजाय, हम इसका उपयोग या तो आस-पास की इमारतों को गर्म करने के लिए करते हैं - जीवाश्म-ईंधन बॉयलरों की जगह-या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए या अधिक बिजली बनाने के लिए। इस दृष्टिकोण को कोजेनरेशन कहा जाता है, क्योंकि यही वह है: यह एक आग से दो काम कर रहा है। ऊर्जा का उत्पादन जिस तरह से दक्षता दोगुना हो जाता है और उपयोगिताओं की तुलना में अब C02 को आधा कर देता है। हमने अब तक की सबसे कम प्रभावी परियोजना लगभग 70 प्रतिशत कुशल है, जो इलेक्ट्रिक पावर ग्रिड की दक्षता से दोगुनी है। हमारी परियोजनाओं का सर्वश्रेष्ठ 90 प्रतिशत से अधिक दक्षता है। लेकिन अपशिष्ट ऊर्जा को पुन: चक्रित करने के लिए परियोजनाएं स्थानीय होनी चाहिए; गर्मी बहुत अच्छी तरह से यात्रा नहीं करती है।

क्या आप बता सकते हैं कि सीएचपी औद्योगिक स्मोकस्टैक्स से गर्मी कैसे प्राप्त करता है और उसका उपयोग करता है?
इसे हम बेकार गर्मी वसूली कहते हैं। हम गर्म निकास का उपयोग करते हैं जो स्मोकेस्टैक्स के ऊपर चढ़ाया जाता था। हम उस गर्मी का उपयोग पानी को उबालने और भाप का उत्पादन करने के लिए करते हैं, जो बिजली पैदा करने के लिए एक डायनेमो को बदल देता है। एक जगह जहां मेरी पिछली कंपनियों ने काम किया था, वह मिशिगन झील के किनारे पर एक स्टील प्लांट है। हमने उनकी बेकार गर्मी ली और इसे 220 मेगावाट पूरी स्वच्छ शक्ति में बदल दिया। वह तो विशाल है; यह दुनिया भर में बिजली ग्रिड में खिलाया जा रहा सौर ऊर्जा की मात्रा है। वह स्टील प्लांट अब प्रति वर्ष लगभग 100 मिलियन डॉलर की बचत कर रहा है-इसे विश्व इस्पात बाजार में प्रतिस्पर्धी बनाए रखने का एक बड़ा कारक। EPA ने अपने ग्रीनहाउस गैसों को एक वर्ष में 1.1 मिलियन टन तक काटने के लिए संयंत्र को मान्यता दी है। यही सीएचपी को इतना रोमांचक बनाता है - यह एक जीत का अवसर है। यह अर्थव्यवस्था-समर्थक और पर्यावरण-समर्थक है, और यह अपने सिर पर सस्ती शक्ति और स्वच्छ शक्ति के बीच पुराने झूठे द्वंद्ववाद को बदल देता है।

आप पहले स्थान पर ऊर्जा संरक्षण में कैसे आए?
मैं कोलोराडो में एक बहुत ही प्रकृति-उन्मुख परिवार में बड़ा हुआ। हमारी थोड़ी दिनचर्या थी जहां हम मछली पकड़ने जाने के लिए एक पुल को पार करते थे और हम एक नदी से तीन, चार मील नीचे चलते थे। हमारे पिता हमें वापस नहीं आने देंगे जब तक हम कुछ कचरा नहीं ले जा रहे थे जो किसी और ने छोड़ दिया था। वह इस बात पर फ़िम्मनाई करेगा कि किस तरह के बेवकूफ लोग पॉप बोतल को नीचे ले जाएंगे और उन्हें इतनी खूबसूरत जगह पर छोड़ देंगे। मेरी मां ने भी सेवा पर जोर दिया- जिसे बहुत कुछ दिया गया है, उसे बहुत कुछ चाहिए। माता-पिता दोनों का अंतर्निहित संदेश यह था कि हमें कैंपग्राउंड क्लीनर को छोड़ने की अपेक्षा करनी चाहिए। और सिकुड़ती हुई दुनिया में, हमारा कैंपग्राउंड अब ग्रह है और ग्लोबल वार्मिंग इसका खतरा है।

बिजली और गर्मी में ऊर्जा अपशिष्ट परिवर्तित करना