हामी हाम्रो दैनिक कुराकानीमा 'ऊर्जा' शब्द धेरै प्रयोग गर्छौं। हामी हरेक दिन चल्न, कुरा गर्न, खाना पकाउन, उफ्रन वा प्रकाश, ताप, संगीत र टिभी खोल्न धेरै प्रकारका ऊर्जा प्रयोग गर्छौं। यस पाठमा, हामी दैनिक जीवनमा तपाईंले अनुभव गर्ने परिस्थितिहरू सहित ऊर्जा र यसका विभिन्न रूपहरूको बारेमा सिक्नेछौं।
सुरु गरौं।
ऊर्जाले नै काम गर्छ। हरेक पटक केही चल्छ, त्यो ऊर्जाको कारणले हुन्छ। हरेक पटक केही तातो हुँदा, त्यो ऊर्जाको कारणले हुन्छ। हरेक पटक कुनै चीजले आवाज निकाल्छ, त्यो ऊर्जाको कारणले हुन्छ। हामी सोच्न, खेल्न र बोल्न ऊर्जा प्रयोग गर्छौं। वास्तवमा, हरेक पटक हामी केहि गर्छौं, हामी ऊर्जा प्रयोग गर्छौं!
हामी हाम्रा घरहरू, विद्यालयहरू र कार्यालयहरूलाई तताउन र चिसो पार्न ऊर्जा प्रयोग गर्छौं। हामी बत्ती र उपकरणहरूको लागि ऊर्जा प्रयोग गर्छौं। ऊर्जाले हाम्रा सवारी साधनहरू चलाउँछन्, विमानहरू उडाउँछन्, डुङ्गाहरू चलाउँछन् र मेसिनहरू चलाउँछन्।
सबै जीवित प्राणीहरूलाई पनि ऊर्जा चाहिन्छ। बोटबिरुवाहरूलाई बढ्नको लागि सूर्यको प्रकाश प्रयोग गरिन्छ। जनावरहरू र मानिसहरूले बोटबिरुवाहरू खान्छन् र भण्डारण गरिएको ऊर्जा प्रयोग गर्छन्। खाना हाम्रो शरीरको ऊर्जा आवश्यकताको लागि इन्धन हो।
के तपाईंले फुटबल (वा कुनै पनि खेल) को तीव्र खेल पछि, तपाईंको शरीर कस्तो तातो महसुस हुन्छ भनेर याद गर्नुभएको छ? यो किनभने तपाईंको शरीरले ताप ऊर्जा उत्पादन गर्छ।
सरल शब्दमा भन्नु पर्दा, ऊर्जा भनेको काम गर्ने क्षमता हो। ऊर्जा धेरै फरक रूपहरूमा आउँछ र हामी यसलाई धेरै तरिकाले प्रयोग गर्छौं। हाम्रो दैनिक जीवनबाट केही उदाहरणहरू हेरौं:
कुनमा बढी ऊर्जा हुन्छ - आकाशमा उडिरहेको विमान वा टेबलबाट खसेको पुस्तक? आकाशमा उडिरहेको विमानमा बढी ऊर्जा हुन्छ किनभने यो किताब भन्दा धेरै छिटो यात्रा गर्छ, र विमान किताब भन्दा भारी भएकोले पनि।
जब तातो चकलेट चिसो हुन्छ, के यसले तापीय ऊर्जा प्राप्त गर्छ वा गुमाउँछ? यसले तापीय ऊर्जा गुमाउँछ किनभने दूधले आफ्नो तापीय ऊर्जा (वा ताप) वरपरको वातावरणमा छोडिरहेको हुन्छ र चुल्होको बढ्दो तापक्रमबाट तापीय ऊर्जा अवशोषित गरिरहेको हुँदैन।
तपाईंलाई के लाग्छ कफी मेसिन वा टिभी सकेटमा जडान गर्दा कसरी काम गर्न थाल्छन्? किनभने विद्युतीय ऊर्जा पावर लाइनहरू मार्फत यात्रा गर्छ र त्यसपछि धेरै फरक मेसिनहरूलाई काम गर्न ऊर्जा दिन्छ।
कुन आवाजमा बढी ऊर्जा हुन्छ - ट्रकको हर्न वा पानीको फोहोरा? हर्नमा बढी ऊर्जा हुन्छ किनभने कुनै चीज जति ठूलो हुन्छ, त्यसमा त्यति नै बढी ध्वनि ऊर्जा हुन्छ।
कुनै वस्तुमा भएको ऊर्जालाई त्यसको काम गर्ने क्षमताको हिसाबले मापन गरिन्छ। त्यसकारण, ऊर्जाको एकाइ कामको जस्तै हो, र त्यो हो जुल (J)। १ जुल (J) भनेको १ जुल काम गर्न आवश्यक पर्ने ऊर्जा हो। जुलले १N बल विरुद्ध १ मिटरको दूरीसम्म सार्न काम गर्दा कुनै वस्तुमा जाने ऊर्जाको मात्रालाई जनाउँछ। किलोजुल (kJ) भनिने ऊर्जाको ठूलो एकाइ प्रयोग गरिन्छ। १ kJ = १००० J।
गतिज ऊर्जा - कुनै पनि गतिज वस्तुले गतिज ऊर्जा प्रयोग गर्छ। उदाहरणका लागि, आकाशमा हवाईजहाज उडाउनु, बल फ्याँक्नु, दौडनु, साइकल चलाउनु आदि गतिज ऊर्जाका उदाहरण हुन्। सडकमा चलिरहेको कारमा गतिज ऊर्जा हुन्छ भने पार्क गरिएको कारमा गतिज ऊर्जा हुँदैन। यसको अर्थ गतिज ऊर्जा केवल तब मात्र अस्तित्वमा हुन्छ जब कुनै शरीर वा वस्तु चलिरहेको हुन्छ। जब कुनै वस्तु स्थिर अवस्थामा हुन्छ, यसको गतिज ऊर्जा शून्य हुन्छ। यसको अर्थ, जब गति = ०, गतिज ऊर्जा = ० हुन्छ। यो शून्य देखि सकारात्मक मान सम्म हुन्छ। उदाहरण: बच्चा झुल्कामा झुल्किरहेको छ। झुल्का अगाडि वा पछाडि सर्दै छ भन्ने कुराले फरक पार्दैन, गतिज ऊर्जाको मान कहिल्यै नकारात्मक हुँदैन।
सम्भाव्य ऊर्जा - यो कुनै वस्तुको स्थितिको ऊर्जा हो। उदाहरण: जब झुल्कामा झुलिरहेको बच्चा चापको माथि पुग्छ, उसको अधिकतम सम्भाव्य ऊर्जा हुन्छ। जब ऊ जमिनको नजिक हुन्छ, उसको सम्भाव्य ऊर्जा न्यूनतम (०) हुन्छ। अर्को उदाहरण हावामा बल फ्याँक्नु हो। उच्चतम बिन्दुमा, सम्भाव्य ऊर्जा सबैभन्दा ठूलो हुन्छ। बल उठ्दा वा खस्दा यसमा सम्भाव्य र गतिज ऊर्जाको संयोजन हुन्छ।
यान्त्रिक ऊर्जा - यो कुनै वस्तुको गति वा स्थानबाट उत्पन्न हुने ऊर्जा हो। यान्त्रिक ऊर्जा भनेको गतिज ऊर्जा र सम्भाव्य ऊर्जाको योगफल हो। उदाहरणहरू: यान्त्रिक ऊर्जा भएको वस्तुमा गतिज र सम्भाव्य ऊर्जा दुवै हुन्छ, यद्यपि कुनै एक रूपको ऊर्जा शून्य बराबर हुन सक्छ। चलिरहेको कारमा गतिज ऊर्जा हुन्छ। यदि तपाईंले कारलाई पहाडमा सार्नु भयो भने, यसमा गतिज र सम्भाव्य ऊर्जा हुन्छ। टेबलमा राखिएको किताबमा सम्भाव्य ऊर्जा हुन्छ।
रासायनिक ऊर्जा - रासायनिक ऊर्जा भनेको परमाणु र अणुहरूको बन्धनमा भण्डारण हुने ऊर्जा हो। जब यो रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छ, यो ऊर्जा निस्कन्छ। हामी हाम्रो कारमा रासायनिक ऊर्जा चलाउन इन्धन (पेट्रोल/डिजेल) को रूपमा प्रयोग गर्छौं। ब्याट्री, बायोमास, तेल, प्राकृतिक ग्यास र कोइला भण्डारण गरिएको रासायनिक ऊर्जाका उदाहरण हुन्। खाना पनि भण्डारण गरिएको रासायनिक ऊर्जाको राम्रो उदाहरण हो। यो ऊर्जा पाचन प्रक्रियाको समयमा निस्कन्छ।
विद्युतीय ऊर्जा - इलेक्ट्रोन भनिने साना चार्ज गरिएका कणहरूबाट उत्पन्न हुने ऊर्जा। चट्याङ विद्युतीय ऊर्जाको एक रूप हो। ल्यापटप, कफी मेसिन, मोबाइल फोन, भ्याकुम क्लिनर र टेलिभिजन जस्ता हाम्रा लगभग सबै उपकरणहरू बिजुलीबाट काम गर्छन्।
ताप ऊर्जा - यसलाई तापीय ऊर्जा पनि भनिन्छ। आगोबाट आउने ऊर्जा तापीय ऊर्जा हो। यसले दुई प्रणालीहरू बीचको तापक्रम भिन्नतालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ। हामीलाई थाहा छ पदार्थ अणुहरू मिलेर बनेको हुन्छ। जब हामी पदार्थको तापक्रम बढाउँछौं तब कणहरू छिटो कम्पन हुन्छन्। ताप ऊर्जा भनेको पदार्थको तापक्रमबाट आउने ऊर्जा हो। एक कप तातो कफी, विद्युतीय वा ग्यास चुल्हो, कोठाको हीटर, आदि तापीय ऊर्जाका उदाहरणहरू हुन्।
प्रकाश ऊर्जा - यसलाई उज्ज्वल ऊर्जा पनि भनिन्छ। पृथ्वीले सूर्यको प्रकाशबाट धेरै ऊर्जा प्राप्त गर्छ। बिरुवाहरूले सूर्यबाट प्रकाश ऊर्जा लिन्छन् र यसलाई रासायनिक ऊर्जा (खाना) मा रूपान्तरण गर्छन् जसले तिनीहरूलाई बढ्न मद्दत गर्दछ, यसलाई प्रकाश संश्लेषण भनिन्छ।
ध्वनि ऊर्जा - हामी जति ठूलो स्वरमा चिच्याउछौं, त्यति नै बढी ध्वनि ऊर्जा प्रयोग गर्छौं। तपाईंले सुन्नुहुने कुनै पनि कुरा ध्वनि ऊर्जा हो। हाम्रो आवाजको अतिरिक्त, ध्वनि ऊर्जाका अन्य धेरै उदाहरणहरू छन्: ताली बजाउने, गितार बजाउने, कुकुर भुक्ने, आदि।
आणविक ऊर्जा – आणविक ऊर्जा परमाणुहरूको केन्द्रकमा भण्डारण गरिन्छ। यो ऊर्जा केन्द्रकहरू संयुक्त (फ्यूजन) वा विभाजित (फिसन) हुँदा निस्कन्छ। उदाहरण: आणविक विखंडन, आणविक संलयन, र आणविक क्षय आणविक ऊर्जाका उदाहरणहरू हुन्। आणविक प्लान्टबाट हुने परमाणु विस्फोट र शक्ति यस प्रकारको ऊर्जाका विशिष्ट उदाहरणहरू हुन्। आणविक ऊर्जा प्लान्टहरूले बिजुली उत्पादन गर्न युरेनियम परमाणुहरूको केन्द्रकलाई विभाजित गर्छन्।
विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा - विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा वा विकिरण ऊर्जा प्रकाश वा विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूबाट प्राप्त ऊर्जा हो। उदाहरण: प्रकाशको कुनै पनि रूपको विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा हुन्छ, जसमा हामीले देख्न नसक्ने स्पेक्ट्रमका भागहरू पनि समावेश छन्। रेडियो, गामा, एक्स-रे, माइक्रोवेभ र पराबैंगनी प्रकाश विद्युत चुम्बकीय ऊर्जाका केही उदाहरणहरू हुन्।
गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा - गुरुत्वाकर्षणसँग सम्बन्धित ऊर्जामा दुई वस्तुहरू बीचको आकर्षण तिनीहरूको द्रव्यमानको आधारमा समावेश हुन्छ। यसले यान्त्रिक ऊर्जाको लागि आधारको रूपमा काम गर्न सक्छ, जस्तै शेल्फमा राखिएको वस्तुको सम्भावित ऊर्जा वा पृथ्वीको वरिपरि परिक्रमा गर्ने चन्द्रमाको गतिज ऊर्जा। उदाहरण: गुरुत्वाकर्षण ऊर्जाले वायुमण्डललाई पृथ्वीमा समात्छ।
आयनीकरण ऊर्जा - यो ऊर्जाको रूप हो जसले इलेक्ट्रोनहरूलाई यसको परमाणु, आयन, वा अणुको केन्द्रकमा बाँध्छ। उदाहरण: परमाणुको पहिलो आयनीकरण ऊर्जा भनेको एउटा इलेक्ट्रोनलाई पूर्ण रूपमा हटाउन आवश्यक पर्ने ऊर्जा हो। दोस्रो आयनीकरण ऊर्जा भनेको दोस्रो इलेक्ट्रोन हटाउन आवश्यक पर्ने ऊर्जा हो र पहिलो इलेक्ट्रोन हटाउन आवश्यक पर्ने भन्दा बढी हुन्छ।
ऊर्जा संरक्षणको नियमले ऊर्जा कहिल्यै सिर्जना वा नष्ट गर्न सकिँदैन भनेर बताउँछ, तर यसलाई एक रूपबाट अर्को रूप मात्र परिवर्तन गर्न सकिन्छ। एउटा उदाहरण खानामा रहेको रासायनिक ऊर्जा हो जुन हामी सर्दा गतिज ऊर्जामा परिणत हुन्छ।
पिण्ड ऊर्जासँग नजिकको सम्बन्ध राख्छ। पिण्ड र ऊर्जा बीचको समानताको परिणामस्वरूप, पिण्ड भएको कुनै पनि स्थिर वस्तुमा बराबर ऊर्जा हुन्छ जसलाई विश्राम ऊर्जा भनिन्छ। विश्राम द्रव्यमानले स्थिर पिण्डको पिण्डलाई जनाउँछ। विश्राम ऊर्जाभन्दा माथि शरीरमा ऊर्जाको वृद्धिले वस्तुको कुल पिण्ड बढाउनेछ। उदाहरण: कुनै वस्तुलाई तताउँदा ऊर्जा वृद्धि हुन्छ जुन सानो पिण्ड वृद्धिको रूपमा मापन गर्न सकिन्छ।
नवीकरणीय ऊर्जा
नवीकरणीय ऊर्जा भनेको त्यस्तो स्रोतबाट उत्पादन हुने ऊर्जा हो जुन मानिसको जीवनकालमा समाप्त हुँदैन वा पुनःपूर्ति गर्न सकिन्छ। सबैभन्दा सामान्य उदाहरणहरूमा हावा, सौर्य, भू-तापीय, बायोमास र जलविद्युत समावेश छन्।
सौर्य ऊर्जा भन्नाले सूर्यबाट प्राप्त हुने ऊर्जाको प्रकारलाई बुझाउँछ। यसलाई विद्युतीय, ताप र रासायनिक ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, सौर्य प्यानलहरू सौर्य ऊर्जालाई प्रयोग गर्न र त्यसपछि यसलाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यो ऊर्जा प्रकाश वा तापको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। मोबाइल फोन जस्ता विद्युतीय उपकरणहरूमा पनि सौर्य ऊर्जा प्रयोग गरिन्छ। यो ऊर्जा प्रकार विश्वका उष्णकटिबंधीय क्षेत्रहरूमा धेरै प्रचुर मात्रामा पाइन्छ जहाँ यसलाई परम्परागत रूपमा कफी, मकै र धान जस्ता बालीहरू सुकाउन प्रयोग गरिन्छ। यस प्रकारको ऊर्जाका केही फाइदाहरू यो हुन् कि यो सस्तो, अक्षय छ, यसमा विस्तृत स्रोतहरू छन् र यो एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत हो।
वायु ऊर्जाले हावाबाट प्राप्त हुने ऊर्जालाई जनाउँछ। वायु ऊर्जालाई विभिन्न तरिकाले प्रयोग गर्न सकिने यान्त्रिक ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न पवनचक्कीहरू प्रयोग गरिन्छ। यसमा बिजुली उत्पादन गर्ने, अन्न पिस्ने र पानी पम्प गर्ने समावेश छ। शताब्दीयौंदेखि, डुङ्गा र जहाजहरू जस्ता समुद्री जहाजहरूलाई चलाउन पवन ऊर्जाको प्रयोग गरिएको छ। खुला भूदृश्य भएका क्षेत्रहरू वायु ऊर्जा भएका प्रमुख सम्भावित क्षेत्रहरू हुन्।
पानीबाट प्राप्त हुने ऊर्जालाई जलविद्युत भनिन्छ। पानी गतिमा हुँदा यो उत्पादन हुन्छ। उच्च गतिमा बग्ने पानीमा धेरै गतिज ऊर्जा हुन्छ जसले काम गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, पानीको बललाई अन्न पिस्ने मिलहरू घुमाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। जलविद्युत उत्पादन गर्ने टर्बाइनहरू घुमाउन पनि ऊर्जा प्रयोग गरिन्छ।
नवीकरणीय ऊर्जा
यसको विपरीत, गैर-नवीकरणीय ऊर्जा भनेको त्यस्तो ऊर्जा हो जुन स्रोतहरूबाट आउँछ जुन हाम्रो जीवनकालमा समाप्त हुनेछ वा पुनःपूर्ति हुनेछैन। गैर-नवीकरणीय ऊर्जाका अधिकांश स्रोतहरू कोइला, ग्यास र तेल जस्ता जीवाश्म इन्धन हुन्।
पेट्रोलियमले जनावर र वनस्पति पदार्थबाट निस्कने तरल र ग्यासयुक्त हाइड्रोकार्बनलाई बुझाउँछ जुन तलछट चट्टानहरू भित्र राखिन्छ, संकुचित हुन्छ र यी रूपहरूमा परिणत हुन्छ। पेट्रोलियम परिष्कृत भएपछि, विभिन्न उत्पादनहरू प्राप्त गरिन्छ। यी उत्पादनहरूमा पेट्रोल (पेट्रोल), उड्डयन इन्धन, लुब्रिकेन्ट, मट्टितेल र बिटुमेन समावेश छन्। यी उत्पादनहरू विभिन्न उद्देश्यका लागि प्रयोग गरिन्छ। औद्योगिक डिजेल भट्टी र बोयलरहरूमा उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जसले सवारी साधन, जहाज, लोकोमोटिभ इन्जिन र मेसिनरीहरूको लागि इन्धन उत्पादन गर्दछ।
कोइला भनेको खैरो वा कालो चट्टान हो, जुन मुख्यतया लाखौं वर्ष पहिले बिरुवाको पदार्थको सङ्कुचनबाट बनेको कार्बनबाट बनेको हुन्छ। भू-तापीय ऊर्जा, जलविद्युत र पेट्रोलियमको खोजसँगै हालका वर्षहरूमा शक्तिको स्रोतको रूपमा कोइलाको प्रयोग घटेको छ।
प्राकृतिक ग्याँस एक प्रकारको ग्याँस हो जुन जमिनमुनि बन्छ र कच्चा तेलको माथिल्लो तहमा बन्छ तर यो आफैं पनि हुन सक्छ। यो मुख्यतया उद्योगहरूमा ताप र घरेलु उद्देश्यका लागि तताउने, प्रकाश पार्ने र खाना पकाउने काममा प्रयोग गरिन्छ।
