Non-conventional Sources of Energy Questions in Gujarati

(N/A) પરંપરાગત રીતે,ધોધનો ઉપયોગ સ્થિતિ ઉર્જાના સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવતો હતો,જેને ટર્બાઇન દ્વારા વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવતું હતું. ધોધની સંખ્યા મર્યાદિત હોવાથી,મોટા પાયે જળબંધો (ડેમ) બાંધવામાં આવ્યા છે. આજકાલ,સંગ્રહિત પાણીની સ્થિતિ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા માટે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક ડેમનો ઉપયોગ થાય છે. આ ડેમમાં,પાણી ઊંચાઈ પરથી ટર્બાઇન પર પડે છે,જે ફરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
અગાઉ,પવનચક્કીઓનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે યાંત્રિક કાર્ય કરવા માટે થતો હતો,જેમ કે કૂવામાંથી પાણી ખેંચવું અથવા અનાજ દળવું. આજે,આધુનિક પવનચક્કીઓ (વિન્ડ ટર્બાઇન) નો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. આ સિસ્ટમોમાં,પવનની ગતિ ઉર્જાનો ઉપયોગ પાંખિયા ફેરવવા માટે થાય છે,જે બદલામાં ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરના ટર્બાઇનને ફેરવીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) મહાસાગરમાંથી મેળવી શકાતી ઉર્જાના સ્વરૂપો ભરતી ઉર્જા,તરંગ ઉર્જા અને મહાસાગરીય તાપીય ઉર્જા છે. આ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા માટે ઘણી મર્યાદાઓ છે.
$(i)$ ભરતી ઉર્જા પૃથ્વી,ચંદ્ર અને સૂર્યના સાપેક્ષ સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
$(ii)$ ભરતી ઉર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઊંચા બંધો બાંધવા જરૂરી છે.
$(iii)$ તરંગ ઉર્જામાંથી વીજળી મેળવવા માટે ખૂબ જ શક્તિશાળી તરંગોની જરૂર હોય છે.
$(iv)$ મહાસાગરીય તાપીય ઉર્જાનો કાર્યક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરવા માટે,સપાટીના પાણી (ગરમ) અને ઊંડાણના પાણી (ઠંડા) ના તાપમાનમાં તફાવત $20\,^{\circ}C$ કે તેથી વધુ હોવો જોઈએ.

(B) ભૂ-તાપીય પાવર પ્લાન્ટ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પૃથ્વીની ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે. પૃથ્વીની આ ઉષ્મા ઊર્જાને ભૂ-તાપીય ઊર્જા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે ભૌગોલિક ફેરફારો થાય છે,ત્યારે પૃથ્વીના ગર્ભમાં રહેલા પીગળેલા ખડકો પૃથ્વીના પોપડા તરફ ધકેલાય છે. આનાથી હોટ સ્પોટ (ગરમ વિસ્તારો) રચાય છે. જ્યારે ભૂગર્ભ જળ આ હોટ સ્પોટના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે વરાળ ઉત્પન્ન થાય છે,જે ગરમ પાણીના ઝરા બનાવે છે. આ ફસાયેલી વરાળનો ઉપયોગ ભૂ-તાપીય પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.

(N/A) પરમાણુ ઉર્જાના ફાયદા નીચે મુજબ છે:
$(a)$ એકમ દળ દીઠ ખૂબ જ મોટી માત્રામાં ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.
$(b)$ તે ધુમાડો ઉત્પન્ન કરતું નથી, તેથી તે સ્વચ્છ ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે.
$(c)$ યુરેનિયમના એક પરમાણુનું વિખંડન કાર્બનના એક પરમાણુના દહનથી મુક્ત થતી ઉર્જા કરતાં $10$ મિલિયન ગણી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.
$(d)$ ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનું સંલયન લગભગ $27 \, \text{MeV}$ જેટલી પ્રચંડ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જાના બે સ્ત્રોતો નીચે મુજબ છે:
$(a)$ સૂર્ય: સૂર્યમાંથી મેળવવામાં આવતી ઉર્જાને સૌર ઉર્જા કહેવામાં આવે છે. સૌર ઉર્જા હાઇડ્રોજનનું હિલિયમ અને અન્ય ભારે તત્વોમાં સંલયન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. સૂર્યમાં હાઇડ્રોજનનો મોટો જથ્થો હાજર છે,જે તેને પોતાની મેળે પુનઃપ્રાપ્ત થવા દે છે. સૂર્ય આગામી $5$ અબજ વર્ષો સુધી ઉર્જા આપવાનું ચાલુ રાખશે. તેથી,સૌર ઉર્જા એ પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે.
$(b)$ પવન: પવન ઉર્જા હવામાં ફૂંકાતા પવનની ગતિમાંથી મેળવવામાં આવે છે. વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પવનચક્કીઓ દ્વારા પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પવન પૃથ્વીની સપાટી પર સૂર્ય દ્વારા થતી અસમાન ગરમીને કારણે ફૂંકાય છે. જ્યાં સુધી સૂર્ય અસ્તિત્વમાં છે ત્યાં સુધી આ ગરમીની પ્રક્રિયા ચાલુ રહેશે,તેથી પવન ઉર્જા હંમેશા ઉપલબ્ધ રહેશે.

(C) પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ વિન્ડમિલ (પવનચક્કી) દ્વારા કરવામાં આવે છે.
તેની એક મુખ્ય મર્યાદા એ છે કે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પવનચક્કીને $15 \,km/h$ થી વધુ ઝડપના પવનની જરૂર હોય છે.
વધુમાં,નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં પાવર ઉત્પન્ન કરવા માટે મોટી સંખ્યામાં પવનચક્કીઓની જરૂર પડે છે,જેના માટે વિન્ડ ફાર્મ સ્થાપવા માટે વિશાળ જમીન વિસ્તારની જરૂરિયાત રહે છે.

(D) સમુદ્રના મોજામાંથી ઉર્જા મેળવવાની મુખ્ય મર્યાદા એ છે કે આર્થિક અને તકનીકી રીતે વ્યવહારુ બનવા માટે ખૂબ જ શક્તિશાળી અને સતત સમુદ્રી મોજાઓની જરૂર પડે છે.
વધુમાં,મોજામાંથી ઉર્જા મેળવવાની તકનીક હજુ વિકાસના તબક્કે છે,જેના કારણે સ્થાપન અને જાળવણીનો ખર્ચ ખૂબ જ ઊંચો આવે છે.
આ ઉપરાંત,આવા પાવર પ્લાન્ટ માત્ર ચોક્કસ દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં જ સ્થાપી શકાય છે જ્યાં મોજાની તીવ્રતા પૂરતી હોય.

(D) ભરતીમાંથી ઊર્જા મેળવવાની મર્યાદાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ ઊંચી ભરતીની જરૂર હોય છે,જે દરેક જગ્યાએ ઉપલબ્ધ હોતી નથી.
$2$. ભરતીની ઘટના સૂર્ય,ચંદ્ર અને પૃથ્વીના સાપેક્ષ સ્થાનો પર આધારિત છે,જેના કારણે ઊર્જાનો પુરવઠો સતત મળતો નથી.

(C) સમુદ્રી તાપીય ઉર્જા રૂપાંતરણ $(OTEC)$ પ્લાન્ટ સમુદ્રના ગરમ સપાટીના પાણી અને ઊંડા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
સપાટી પરનું પાણી સૂર્યના કિરણો દ્વારા ગરમ થાય છે,જ્યારે $2 \ km$ કે તેથી વધુ ઊંડાઈએ પાણી નોંધપાત્ર રીતે ઠંડું હોય છે.
આ તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ હીટ એન્જિન ચલાવવા માટે થાય છે,જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,સમુદ્રી તાપીય ઉર્જા મુખ્યત્વે સમુદ્રના વિવિધ સ્તરો વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતને કારણે હોય છે.

(A) પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ પવનચક્કીઓને ખુલ્લી જગ્યાઓમાં મૂકીને કરવામાં આવે છે જ્યાં પવન ખૂબ ઝડપથી ફૂંકાતો હોય. તેથી,ખુલ્લી જગ્યામાં પવન ઉર્જાનો ન્યૂનતમ ઉપયોગ કરવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે તે વિધાન ખોટું છે. પવનચક્કીઓને ખાસ કરીને ખુલ્લા વિસ્તારોમાં મૂકવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે જેથી પવનની ગતિજ ઉર્જાનો મહત્તમ ઉપયોગ કરી શકાય. પવન ઉર્જાનો સ્ત્રોત ગતિશીલ હવાની ગતિજ ઉર્જા છે,સ્થિતિ ઉર્જા નથી. પાંખિયાના પરિભ્રમણનો ઉપયોગ ટર્બાઇન ચલાવવા માટે થાય છે,જે બદલામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) બિન-પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત નીચેના કારણોસર ઉભી થાય છે:
$(i)$ જીવનની ગુણવત્તામાં સુધારો અને માનવ વસ્તીમાં ઝડપી વધારાને કારણે ઉર્જાની માંગ સતત વધી રહી છે.
$(ii)$ અશ્મિભૂત ઇંધણ જેવા પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતો કુદરતમાં મર્યાદિત છે અને તે ઝડપથી ખૂટી રહ્યા છે,જે તેમને લાંબા ગાળા માટે અસક્ષમ બનાવે છે.

(N/A) મહાસાગરમાંથી ઉર્જા મેળવવાની બે મુખ્ય રીતો નીચે મુજબ છે:
$1$. ભરતી ઉર્જા $(Tidal \text{ Energy})$: આ ઉર્જા ચંદ્ર અને સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે સમુદ્રના પાણીની સપાટીમાં થતા ચઢાવ-ઉતાર (ભરતી-ઓટ) દ્વારા મેળવવામાં આવે છે। સમુદ્રના સાંકડા ભાગોમાં બંધ બાંધીને ભરતી વખતે પાણીને રોકવામાં આવે છે અને ઓટ વખતે તેને ટર્બાઇન પર છોડીને વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે。
$2$. તરંગ ઉર્જા $(Wave \text{ Energy})$: આ ઉર્જા સમુદ્રના મોજાંની ગતિજ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે। સમુદ્રના મોજાંની ગતિને યાંત્રિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વિવિધ સાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે જનરેટરને ફેરવીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે。
$3$. મહાસાગર તાપીય ઉર્જા રૂપાંતરણ $(OTEC)$: આ પદ્ધતિમાં સમુદ્રની સપાટી પરના ગરમ પાણી અને ઊંડાણમાં રહેલા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ કરીને હીટ એન્જિન દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે।

(N/A) $(i)$ સોલર સેલમાં કોઈ ફરતા ભાગો હોતા નથી.
$(ii)$ તેને ખૂબ જ ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે.
$(iii)$ તેને દૂરના અને દુર્ગમ વિસ્તારોમાં સ્થાપિત કરી શકાય છે જ્યાં પાવર ટ્રાન્સમિશન લાઇન નાખવી મુશ્કેલ અથવા ખર્ચાળ હોય છે.

(C) પવન ઊર્જાની મર્યાદાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. પવનની ગતિ અનિયમિત અને અચળ હોતી નથી,જેનો અર્થ છે કે ઊર્જા સતત મેળવી શકાતી નથી.
$2$. વિન્ડ ફાર્મ (પવનચક્કીના ખેતરો) માટે ખૂબ જ વિશાળ જમીનની જરૂર પડે છે.
$3$. પવનચક્કીઓ સ્થાપવાનો પ્રારંભિક ખર્ચ ઘણો વધારે હોય છે.

(N/A) સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ સોલર કૂકર,સોલર વોટર હીટર અને સોલર સેલ જેવા ઉપકરણો દ્વારા કરી શકાય છે. સોલર કૂકર અને હીટર સૂર્યપ્રકાશને કેન્દ્રિત કરવા માટે પરાવર્તકો (reflectors) નો ઉપયોગ કરે છે,જ્યારે સોલર સેલ સૌર ઊર્જાનું સીધું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
સૌર ઊર્જાના ઉપયોગની મર્યાદાઓ:
$1$. તે ફક્ત દિવસ દરમિયાન જ ઉપલબ્ધ હોય છે અને વાદળછાયા કે વરસાદી દિવસોમાં તેની અસરકારકતા ઓછી હોય છે.
$2$. સૌર ઊર્જાના ઉપકરણોને સ્થાપિત કરવા માટે મોટી સપાટીના વિસ્તારની જરૂર પડે છે અને શરૂઆતનો ખર્ચ વધુ હોઈ શકે છે.
આ મર્યાદાઓને દૂર કરવાના ઉપાયો:
$1$. ઉપલબ્ધતાની સમસ્યાને ઉકેલવા માટે,બેટરી જેવી ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,જે સોલર સેલ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલી વીજળીને રાત્રે અથવા વાદળછાયા દિવસોમાં વાપરવા માટે સંગ્રહિત કરે છે.
$2$. અદ્યતન સામગ્રીઓ પરનું સંશોધન અને સોલર સેલનું મોટા પાયે ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડવામાં અને કાર્યક્ષમતા વધારવામાં મદદ કરી રહ્યું છે,જેથી સૌર ઊર્જા વધુ સુલભ બની રહી છે.

(N/A) બિન-પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત નીચે મુજબ છે:
$1$. અશ્મિભૂત ઇંધણ મર્યાદિત છે અને વધુ વપરાશને કારણે ઝડપથી ખૂટી રહ્યા છે।
$2$. વૈશ્વિક વસ્તી વધી રહી છે, જેના કારણે ઉર્જાની માંગમાં વધારો થયો છે।
$3$. જીવનની ગુણવત્તા સુધારવા અને અશ્મિભૂત ઇંધણના દહનથી થતા પર્યાવરણીય પ્રદૂષણને ઘટાડવાની જરૂર છે।
સમુદ્રમાંથી ઉર્જા નીચેની રીતે મેળવી શકાય છે:
$1$. ભરતી-ઓટ ઉર્જા $(Tidal Energy)$: આ ઉર્જા સમુદ્રના સાંકડા મુખ પર બંધ બાંધીને મેળવવામાં આવે છે। ભરતી અને ઓટ દરમિયાન સમુદ્રના જળસ્તરમાં થતા ફેરફારથી ટર્બાઇન ફરે છે અને વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે।
$2$. તરંગ ઉર્જા $(Wave Energy)$: આ ઉર્જા સમુદ્ર કિનારે મોજાઓની ગતિજ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને ટર્બાઇન ફેરવીને મેળવવામાં આવે છે।
$3$. સમુદ્રી તાપીય ઉર્જા રૂપાંતરણ $(OTEC)$: આ પદ્ધતિમાં સમુદ્રની સપાટી પરના ગરમ પાણી અને ઊંડાણમાં રહેલા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ કરીને હીટ એન્જિન ચલાવી વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે।

(N/A) ઊર્જાના બે બિન-પરંપરાગત સ્ત્રોતો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ ભૂતાપીય ઊર્જા (Geothermal energy)
$(ii)$ પરમાણુ ઊર્જા (Nuclear energy)

(N/A) વિન્ડમિલનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત પાવર ઉત્પન્ન કરવા માટે,પવનની ગતિ $15 \, km/h$ થી વધુ હોવી જોઈએ. આ લઘુત્તમ ગતિ પાંખિયાઓની જડતા અને જનરેટર સિસ્ટમના આંતરિક ઘર્ષણને દૂર કરીને ઉપયોગી માત્રામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી છે.

(N/A) બાયોગેસ પ્લાન્ટને કચરાના નિકાલ માટે સુરક્ષિત અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ માનવામાં આવે છે,જેના કારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. તે પ્રાણીઓના છાણ અને ખેતીના અવશેષો જેવા કાર્બનિક કચરાનું ઉપયોગી ઉર્જામાં રૂપાંતર કરીને તેનું અસરકારક રીતે વ્યવસ્થાપન કરે છે.
$2$. આ પ્રક્રિયામાં બાયોગેસ ઉત્પન્ન થાય છે,જે એક સ્વચ્છ બળતણ છે. તે ધુમાડા વગર સળગે છે અને કોઈ હાનિકારક અવશેષ છોડતું નથી,જેનાથી વાયુ પ્રદૂષણમાં ઘટાડો થાય છે.
$3$. બાયોગેસના ઉત્પાદન પછી વધેલું સ્લરી (કચરો) નાઈટ્રોજન અને ફોસ્ફરસથી ભરપૂર હોય છે,જે પાક માટે ઉત્તમ જૈવિક ખાતર તરીકે કામ કરે છે.
$4$. તે કચરાનો નિયંત્રિત વાતાવરણમાં નિકાલ કરીને સ્વચ્છતા જાળવવામાં મદદ કરે છે,જે રોગકારક જીવાણુઓના ફેલાવાને અટકાવે છે.

(N/A) સોલર સેલના ઉત્પાદનમાં સામાન્ય રીતે વપરાતા બે તત્વો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ સિલિકોન $(Si)$: તે ફોટોવોલ્ટેઇક સેલમાં $p-n$ જંકશન બનાવવા માટે વપરાતું મુખ્ય અર્ધવાહક દ્રવ્ય છે.
$(ii)$ સિલ્વર (ચાંદી) $(Ag)$: તેનો ઉપયોગ સોલર સેલની સપાટી પર વિદ્યુત સંપર્ક ગ્રીડ બનાવવા માટે થાય છે,જેથી ઉત્પન્ન થયેલ પ્રવાહને એકત્રિત કરી શકાય.

(N/A) સોલર સેલ પેનલ્સને માઉન્ટ કરવા માટેની ખાસ તકનીકમાં તેમને ખાસ રીતે ડિઝાઇન કરેલી ઢળતી છત અથવા માળખા પર સ્થાપિત કરવામાં આવે છે.
ફાયદા:
$1$. આ તકનીક એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સોલર પેનલ્સ સૂર્યની દિશામાં રહે,જેથી સૂર્યપ્રકાશનો મહત્તમ ઉપયોગ થઈ શકે.
$2$. આ ઢાળ પેનલ્સ પર પડતા સૂર્યના કિરણોની તીવ્રતામાં વધારો કરે છે,જેનાથી ઉર્જા રૂપાંતરણની કાર્યક્ષમતા વધે છે.
$3$. તે પેનલ્સની સપાટી પર ધૂળ,કચરો અથવા પાણી જમા થતા અટકાવવામાં મદદ કરે છે.

(C) ભૂતાપીય ઉર્જા (Geothermal energy) એ બિન-પરંપરાગત પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત ગણાય છે.
તે પૃથ્વીના પોપડામાં સંગ્રહિત ગરમીમાંથી મેળવવામાં આવે છે.
સૌર કે પવન ઉર્જાથી વિપરીત,જે અનિયમિત હોય છે,ભૂતાપીય ઉર્જા સતત અને વિશ્વસનીય ઉર્જા પુરવઠો પૂરો પાડે છે,જેના કારણે તેનો ઉપયોગ આખા વર્ષ દરમિયાન દિવસના $24$ કલાક કરી શકાય છે.

(N/A) સૌર ઊર્જા મહાસાગરોમાં મુખ્યત્વે નીચેના બે સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે:
$(i)$ મહાસાગરીય તાપીય ઊર્જા: આ સપાટી પરના ગરમ પાણી અને ઊંડાણના ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતને કારણે ઉદ્ભવે છે.
$(ii)$ તરંગ ઊર્જા: આ સમુદ્રની સપાટી પર ફૂંકાતા પવનોને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે,જે અંતે વાતાવરણના સૌર ગરમ થવાને કારણે સંચાલિત થાય છે.

(B) મહાસાગર તાપીય ઉર્જા રૂપાંતરણ $(OTEC)$ પ્લાન્ટમાં,સપાટી પરના ગરમ પાણી અને $2\, km$ સુધીની ઊંડાઈએ રહેલા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ કરીને ઉર્જા મેળવવામાં આવે છે.
આવા પ્લાન્ટના કાર્યક્ષમ સંચાલન માટે,સપાટી પરના પાણી અને ઊંડા સમુદ્રના પાણી વચ્ચે ઓછામાં ઓછો $20^{\circ} C$ તાપમાનનો તફાવત હોવો જરૂરી છે.

(B) હોટ સ્પોટ એ પૃથ્વીના પોપડાના એવા ચોક્કસ વિસ્તારો છે જ્યાં પૃથ્વીના ઊંડા અને વધુ ગરમ સ્તરોમાંથી ઉદ્ભવતા પીગળેલા ખડકો (મેગ્મા) ઊંચા દબાણ અને તાપમાનને કારણે ઉપરની તરફ ધકેલાય છે.
આ પીગળેલા ખડકો પોપડાના આ વિસ્તારોમાં ફસાઈ જાય છે,જેનાથી તીવ્ર ગરમી ધરાવતા સ્થાનિક વિસ્તારોનું નિર્માણ થાય છે.
આ ભૂ-તાપીય ઉર્જાનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા જેવા વિવિધ હેતુઓ માટે કરી શકાય છે.

(C) પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રવૃત્તિ તે છે જે પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડતી નથી અથવા ટકાઉ વિકાસમાં ફાળો આપે છે.
$A$. પરિવહન માટે કારનો ઉપયોગ કરવાથી કાર્બન ઉત્સર્જન વધે છે,જે ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપે છે.
$B$. પોલીબેગ (પ્લાસ્ટિકની થેલીઓ) નો ઉપયોગ હાનિકારક છે કારણ કે તે જૈવ-અવિઘટનીય છે અને પ્રદૂષણ ફેલાવે છે.
$C$. સિંચાઈ માટે પાવર ઉત્પન્ન કરવા માટે પવનચક્કીઓનો ઉપયોગ કરવો એ પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રવૃત્તિ છે કારણ કે તે પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા (પવન ઉર્જા) નો ઉપયોગ કરે છે અને હાનિકારક ઉત્સર્જન પેદા કરતી નથી.
$D$. કપડાંને રંગવા માટે રાસાયણિક ડાઈનો ઉપયોગ કરવાથી ઘણીવાર જળાશયોમાં ઝેરી કચરો છોડવાને કારણે જળ પ્રદૂષણ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(N/A) સોલર કૂકરના ફાયદા:
$1$. તે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,જે ઊર્જાનો અખૂટ,સ્વચ્છ અને પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે.
$2$. સૌર ઊર્જા મફત છે અને અમર્યાદિત માત્રામાં ઉપલબ્ધ છે,જેના કારણે સોલર કૂકરનું સંચાલન ખર્ચ-અસરકારક બને છે.
$3$. તે કોઈપણ પ્રકારનું પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ફેલાવતું નથી.
સોલર કૂકરના ગેરફાયદા:
$1$. સોલર કૂકર ખરીદવાનો પ્રારંભિક ખર્ચ વધુ હોઈ શકે છે.
$2$. તે સીધા સૂર્યપ્રકાશ વિના કામ કરતું નથી. તેથી,વાદળછાયા દિવસોમાં અથવા રાત્રિના સમયે તે બિનઅસરકારક રહે છે.
$3$. પરંપરાગત પદ્ધતિઓની તુલનામાં સોલર કૂકરમાં ખોરાક રાંધવાની પ્રક્રિયા ધીમી છે.
મર્યાદિત ઉપયોગિતા ધરાવતા સ્થળો:
જે વિસ્તારોમાં દિવસો ખૂબ ટૂંકા હોય છે,અથવા જે વિસ્તારોમાં આખું વર્ષ વાદળછાયું વાતાવરણ કે વારંવાર વરસાદ પડતો હોય છે,ત્યાં સોલર કૂકરની ઉપયોગિતા મર્યાદિત હોય છે,કારણ કે તે સંપૂર્ણપણે સૌર વિકિરણ પર આધારિત છે.

(N/A) ઊર્જાના પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતો એવા સ્ત્રોતો છે જે કુદરતી રીતે ટૂંકા ગાળામાં ફરીથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. ઊર્જાના પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોના બે ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે:
$1$. સૌર ઊર્જા: સૂર્યમાંથી મેળવવામાં આવતી ઊર્જા.
$2$. પવન ઊર્જા: હવાના પ્રવાહમાંથી મેળવવામાં આવતી ઊર્જા.

(N/A) આપણા રોજિંદા જીવનની બે પ્રવૃત્તિઓ જેમાં સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે તે નીચે મુજબ છે:
$1$. અનાજ અને કપડાં સૂકવવા માટે.
$2$. બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા દ્વારા દરિયાના પાણીમાંથી મીઠું મેળવવા માટે.

(N/A) સોલર સેલ બનાવવા માટે સામાન્ય રીતે વપરાતા બે પદાર્થો $Silicon$ (સિલિકોન) અને $Selenium$ (સેલેનિયમ) છે. $Silicon$ એ તેની વિપુલતા અને કાર્યક્ષમતાને કારણે ફોટોવોલ્ટેઇક સેલના ઉત્પાદન માટે સૌથી વધુ વપરાતી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. $Selenium$ નો ઉપયોગ પણ ચોક્કસ પ્રકારના સોલર સેલમાં થાય છે.

(N/A) સૌર ઊર્જા મહાસાગરોમાં મુખ્યત્વે નીચેના બે સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે:
$1$. મહાસાગરીય તાપીય ઊર્જા (Ocean Thermal Energy): આ ઊર્જા મહાસાગરના ગરમ સપાટીના પાણી અને ઊંડા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે.
$2$. ભરતી-ઓટની ઊર્જા (Tidal Energy): આ ઊર્જા ચંદ્ર અને સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે પૃથ્વીના મહાસાગરોમાં આવતી ભરતી અને ઓટને લીધે ઉત્પન્ન થાય છે.

(N/A) સૌર ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરવાની ક્ષમતાને કારણે સૌર કોષોનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે. આવા ચાર ક્ષેત્રો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કૃત્રિમ ઉપગ્રહો અને અવકાશ સંશોધન યાન.
$(ii)$ દૂરના વિસ્તારોમાં રેડિયો અથવા વાયરલેસ ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ.
$(iii)$ ટ્રાફિક સિગ્નલ અને સ્ટ્રીટ લાઈટ.
$(iv)$ સંશોધન કેન્દ્રો અને કેલ્ક્યુલેટર.

(B) સેમિકન્ડક્ટરમાં,વેલેન્સ બેન્ડ અને કન્ડક્શન બેન્ડ વચ્ચેનો ઉર્જાનો તફાવત ઓછો હોય છે. જ્યારે પ્રકાશ (ફોટોન્સ) સેમિકન્ડક્ટર પર પડે છે,ત્યારે વેલેન્સ બેન્ડમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન ઉર્જા મેળવીને કન્ડક્શન બેન્ડમાં કૂદકો મારે છે. આ પ્રક્રિયા મુક્ત વિદ્યુતભાર વાહકો (ઇલેક્ટ્રોન અને હોલ્સ) ની સંખ્યામાં વધારો કરે છે,જેના પરિણામે સેમિકન્ડક્ટરની વિદ્યુત વાહકતામાં વધારો થાય છે.

(B) ભૂ-તાપીય ઊર્જા એ પૃથ્વીની અંદર ઉત્પન્ન થતી અને સંગ્રહિત થયેલી ઉષ્મીય ઊર્જા છે.
આ ગરમી પૃથ્વીના મૂળ નિર્માણ અને પદાર્થોના કિરણોત્સર્ગી ક્ષય (radioactive decay) માંથી ઉદ્ભવે છે.
તેનો ઉપયોગ પૃથ્વીની સપાટીની નીચે રહેલા વરાળ અથવા ગરમ પાણીના જળાશયોમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવા અથવા સીધા ગરમ કરવાના હેતુઓ માટે કરવામાં આવે છે.

(N/A) સોલર સેલ એ એક એવું ઉપકરણ છે જે આપાત થતી સૌર પ્રકાશ ઉર્જાનું સીધું જ વિદ્યુત ઉર્જામાં ($DC$ સ્વરૂપે) રૂપાંતર કરે છે.
તેને સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ ($PV$ સેલ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) સોલર સેલ એ એક એવું ઉપકરણ છે જે સૌર ઉર્જાનું સીધું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે. સોલર સેલ બનાવવા માટે સૌથી સામાન્ય રીતે વપરાતું તત્વ $Silicon$ $(Si)$ છે. કેટલીકવાર,કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે $Gallium$ $(Ga)$ (ઘણીવાર $Gallium$ $Arsenide$ ના સ્વરૂપમાં) જેવા અન્ય અર્ધવાહક પદાર્થોનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(B) આધુનિક સોલર સેલ સામાન્ય રીતે આપાત સૌર ઊર્જાના લગભગ $15\%$ થી $20\%$ જેટલા ભાગનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર કરી શકે છે. જોકે કેટલીક ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા સંશોધન સેલ વધુ મૂલ્યો પ્રાપ્ત કરી શકે છે, પરંતુ પ્રમાણભૂત વ્યાવસાયિક કાર્યક્ષમતા સામાન્ય રીતે $15-20\%$ ની આસપાસ ગણવામાં આવે છે.

(B) સોલર પેનલ એ એક એવું ઉપકરણ છે જેમાં મોટી સંખ્યામાં સોલર સેલને ચોક્કસ ગોઠવણીમાં (શ્રેણી અથવા સમાંતર) જોડીને વધુ પ્રમાણમાં વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. આ સેલને સૂર્યપ્રકાશને પકડવા અને તેનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરવા માટે એક ફ્રેમ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે.

(D) સોલર સેલ એ અર્ધવાહક ઉપકરણો છે જે સૂર્યપ્રકાશને સીધા વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેમનો ઉપયોગ કૃત્રિમ ઉપગ્રહો અને અવકાશયાનમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેઓ અવકાશમાં વીજળીનો વિશ્વસનીય અને લાંબા સમય સુધી ચાલતો સ્ત્રોત પૂરો પાડે છે,જ્યાં અન્ય પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતો ઉપલબ્ધ નથી.
વધુમાં,તેનો ઉપયોગ કેલ્ક્યુલેટર,ઘડિયાળો અને સ્ટ્રીટ લાઇટિંગમાં પણ થાય છે.

(N/A) સોલર સેલના બે મુખ્ય ફાયદા નીચે મુજબ છે:
$1$. તે ઉર્જાનો સ્વચ્છ અને પ્રદૂષણમુક્ત સ્ત્રોત પૂરો પાડે છે કારણ કે તે કોઈપણ હાનિકારક વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતા નથી.
$2$. તે કાર્ય કરવામાં અવાજ રહિત છે અને તેને ખૂબ જ ઓછા નિભાવની જરૂર પડે છે,જે તેને એક સુરક્ષિત અને ટકાઉ ઉર્જા વિકલ્પ બનાવે છે.

(B) ભરતી-ઓટ ઉર્જા એ જળવિદ્યુતનું એક સ્વરૂપ છે જે ભરતીમાંથી મેળવેલી ઉર્જાને ઉપયોગી સ્વરૂપમાં,મુખ્યત્વે વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તે પૃથ્વીના મહાસાગરો પર ચંદ્ર અને સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે,જે પાણીના સ્તરમાં સમયાંતરે વધારો અને ઘટાડો (ભરતી અને ઓટ) લાવે છે.
ભરતી અને ઓટ દરમિયાન સમુદ્રના પાણીના સ્તરમાં રહેલા તફાવતનો ઉપયોગ ટર્બાઇન ફેરવવા માટે કરવામાં આવે છે.

(B) સમુદ્રી તાપીય ઉર્જા એ સમુદ્રની સપાટી પરના પાણી અને ઊંડા સ્તરોમાં રહેલા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતને કારણે મળતી ઉર્જા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ગરમ સપાટીના પાણીનો ઉપયોગ એમોનિયા જેવા બાષ્પશીલ પ્રવાહીને ઉકાળવા માટે થાય છે,અને ઉત્પન્ન થયેલી વરાળનો ઉપયોગ ટર્બાઇન ચલાવીને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
ત્યારબાદ,ઊંડા સ્તરોમાંથી ઠંડુ પાણી ઉપર લાવવામાં આવે છે જેથી વરાળ ફરીથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થાય અને ચક્ર પૂર્ણ થાય.

(B) ભૂ-તાપીય ઉર્જા એ પૃથ્વીના કેન્દ્રમાંથી ઉદ્ભવતી ઉષ્મા ઉર્જા છે.
તે પૃથ્વીની સપાટીની નીચે ઊંડે આવેલા ગરમ પાણીના ઝરા (ગીઝર) અને પીગળેલા ખડકો,જેને મેગ્મા કહેવાય છે,તેના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત હોય છે.
જ્યારે આ મેગ્મા સપાટી પર આવે છે,ત્યારે તેને લાવા કહેવામાં આવે છે,જે જ્વાળામુખી ફાટવાનું કારણ બની શકે છે.

(B) પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં વપરાતા બળતણને પરમાણુ બળતણ (Nuclear fuels) કહેવામાં આવે છે. આ પદાર્થો,જેમ કે $U^{235}$ (યુરેનિયમ-$235$) અથવા $Pu^{239}$ (પ્લુટોનિયમ-$239$),પરમાણુ વિખંડન પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે અને મોટી માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે,જેનું પછી વીજળીમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.

(N/A) સોલર સેલનો મુખ્ય ઘટક $Silicon$ (સિલિકોન) છે.
સોલર સેલ સૌર ઉર્જા (પ્રકાશ ઉર્જા) નું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરણ કરે છે.

(B) સૂર્યમાં મોટા પાયે ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર પ્રક્રિયા પરમાણુ સંલયન (Nuclear fusion) છે.
આ પ્રક્રિયામાં,હલકા પરમાણુ ન્યુક્લિયસ,મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન,જોડાઈને ભારે ન્યુક્લિયસ,જેમ કે હિલિયમ બનાવે છે,જે ગરમી અને પ્રકાશના સ્વરૂપમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે.

(N/A) $(i)$ તે નકામી વસ્તુઓમાંથી કિંમતી બળતણ ઉત્પન્ન કરે છે જે અન્યથા વેડફાઈ જાત.
$(ii)$ તે ગંદા પાણીના નિકાલ દ્વારા જળ પ્રદૂષણને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
$(iii)$ ગેસ ઉત્પાદન પછી બાકી રહેલો કાદવ ખેતી માટે પોષક તત્વોથી ભરપૂર ખાતર તરીકે ઉપયોગી છે.

(N/A)

બોક્સ પ્રકારનું સોલર કૂકર	રિફ્લેક્ટર પ્રકારનું સોલર કૂકર
$1.$ તેમાં સમતલ અરીસાનો ઉપયોગ થતો હોવાથી તે સૌર ઉર્જાને એક બિંદુ પર કેન્દ્રિત કરતું નથી.	$1.$ તેમાં અંતર્ગોળ અરીસાનો ઉપયોગ થતો હોવાથી તે સૌર ઉર્જાને એક બિંદુ પર કેન્દ્રિત કરે છે.
$2.$ તે $100^{\circ}C$ થી $140^{\circ}C$ ની રેન્જમાં તાપમાન પ્રાપ્ત કરી શકે છે.	$2.$ તે $500^{\circ}C$ થી $550^{\circ}C$ ની રેન્જમાં તાપમાન પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

(D) ભરતી-ઓટની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવામાં ઘણી સમસ્યાઓ છે.
$1$. મોટાભાગના દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં ભરતી દરમિયાન પાણીનો ચઢાવ અને ઉતાર મોટા પાયે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂરતો નથી.
$2$. વિશ્વમાં ડેમ બનાવવા માટે ભૌગોલિક રીતે યોગ્ય હોય તેવા ખૂબ જ ઓછા સ્થળો છે.
$3$. અન્ય પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોની તુલનામાં ઊંચા બાંધકામ અને જાળવણી ખર્ચ તેને આર્થિક રીતે ઓછું વ્યવહારુ બનાવે છે.
આ કારણોસર જ ભરતી-ઓટની ઊર્જા ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત બનવાની શક્યતા ઓછી છે.

(N/A) મહાસાગરોમાં ઉર્જા નીચે મુજબના સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે:
$(i)$ ભરતી-ઓટની ઉર્જા (Tidal energy): સમુદ્રમાં આવતી ભરતી અને ઓટ દ્વારા મળતી ઉર્જા.
$(ii)$ મહાસાગરીય તાપીય ઉર્જા (Ocean thermal energy): સમુદ્રની સપાટી પરના ગરમ પાણી અને ઊંડાણમાં રહેલા ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતમાંથી મળતી ઉર્જા.
$(iii)$ મોજાની ઉર્જા (Wave energy): સમુદ્રના મોજાની ગતિ દ્વારા મળતી ઉર્જા.
આમાંથી,મહાસાગરીય તાપીય ઉર્જાનો ઉપયોગ $OTEC$ (Ocean Thermal Energy Conversion) સિસ્ટમમાં કરવામાં આવે છે.