संधारणीय ऊर्जा

संधारणीय ऊर्जा (सस्टेनेबल इनर्जी), ऊर्जा के उस प्रावधान को कहते हैं जो भावी पीढ़ियों की ऊर्जा आवश्यकताओं से समझौता किए बिना वर्तमान की जरूरतों को पूरा करती है। अक्षय ऊर्जा स्रोतों में अक्सर सभी नवीकरणीय स्रोत शामिल होते हैं, जैसे वनस्पति पदार्थ, सौर शक्ति, पवन शक्ति, भू-ऊष्मा शक्ति, तरंग शक्ति और ज्वार द्वारा उत्पन्न शक्ति। इसमें आमतौर पर ऊर्जा की प्रभावकारिता को बढ़ाने वाली प्रौद्योगिकियाँ भी शामिल हैं। पारंपरिक विखंडन शक्ति को कभी-कभार अक्षय ऊर्जा समझ लिया जाता है, किन्तु यह राजनीतिक कारणों से विवादास्पद है क्योंकि पीक यूरेनियम से संबंधित चिंताएं, रेडियोधर्मी कचरे का निस्तार और दुर्घटना की जोखिम, आतंकवाद या प्राकृतिक आपदा आदि का अंदेशा बना रहता है। ऊर्जा दक्षता और नवीकरणीय ऊर्जा को अक्षय ऊर्जा के दोहरित स्तंभ कहा जाता है। अक्षय या स्थायी ऊर्जा की कुछ परिभाषाएं इस प्रकार हैं: "ऊर्जा, जो मनुष्य के जीवन काल में पुनः-पूर्ती योग्य हो और जो पर्यावरण को कोई लंबी अवधि का नुकसान न पंहुचाये।" - जमैका अक्षय विकास नेटवर्क ऊर्जा स्रोत की उस क्षमता पर ध्यान केन्द्रित कर जिससे लगातार ऊर्जा प्रधान कार्य ज़ारी रहे, अक्षय ऊर्जा को नवीकरणीय ऊर्जा के लिए प्रयुक्त अन्य शब्दों जैसे, वैकल्पिक ऊर्जा एवं हरित ऊर्जा से पृथक किया जाता है। जब तक अनिश्चित काल तक ऊर्जा स्रोत के भारी मात्रा में उपयोग पर प्रतिबन्ध लगाना संभव न हो, अक्षय ऊर्जा कुछ मात्रा में पर्यावरण को प्रदूषित कर सकती है। अक्षय ऊर्जा कम कार्बन युक्त ऊर्जा से भी भिन्न है, जो कि मात्र उसी मायने में अक्षय है जब तक कि वह वातावरण में कार्बन डाय आक्साईड (CO2) न जोड़े। हरित ऊर्जा ऐसी ऊर्जा है जिसे पर्यावरण को प्रभावित किए बिना अवतरित, उत्पन्न और/या उपयोग में लाया जा सके। हमारे ग्रह में प्रदूषण से उबरने क़ी एक प्राकृतिक क्षमता है जिसका अर्थ है जब तक प्रदूषण स्तर उस क्षमता से परे न जाये, उसे हरित कहा जा सकता है। हरित शक्ति नवीकरणीय ऊर्जा का सबसेट {उपसंच} है तथा उन नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों एवं तकनीकों का प्रतिनिधित्व करता है जो सर्वाधिक पर्यावरणीय लाभ प्रदान करते हैं। अमेरिका पर्यावरण संरक्षण एजेंसी, हरित शक्ति को इस तरह परिभाषित करती है, वह बिजली जिसे सूर्य, पवन, भूतापीय, बायोगैस, बायोमास एवं कम प्रभाव वाले छोटे पनबिजली संयंत्र से उत्पन्न किया जाये। ग्राहक अक्सर हरित ऊर्जा को इसलिए खरीदते हैं ताकि पर्यावरणीय प्रभावों को टाला जा सके और ग्रीन हाउस गैस में कमी का लाभ मिल सके। नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी अनिवार्य रूप से अक्षय ऊर्जा में योगदान करती है क्योंकि वे आम तौर पर जीवाश्म ईंधन,[उद्धरण चाहिए] पर निर्भरता को कम करके वैश्विक ऊर्जा सुरक्षा प्रदान करती हैं एवं ग्रीन हाउस गैसों को कम करने का अवसर प्रदान करती हैं। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेन्सी कहती है कि: First-generation technologies emerged from the industrial revolution at the end of the 19th century and include hydropower, biomass combustion, and geothermal power and heat. Some of these technologies are still in widespread use. Second-generation technologies include solar heating and cooling, wind power, modern forms of bioenergy, and solar photovoltaics. These are now entering markets as a result of research, development and demonstration (RD&D) investments since the 1980s. The initial investment was prompted by energy security concerns linked to the oil crises (1973 and 1979) of the 1970s but the continuing appeal of these renewables is due, at least in part, to environmental benefits. Many of the technologies reflect significant advancements in materials. Third-generation technologies are still under development and include advanced biomass gasification, biorefinery technologies, concentrating solar thermal power, hot dry rock geothermal energy, and ocean energy. Advances in nanotechnology may also play a major role. पहली और दूसरी पीढ़ी की प्रौद्योगिकी बाजार में प्रवेश कर चुकी है और तीसरी पीढ़ी की प्रौद्योगिकी पूर्णतः लंबी अवधि के अनुसंधान और विकास प्रतिबद्धताओं पर निर्भर है जहाँ सार्वजनिक क्षेत्र को अपनी भूमिका अदा करनी है। 2008 में ऊर्जा समस्या समाधान को लेकर की गयी एक व्यापक समीक्षा के लागत-लाभ विश्लेषण ने ग्लोबल वार्मिंग तथा अन्य मुद्दों के संदर्भ में, पवन शक्ति को इलेक्ट्रिक बैटरी वाहन सहित सर्वाधिक प्रभावी माना है; उसके बाद सांद्रित सौर ऊर्जा, भूतापीय शक्ति, तरंग शक्ति, फोटोवोल्टाइक, ज्वार की वेवों द्वारा ऊर्जा, कोयले की प्राप्ति और भंडारण, परमाणु ऊर्जा और अंत में बायो ईंधन को स्थान दिया गया है। नवीकरणीय ऊर्जा के स्रोतों में, पनबिजली संयंत्र दीर्घ काल तक कार्यरत रह सकते हैं - कई मौजूदा संयंत्र 100 से भी अधिक सालों से कार्य कर रहे हैं। इसके अलावा, पनबिजली संयंत्र स्वच्छ तथा बहुत कम उत्सर्जन वाले होते हैं। बड़े पैमाने वाले पनबिजली संयंत्रों पर क़ी जा रही आलोचनाओं में शामिल हैं: लोगों का विस्थापन जहाँ जलाशयों की योजना बनाई गयी है और निर्माण तथा बाढ़ के दौरान भारी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन. हालाँकि, यह पाया गया है कि उच्च उत्सर्जन स्तर केवल गर्म स्थलों (उष्णकटिबंधीय) के उथले जलाशयों के साथ ही जुड़े हुए हैं। सामान्यतः पनबिजली संयंत्र अन्य प्रकार के संयत्रों की तुलना में बहुत कम उत्सर्जन का जीवन चक्र प्रदर्शित करते हैं। विद्युतीकरण जो कि 19 वीं और 20 वीं सदी में व्यापक रूप से विकसित हुआ, 21 वीं सदी में पुनरुत्थान के अनुभव से गुजर रहा है। एशिया की बढ़ती अर्थव्यवस्थाओं के क्षेत्रों में जल विद्युत विकास सर्वाधिक हुआ है। चीन इस विकास में अग्रणी है, लेकिन, अन्य एशियाई राष्ट्र भी द्रुत गति से जल विद्युत स्थापित कर रहे हैं। यह वृद्धि अधिक ऊर्जा लागत - विशेष रूप से आयातित ऊर्जा की लागत - और व्यापक पैमाने पर अधिक घरेलू उत्पादन, साफ, नवीकरणीय ऊर्जा और किफायती उत्पादन के कारण हुई है। भूतापीय ऊर्जा से संचलित संयंत्र आधारभूत उत्पादन क्षमता के साथ 24 घंटे कार्यरत रह सकते है, तथा दुनिया की संभावित ऊर्जा उत्पादन क्षमता अगले 30 वर्षों में 85 GW होने का अनुमान है। हालाँकि, संयुक्त राज्य अमेरिका, मध्य अमेरिका, इंडोनेशिया, पूर्वी अफ्रीका और फिलीपींस सहित सीमित क्षेत्रों में ही भूतापीय ऊर्जा की पैठ है। 1970 में निर्मित तंत्र/प्रणाली की तुलना में भूतापीय ऊर्जा की लागत काफी गिर गयी है। भूतापीय ऊर्जा उत्पादन ऐसे कई देशों अथवा क्षत्रों में बढ़ सकता है जहाँ संसाधन के स्रोत कम गर्मी प्रदान करते हैं। विकसित भूतापीय तंत्र तकनीक के चलते प्राकृतिक संवहनी जलतापीय संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती, यदि संसाधन असीमित हो तो इसका प्रयोग उन क्षेत्रों के लिए भी हो सकता है जहाँ पहले इसे अनुपयुक्त माना गया था। वर्तमान में, अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अंतर्गत का ईजीएस विभाग अनुसंधान में लगा हुआ है। लकड़ी के कोयले के एक विकल्प के रूप में विकसनशील दुनिया में बायोमास ईंटों का तेजी से इस्तेमाल किया जा रहा है। इस तकनीक में लगभग किसी भी वनस्पति पदार्थ के किसी भी हिस्से को संकुचित कर ईंटों में बदला जाता है जिनका कैलोरी मान लकड़ी के कोयले के 70% होता है। बड़े पैमाने पर इस किस्म की ईंट के उत्पादन के अपेक्षाकृत बहुत थोड़े उदाहरण हैं। इसका एक अपवाद उत्तरी कियु, पूर्वी लोकतांत्रिक गणराज्य कोंगो में पाया जाता है जहाँ लकड़ी का कोयला पाने हेतु जंगल कटाई को पहाड़ी गोरिल्ला के निवास को सबसे बड़ा खतरा माना जाता है। विरुंगा राष्ट्रीय पार्क के कर्मियों के दल ने 3500 लोगों को सफलतापूर्वक प्रशिक्षित कर बायोमास ईट के उत्पादन के लिए सुसज्जित किया है, जिसके चलते राष्ट्रीय पार्क में अवैध रूप से लकड़ी के कोयले के उत्पादन को रोक, संघर्ष प्रभावित क्षेत्र में चरम गरीबी में जीवन व्यापन कर रहे लोगों के लिए रोजगार अवसर प्राप्त किये गये। सौर ऊर्जा से ऊष्मा प्राप्त करने की प्रणाली एक जानी-मानी दूसरी पीढ़ी की प्रौद्योगिकी समझी जाती है और आम तौर पर इसमें सोलर ऊष्मा संग्राहक, एक द्रव तंत्र जो कि उपयोग बिंदु पर संग्राहक से ऊष्मा निकालने के काम आता है, एवं एक भंडारण पात्र या टैंक का ऊष्मा भंडारण जैसे काम के उपयोग के लिए होता है। इस तंत्र को घरेलू इस्तेमाल हेतु- पानी गर्म करने, स्विमिंग पूल का पानी गर्म करने, या जगह गर्म करने में लाया जा सकता है। इस ऊष्मा का प्रयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों में अथवा शीतलन उपकरणों में प्रयुक्त ऊर्जा प्रदान करने में किया जा सकता है। कई मौसम में, एक सौर ताप प्रणाली बहुत उच्च प्रतिशत (50 से 75%) में घरेलू उपयोग हेतु गर्म पानी ऊर्जा प्रदान कर सकती है। पृथ्वी द्वारा सूर्य से प्राप्त ऊर्जा चुम्बकीय विकिरण के रूप में होती है। किरण का सद्रश्य माध्यम, अवरक्त, पराबैंगनी, एक्स रे और रेडियो तरंगे, पृथ्वी सौर ऊर्जा से प्राप्त करती है। विकिरण की सर्वोच्च शक्ति सदृश्य प्रकाश से प्राप्त होती है। सौर ऊर्जा, मौसम के परिवर्तन एवं रात के दिन में बदलने के फलस्वरूप जटिलता से भरी पड़ी है। आच्छादित बादल भी सौर ऊर्जा की जटिलताओं को बढ़ा देते है और इससे सूर्य से आने वाली विकिरण पूर्ण रूप से पृथ्वी तक नहीं पंहुच पाते क्योंकि यह अवशोषित होती है और बादलों के चलते तथा पृथ्वी के वायुमंडल के भीतर गैसों के कारण बिखरती भी है। 1980 के दशक के अंत में और 1990 के दशक के आरंभ में अधिकांश मॉड्यूल द्वारा रिमोट क्षेत्र में ऊर्जा प्रदान की गयी, लेकिन 1995 के आसपास, पावर ग्रिड से जुड़े औद्योगिक प्रयासों का ध्यान तेजी से एकीकृत फोटोवोल्टाइक एवं ऊर्जा संयंत्र के निर्माण में विकास पर केन्द्रित किया गया। (विवरण के लिए फोटोवोल्टाइक पावर स्थानकों पर लेख देंखे} वर्तमान में उत्तर अमेरिका का सबसे बड़ा फोटोवोल्टाइक पावर संयंत्र नेलिस सौर ऊर्जा संयंत्र (15 मेगावाट) है। विक्टोरिया, ऑस्ट्रेलिया में दुनिया के सबसे बड़े, 154 मेगावाट क्षमता वाले, सौर विद्युत स्टेशन के निर्माण का प्रस्ताव है। अन्य बड़े फोटोवोल्टाइक पावर स्टेशनों में सम्मिलित है गीरासोल सौर ऊर्जा बिजली संयंत्र (62 मेगावाट), तथा वाल्डपोलेंज सौर उद्यान (40 मेगावाट). पवन ऊर्जा जैसे कुछ दूसरी पीढ़ी के नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में उच्च क्षमता है और इनमे अपेक्षाकृत कम उत्पादन लागत को पहले से ही प्राप्त किया जा चुका है। 2008 के अंत तक दुनिया भर की पवन खेत क्षमता 120,791 मेगावाट थी, जो कि 28.8 प्रतिशत की उस वर्ष की वृद्धि, तथा पवन शक्ति द्वारा वैश्विक ऊर्जा खपत का लगभग 1