بجلی
جیوتھرمل انرجی
کیا جیوتھرمل توانائی ہمیشہ کے لیے جلنے والے ایندھن کی جگہ لے سکتی ہے؟
ہمارے قدموں کے عین نیچے توانائی کا تقریباً نہ ختم ہونے والا ذریعہ موجود ہے۔ ہم ارضی حرارت کی توانائی کی کہانی سناتے ہیں۔ پھر روایتی ارضی حرارتی بجلی گھروں کا موازنہ بہتر ارضی حرارتی نظاموں سے کرتے ہیں، جن کی پیداوار ہوا اور شمسی توانائی کو متوازن رکھنے کے لیے ضرورت کے مطابق بڑھائی جا سکتی ہے، اور انفرادی عمارتوں کے لیے زمینی حرارت والے ہیٹ پمپوں سے۔ ہم نئی گہری ڈرلنگ ٹیکنالوجی کو بھی دیکھتے ہیں جو چٹان کو کاٹنے کے بجائے بخارات میں بدل دیتی ہے، ایک ایسا راستہ جو ارضی حرارتی توانائی کو زمین پر تقریباً ہر جگہ ممکن بنا سکتا ہے۔
رہنمائی ڈاؤن لوڈ کریں3.4مجموعی طور پر
اس حل کی کارکردگی کیسے ہے
- اثر4 / 5ہمہ وقت صاف بجلی، اور نئی ڈرلنگ ٹیکنالوجی سے مزید جگہوں پر ممکن۔
- رفتار3 / 5ہر پلانٹ کی ڈرلنگ میں سال لگتے ہیں؛ بڑے پیمانے پر پھیلاؤ کے لیے سستی ڈرلنگ چاہیے۔
- لاگت3 / 5کھدائی مہنگی، پھر چلانا بہت سستا۔
- پختگی4 / 5ایک صدی سے آزمودہ؛ اگلی نسل کی ڈرلنگ ابھی ابھر رہی ہے۔
- فطرت3 / 5سطح پر بہت کم جگہ گھیرتی ہے؛ ہلکے جھٹکوں کا معمولی خطرہ۔
رہنمائی
یہ فلم کا تصویروں کے ساتھ متن ہے۔ رہنمائی فی الحال صرف انگریزی میں دستیاب ہے - آپ کی زبان جلد آ رہی ہے۔














کوئز
سوال 1 کا 10 میں سے
1904 میں سب سے پہلے زمین کی حرارت سے بجلی کس نے بنائی؟
اسکور 0 / 10
تحریر
قدیم زمانے کی لکڑی کی آگ سے لے کر جدید دور کے فوسل ایندھن تک، انسانوں کو چیزیں جلانے کا جنون رہا ہے۔ حقیقت میں، وہ اس میں اتنے ماہر ہو گئے ہیں کہ اب تک زمین پر موجود تمام نباتات کے برابر، یعنی 450 ارب میٹرک ٹن کاربن جلا چکے ہیں [1,2]۔
لیکن کیا ہو اگر آگ کا دور ختم ہو جائے؟ کیا ہو اگر انسان سیارے کی توانائی کو قابو میں لا کر خود زمین کو ایک بہت بڑا بجلی گھر بنا دے؟
یہ سائنس فکشن لگ سکتا ہے، مگر زمین کی سطح کے نیچے تقریباً لامحدود توانائی کا ایک خفیہ ذریعہ موجود ہے جو ہزاروں سال تک دنیا کو توانائی دے سکتا ہے: جیو تھرمل توانائی۔
انسانوں کے فوسل ایندھن جلانا شروع کرنے سے بہت پہلے، زمین خود قدیم تہذیبوں کو حرارت دیتی تھی۔ دراصل، قدیم لوگ جیو تھرمل چشموں کو مقدس سمجھتے تھے [3,4]۔
قدیم رومیوں نے تو ان کے گرد عمارتیں بھی بنائیں [5,6,7] تاکہ وہ وہ کام کر سکیں جو انسانوں کو چیزیں جلانے سے بھی زیادہ پسند ہے: گرم بھاپ بھرے پانی میں نہانا، ایک ایسا مشغلہ جس سے رومی مصنف اور نہانے کے شوقین Pliny the Elder نے لطف اٹھایا [4,8] جب وہ دنیا کا پہلا انسائیکلوپیڈیا لکھ رہے تھے [9,10]۔
لیکن زمین کی حرارت تباہ کن بھی ہو سکتی ہے، جیسا کہ Pliny کو بعد میں پتا چلا جب وہ اور Pompeii شہر 79 عیسوی میں Vesuvius کے آتش فشاں پھٹنے سے راکھ اور زہریلی گیس تلے دب گئے [11,12,13]۔
1904 تک کسی کو یہ خیال نہیں آیا، جب جدت پسند اطالوی شہزادے Piero Ginori Conti نے دریافت کیا کہ اگر تم واقعی، واقعی گہرا سوراخ کھودو، تو زمین کی حرارت تک پہنچ کر اسے بجلی بنانے کے لیے استعمال کر سکتے ہو [14,15,16]۔
لیکن اتنی ساری توانائی آتی کہاں سے ہے؟ اور Conti کی اس مشین جیسی چیز آخر کام کیسے کرتی ہے؟
زمین باہر سے تو رہنے کے قابل لگتی ہے، مگر اس کا ٹھنڈا اور سرسبز بیرونی حصہ انڈے کے چھلکے جیسا ہے، بس ایک پتلی اور نازک پرت جو پگھلی اور نیم پگھلی چٹان کی موٹی تہوں کے اوپر بیٹھی ہے۔ جتنا نیچے جاؤ، اتنی زیادہ گرمی ہوتی ہے۔ اور 5,000°C سے زیادہ پر [17,18]، زمین کا مرکز سورج کی سطح جتنا گرم ہے [19,20]۔
اچھی بات ہے کہ یہ تقریباً 3,000 کلومیٹر نیچے ہے [17,21]، ورنہ وہ بھاپ بھرے رومی حمام کہیں زیادہ جھلسا دینے والے ہوتے!
اس حرارت کا کچھ حصہ 4.5 ارب سال پہلے زمین کی آگ بھری تشکیل سے بچی ہوئی توانائی ہے، اور باقی خود چٹان میں موجود تابکار عناصر کے ٹوٹنے سے آتا ہے [22,23]۔ مل کر یہ اتنی توانائی بناتے ہیں کہ سطح تک پہنچنے والی حرارت نظریاتی طور پر آنے والے لاکھوں سال تک انسانوں کی ضرورت پوری کر سکتی ہے [24,25]۔
تو انسان سیارے کی اس صلاحیت کو کیسے کھول سکتے ہیں؟
اس کے تین بڑے طریقے ہیں:
1) روایتی جیو تھرمل
2) بہتر جیو تھرمل
3) زمینی ہیٹ پمپ
روایتی طریقے کے لیے زیر زمین انتہائی گرم پانی اور بھاپ کا قدرتی ذریعہ چاہیے، جو Iceland میں بہت ملتا ہے۔ چونکہ یہ دو ایک دوسرے سے دور ہوتی ٹیکٹونک پلیٹوں کے سنگم پر واقع ہے اور بنیادی طور پر آتش فشاں پہاڑوں کا ایک بہت بڑا مجموعہ ہے، اس لیے سطح کے عین نیچے یہاں بھاپ اور انتہائی گرم پانی دونوں وافر ہیں. نیچے کھود کر وہاں تک پہنچا جائے تو اس بھاپ سے ٹربائنیں چلا کر بجلی بنائی جا سکتی ہے۔
اگر پانی ٹھنڈا ہونے کے بعد اسے واپس زمین میں ڈال کر ذخیرے کو پائیدار طریقے سے سنبھالا جائے، تو یہ عمل صدیوں تک چل سکتا ہے [26-29]۔ جیو تھرمل حرارت سے گرم ہونے والا کچھ پانی پائپوں کے ذریعے گھروں، گرین ہاؤسز اور یہاں تک کہ سوئمنگ پولز کو براہ راست گرم کرنے کے لیے بھی پہنچایا جا سکتا ہے، تاکہ وہاں رہنے والے انسان سارا سال نہا سکیں۔
واقعی، Iceland کے پاس اتنی جیو تھرمل توانائی ہے کہ اب یہ اس کی بنیادی توانائی کی ضروریات کا پورا 70% فراہم کرتی ہے [30,31]۔
لیکن کیا ہو اگر تم اتنے خوش قسمت نہ ہو کہ تمہارے پاؤں تلے انتہائی گرم پانی کے ذخیرے والے آتش فشاں کے قریب رہتے ہو؟ یہی وہ جگہ ہے جہاں دوسرا طریقہ آتا ہے۔
قدرتی بھاپ کے بغیر علاقوں میں بھی [32,33,34]، نیچے کی گرم چٹان میں پانی ڈالا جا سکتا ہے تاکہ انتہائی گرم پانی کا ایک مصنوعی ذخیرہ بنایا جا سکے، جسے بہتر جیو تھرمل نظام کہتے ہیں [35,36,37]، اور پھر اس سے روایتی نظام کی طرح ہی توانائی بنائی جا سکتی ہے۔
بہتر جیو تھرمل ذخیرے ہوا اور شمسی توانائی کے سب سے بڑے مسئلے کا حل بھی بن سکتے ہیں۔
انسانوں کی توانائی کی مانگ ایک انداز پر چلتی ہے: صبح لوگ ٹوسٹ کھانے کے لیے اٹھتے ہیں تو بڑھتی ہے، کام پر جانے پر کم ہوتی ہے، اور ٹی وی دیکھنے اور بتیاں جلانے کے لیے واپس آتے ہیں تو پھر بڑھ جاتی ہے۔
مزے کی بات یہ ہے کہ سورج کی توانائی سب سے زیادہ تب ملتی ہے جب اس کی ضرورت سب سے کم ہوتی ہے۔
اور چونکہ ہوا کی توانائی کی دستیابی کچھ بے ترتیب سی ہے، اس لیے دونوں کو ملا بھی دو تو اکثر ضرورت سے کم پڑ جاتے ہیں۔
دوسری طرف، بہتر جیو تھرمل ذخیرے سے توانائی کے بہاؤ کو دن بھر بدلا جا سکتا ہے، یعنی جب انسانوں کو ضرورت ہو تو بجلی ہمیشہ موجود ہوتی ہے۔
یہ واقعی جیتنے والا امتزاج ہے [43-56]۔ تو مسئلہ کیا ہے؟
روایتی اور بہتر جیو تھرمل نظام، دونوں کے لیے سینکڑوں (اور کبھی ہزاروں) میٹر چٹان میں سے کھدائی کرنا پڑتی ہے۔ اور، جیسا کہ چٹان کو جاننے والا کوئی بھی شخص بتائے گا، یہ مشہور طور پر خاصی سخت ہوتی ہے، اس لیے کھدائی کچھ مشکل ہو جاتی ہے۔
مستقبل میں ملی میٹر ویوز جیسی ٹیکنالوجی میں ترقی، جو زیادہ توانائی والی شعاع سے چٹان کو بخارات بنا دیتی ہیں [38,39]، شاید ایک دن انسانوں کو اتنا گہرا کھودنے دے [40] کہ زمین کی حرارت تک زمین پر تقریباً کہیں بھی پہنچا جا سکے۔
لیکن کیا جیو تھرمل حرارت استعمال کرنے کا کوئی سستا، آسان طریقہ بھی ہو سکتا ہے؟
یہی وہ جگہ ہے جہاں تیسرا طریقہ آتا ہے: زمینی ہیٹ پمپ!
روایتی اور بہتر جیو تھرمل نظاموں کے برعکس، یہ بہت کم گہرائی پر لگائے جا سکتے ہیں۔ یہ زمین کی حرارت سے ایک خاص مائع کو نسبتاً معتدل درجہ حرارت تک گرم کرتے ہیں، ہیٹ ایکسچینج نظام سے اس کا درجہ حرارت بڑھاتے ہیں، اس حرارت کو پانی میں منتقل کرتے ہیں، اور پھر اسے پائپوں میں گھما کر لوگوں کے گھر گرم کرتے ہیں [41,42]۔
یہ بات دور کی لگ سکتی ہے مگر، جب حرارت کو اس طرح بڑھایا جائے، تو زمین کے صرف چند میٹر نیچے کی ہلکی سی گرمی بھی ایک اچھے، بھاپ بھرے غسل کے لیے پانی گرم کرنے کو کافی ہوتی ہے۔
اور یہ کام روایتی بوائلروں سے کہیں زیادہ مؤثر طریقے سے کرتا ہے!
کیا جیو تھرمل بجلی واقعی انسانوں کو چیزیں جلانے کی لت چھوڑنے میں مدد دے سکتی ہے؟ ہاں!
صحیح سرمایہ کاری، ٹیکس مراعات، تحقیق اور ٹیکنالوجی کے ساتھ، انسان شاید آخرکار سیارے کی پوری صلاحیت کھول لیں اور آتش فشانی چشموں سے لے کر مضافاتی باغوں تک، ہر جگہ اس زیر زمین توانائی تک پہنچ جائیں، اور سب کے لیے بہت سے گرم بھاپ بھرے غسلوں کے ساتھ آگ سے پاک مستقبل بنا دیں۔
ماہر مشیر
2
ہم شکریہ ادا کرنا چاہتے ہیں
Prof. Jon Gluyas
یونیورسٹی آف ڈرہم
صدر، The Geological Society
ارضی سائنسز کا شعبہ
Dr. Andrea Paulillo
یونیورسٹی کالج لندن
کیمیکل انجینئرنگ کا شعبہ
مزید ویڈیوز
22 لنکس
یہ وسائل غیر منسلک ہیں۔ یہاں دیے گئے تمام لنکس انگریزی میں ہیں۔
جیوتھرمل توانائی - جائزہ
قابلِ تجدید توانائی 101: جیوتھرمل توانائی کیسے کام کرتی ہے؟Green Mountain Energy
GCSE فزکس - جیوتھرمل بجلیCognito
توانائی 101: جیوتھرمل توانائیU.S. Department of Energy
جیوتھرمل توانائی قابلِ تجدید اور طاقتور ہے۔ اس کا زیادہ تر حصہ کیوں استعمال نہیں ہوتا؟DW Planet A
ہم سب بس جیوتھرمل توانائی کیوں نہیں استعمال کرتے؟Just Have a Think
بیٹریاں گندی ہیں۔ جیوتھرمل بجلی مدد کر سکتی ہےVox
توانائی کا یہ نظرانداز شدہ ذریعہ بجلی کا 50% دے سکتا ہےCNBC
کیا زمین کی گرمی ہمارے توانائی کے مسائل حل کر سکتی ہے؟Real Engineering
بہتر جیوتھرمل
بہتر جیوتھرمل صاف توانائی میں انقلاب لا سکتی ہےDistilled
صاف توانائی کا یہ انقلابی ذریعہ امریکا کو بجلی دے سکتا ہےTDC
یوٹاہ میں جیوتھرمل توانائی [مکمل قسط: یوٹاہ کا پاور پِوٹ E4]PBS Utah
زمین کی گہرائی میں ڈرلنگ کا بڑا کاروبارBloomberg Primer
جیوتھرمل توانائی کی بڑی چھلانگ آگےThe Economist
یہ ٹیک جیوتھرمل کا سب سے بڑا مسئلہ حل کرتی ہے - گیم چینجر؟Two Bit da Vinci
جیوتھرمل (زمین سے حاصل شدہ) ہیٹ پمپس
ملی میٹر ویو ڈرلنگ اور اس سے آگے
جیوتھرمل توانائی میں تبدیلی آ رہی ہےReal Engineering
ملی میٹر ویو ڈرلنگ | صاف توانائی کا مستقبلQuaise Energy
صاف توانائی کا ایک ایل ڈوراڈو: Quaise Energy کے ساتھ ملی میٹر ویو جیوتھرمل ڈرلنگARPA-E
نئی ڈرلنگ مشین لامحدود توانائی کھول دیتی ہے!؟Motor Explorer
لامحدود جیوتھرمل توانائی کے لیے ہم کتنی گہرائی تک کھود سکتے ہیں؟Interesting Engineering
یہ فیوژن ٹیک جیوتھرمل توانائی کا مسئلہ حل کر رہی ہےDr Ben Miles
مزید مطالعہ
24 لنکس
یہ وسائل غیر منسلک ہیں۔ یہاں دیے گئے تمام لنکس انگریزی میں ہیں۔
خلاصہ معلومات
- جیوتھرمل کی بنیادی باتیں - Department of Energy
- جیوتھرمل توانائی: معلومات اور حقائق - National Geographic
- جیوتھرمل توانائی - MIT Climate Portal
- جیوتھرمل توانائی - National Geographic Education
- جیوتھرمل ہیٹ پمپ | وضاحت، طریقۂ کار، ڈیزائن، فائدے، نقصانات، اور حقائق - Britannica
تاریخ
- جیوتھرمل شہر: تاریخ - MIT
- صدیوں کے دوران جیوتھرمل توانائی - بجلی اور متبادل توانائی - Alberta's Energy Heritage
- لاریڈیریلو، اٹلی میں جیوتھرمل بجلی بنانے کے 120 سال مکمل ہونے کا جشن - Think GeoEnergy
- سائنس کی تاریخ کی پہلی قومی نمائش 1929 | Piero Ginori Conti - Museo Galileo
یہ کیسے کام کرتا ہے
- زمین کا مرکز اتنا گرم کیوں ہے؟ اور سائنس دان اس کا درجہ حرارت کیسے ناپتے ہیں؟ - Scientific American
جائزہ (روایتی)
- جیوتھرمل وسائل کا ایک جائزہ - ThinkGeoEnergy
- جیوتھرمل توانائی: ایک جائزہ - Wright-Ingraham Institute
- صاف توانائی میں عالمی رہنما آئس لینڈ، جیوتھرمل بجلی کے لیے افریقہ کی کوششوں کی حمایت کرتا ہے - UNEP
- آئس لینڈ جیوتھرمل توانائی کا چکر مکمل کر رہا ہے - Energy Monitor
بہتر جیو تھرمل
- بہتر جیوتھرمل نظام - Department of Energy
- بہتر جیوتھرمل نظام (EGS) حقائق نامہ - US Department of Energy
- جیوتھرمل ٹیکنالوجیز پروگرام: بہتر جیوتھرمل نظام - NLR (NREL)
زمین کے ذرائع سے حرارت کے پمپ
- جیوتھرمل ہیٹ پمپس - Department of Energy
- صاف توانائی 101: جیوتھرمل ہیٹ پمپ - RMI
- زمینی ہیٹ پمپ: لاگت، بچت اور فائدے - Energy Saving Trust
ملی میٹر ویو ڈرلنگ
- ملی میٹر ویو یا براہ راست توانائی ڈرلنگ کے ساتھ جیوتھرمل توانائی - Geoengineering Global
- جیوتھرمل توانائی کے لیے ہائی پاور ملی میٹر ویو ڈرلنگ - Environmental Science
- Quaise Energy نے ملی میٹر ویو ٹیکنالوجی سے ڈرلنگ کا اہم سنگ میل حاصل کر لیا - Energy Global
- (دیکھیں Quaise Energy)
حوالہ جات
57 لنکس
یہاں دیے گئے تمام لنکس انگریزی میں ہیں۔
- [1] تجزیہ: کون سے ممالک تاریخی طور پر موسمیاتی تبدیلی کے ذمہ دار ہیں؟ | Carbon Brief (دیکھیں حوالہ جات*)
- [2] زمین پر تمام زندگی کا وزن | ESALQ - College of Agriculture, University of São Paulo
- [3] انسانی نسل اور جیوتھرمل مظاہر کے درمیان طویل تعلق کی مختصر تاریخ | Proceedings World Geothermal Congress
- [4] زمانوں میں جیوتھرمل توانائی - بجلی اور متبادل توانائی | Alberta's Energy Heritage
- [5] رومن باتھز گرم چشمے کے پانی سے حرارت واپس لینے کا نظام | Buro Happold
- [6] پانیوں سے فائدہ اٹھانا: رومن باتھز سے حرارت واپس لینا | CIBSE Journal
- [7] Bath Abbey کو شہر کے گرم چشموں کے پانی سے گرم کیا جائے گا | Energy | The Guardian
- [8] یونانی-رومن دنیا میں شفائی گرم چشمے اور صحت بخش سپا (In: تفریح، لطف اور شفا) | Supplements to the Journal for the Study of Judaism
- [9] قدرت کے انسائیکلوپیڈیا: پلینی کو پڑھنا | Leonardo's Library | Spotlight at Stanford
- [10] پلینی دی ایلڈر اور پہلے انسائیکلوپیڈیا کو یاد کرتے ہوئے | Knowable Magazine
- [11] پلینی دی ایلڈر کی موت پر | Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences
- [12] پلینی دی ایلڈر کی المناک موت اور پومپیئی کے آخری دن | The Collector (دیکھیں حوالہ جات*)
- [13] پومپیئی کے سانچے: دفن ہونے کے بعد کے طریقہ کار سے ملنے والی جانکاریاں | PLOS ONE (دیکھیں حوالہ جات*)
- [14] جیوتھرمل شہر: تاریخ | MIT
- [15] کیا آپ جانتے ہیں… اٹلی دنیا کے سب سے پرانے جیوتھرمل پلانٹ کا گھر ہے؟ | Utah FORGE
- [16] دنیا کا پہلا جیوتھرمل پاور پلانٹ | World-Energy
- [17] زمین کا مرکز | National Geographic
- [18] زمین کا مرکز اتنا گرم کیوں ہے؟ اور سائنس دان اس کا درجہ حرارت کیسے ناپتے ہیں؟ | Scientific American
- [19] زمین کا مرکز سیارے کو کیوں نہیں پگھلاتا؟ | BBC Science Focus
- [20] 2015 TESS اجلاس میں کورونل ہیٹنگ نظریے کے مضبوط ثبوت پیش کیے گئے | NASA
- [21] زمین کے مرکزی حصے کے حالات میں لوہے کی حرارتی اور برقی موصلیت | Nature
- [22] جیوتھرمل توانائی کیا ہے؟ | Planète Energies
- [23] جیوتھرمل توانائی: برطانیہ میں حرارت اور بجلی کی صلاحیت | House of Lords Library
- [24] بہتر جیوتھرمل نظام (EGS) کا عالمی جائزہ | Renewable and Sustainable Energy Reviews
- [25] بڑے شہروں کے توانائی مکس کو کاربن سے پاک کرنے کے لیے جیوتھرمل توانائی | Communications Earth & Environment | Nature
- [26] جیو تھرمل میدانوں میں دوبارہ انجیکشن: 2020 کا تازہ عالمی جائزہ | Geothermics
- [27] دوبارہ انجیکشن - ایک جائزہ | ScienceDirect Topics
- [28] ڈسٹرکٹ ہیٹنگ میں درمیانے سے گہرے جیو تھرمل کنوؤں کی عمر اور پاور ڈینسٹی | The European Physical Journal Plus
- [29] جیو تھرمل توانائی | National Geographic
- [30] جزیرے پر مبنی 100% قابل تجدید حکمت عملی میں جیو تھرمل توانائی کا استعمال۔ Tenerife (Spain) کا کیس اسٹڈی | Journal of Cleaner Production
- [31] Energy Figures 2021 | Orkustofnun (یہ بھی Primary Energy Use in Iceland 1940-2020 | Orkustofnun)
- [32] جیو تھرمل پاور پلانٹس کے لیے جغرافیائی موزونیت کی پیش گوئی | Journal of Cleaner Production
- [33] CGG نے امریکی توانائی کمپنی کے لیے توانائی منتقلی میں مدد دینے والی جیو تھرمل ملٹی-کلائنٹ اسٹڈیز کے لائسنس دیے | Viridien
- [34] گرم چٹان سے کارآمد توانائی تک: بہتر جیو تھرمل نظاموں کی صلاحیت کا عالمی اندازہ | Applied Energy
- [35] بہتر جیو تھرمل نظام (EGS) فیکٹ شیٹ | US Department of Energy
- [36] Geothermal Technologies Program: بہتر جیو تھرمل نظام | NLR (NREL)
- [37] بہتر جیو تھرمل نظام - ایک جائزہ | ScienceDirect Topics
- [38] ملی میٹر ویو یا براہ راست توانائی ڈرلنگ سے جیو تھرمل توانائی | Geoengineering Global
- [39] کویس انرجی
- [40] ملی میٹر ویو ٹیکنالوجی سے گہری جیو تھرمل ڈرلنگ | OSTI.GOV
- [41] صاف توانائی 101: جیو تھرمل ہیٹ پمپس | RMI
- [42] جیوتھرمل ہیٹ پمپ: یہ کیسے کام کرتے ہیں | AHRI
- [43] لچکدار وسائل قابل تجدید توانائی میں مدد دیتے ہیں | فوری حقائق | California ISO
- [44] پمپڈ ہائیڈرو کیوں؟ | Queensland Hydro
- [45] ریئل-ٹائم آپریٹنگ گرڈ | U.S. Energy Information Administration (EIA)
- [46] برطانوی گھروں میں کلسٹر تجزیے سے وقت کے ساتھ روزانہ توانائی کی طلب کے پیٹرنز میں فرق کو سمجھنا | Applied Energy
- [47] طلب اسمارٹ ہے اور قیمت کے پیٹرن میں تبدیلیوں کے ساتھ ڈھل جاتی ہے | AleaSoft Energy Forecasting
- [48] شکل 1: ہوا سے بجلی اور شمسی توانائی کی پیداوار کے منحنی خطوط کا پاور سے موازنہ (میں: ہوا کے فارموں کی مستحکم پیداوار کے لیے کمپریسڈ ہوا کا نیا ہائبرڈ ماڈل) | International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering
- [49] شکل 1: قابل تجدید توانائی کے ذخیرے کے ساتھ روزانہ رسد اور طلب (میں: ارضیاتی مسام دار ذخیرہ گاہوں میں دبائی گئی قابل تجدید گیس توانائی کے جیو فزیکل جائزے) | SpringerPlus
- [50] شکل 4: ونڈ فارم کی پیش گوئی شدہ اور اصل پاور آؤٹ پٹ (میں: ونڈ فارم کلسٹر کے لیے ہوا سے بجلی کی پیش گوئی کی غلطی پر مبنی ڈسپیچ طریقہ) | Journal of Modern Power Systems and Clean Energy
- [51] شکل 1: ہوا اور تھرمل بجلی کی پیداوار اور ہر آدھے گھنٹے کی اسپاٹ قیمت (میں: بدلتی ہوائیں: ہوا کی توانائی نیوزی لینڈ کے پاور سسٹم کے ساتھ کیسے تعامل کرتی ہے) | Electricity Authority
- [52] شکل 1: ہر آدھے گھنٹے میں اوسط بجلی کی کھپت (میں: Electricity consumption and household characteristics: Implications for census-taking in a smart metered future) | Computers Environment and Urban Systems
- [53] شکل 1: ہوا، شمسی، ہوا-شمسی ہائبرڈ نظام کی پیداوار اور لوڈ پروفائل کے نقلی گھنٹہ وار پروفائلز (میں: Exploiting wind-solar resource complementarity to reduce energy storage need) | AIMS Energy
- [54] شکل 2: کنٹرول مدت کے دوران اوسط آدھے گھنٹے کی بجلی کی طلب (میں: How Does Daylight Saving Time Affect Electricity Demand? An Answer Using Aggregate Data from a Natural Experiment in Western Australia) | Energy Economics
- [55] جیوتھرمل بجلی کی لچکدار ترسیل کے لیے ذخیرے کے اندر توانائی کے ذخیرے کی اہمیت | Applied Energy
- [56] شکل 15 (میں: Quantitative techno-economic comparison of a photovoltaic/wind hybrid power system with different energy storage technologies for electrification of three remote areas in Cameroon using Cuckoo search algorithm) | Journal of Energy Storage
حوالہ جات
3
1,718 Gt CO2 رپورٹ کرتا ہے جو 468.54 Gt کاربن کے برابر ہے۔
اضافی مواد - پلینی دی ایلڈر، آخری لمحات میں نہاتے ہوئے (اینیمیشن دیکھیں)
[12] پلینی دی ایلڈر نے ماؤنٹ ویسوویئس کی چوٹی سے ایک بڑا، خوفناک بادل نکلتے دیکھا۔ جب اسے لگا کہ کچھ ٹھیک نہیں، تو اس نے بھاگ کر خود کو بچانے کے بجائے ساحل کے ساتھ لوگوں کی مدد کے لیے جنگی جہازوں کا ایک بیڑا روانہ کرنے کا فیصلہ کیا، اور ان کے ساتھ چل پڑا۔ اپنے دوست ریکٹینا کا مدد مانگنے والا پیغام ملنے پر، یہ سفر جلد ہی ایک بچاؤ مشن بن گیا۔ پلینی پومپئی سے 5 کلومیٹر دور اپنے گھر میں ریکٹینا تک پہنچا، اور اس کے ملاح نے اسے واپس جانے کا مشورہ دیا - مگر پلینی نے انکار کر دیا، اور اپنے دوسرے دوست پومپونیانوس کی مدد کے لیے سٹابیا کی طرف بڑھتا رہا۔ یہیں دونوں آدمیوں نے آرام کرنے، کھانا کھانے، نہانے، اور رات بھر خطرہ ٹالنے کی کوشش کی۔ مگر رات کے دوران، راکھ اور پومِس برسنے لگے، جھٹکوں نے ان کی بنیادیں ہلا دیں اور لاوے کے بہاؤ نے دور کے گھروں کو نگل لیا اور وہ تیزی سے گھر کے قریب آ رہا تھا۔ حالات بدتر ہوئے، اور اندر اور باہر دونوں طرف خطرے بڑھ گئے۔ صبح تک، انہوں نے وہاں سے نکل کر ساحل کی طرف جانے کا فیصلہ کیا - مگر افسوس کہ بھاگتے ہوئے بڑھتی گرمی، شعلوں، اور دم گھونٹنے والے دھوئیں نے انہیں آ لیا۔
[13] واضح کرتا ہے کہ تباہی کسی ایک واقعے سے نہیں ہوئی، بلکہ بہت سی جمع ہوتی آفتوں سے ہوئی، اور پومپئی کے شہریوں کو نکلنے کی کوشش کا وقت ملا جبکہ گرم راکھ اور پومِس برس رہے تھے، اس سے پہلے کہ پائروکلاسٹک لہر نے زیادہ تر شہریوں کی جان لے لی۔ اس سے یہ نتیجہ مضبوط ہوتا ہے کہ انخلا کی کوشش شروع ہونے سے پہلے پلینی دی ایلڈر کے پاس نہانے اور آرام کرنے کا وقت تھا۔
توانائی کی طلب کا چارٹ
چارٹ میں دکھایا گیا منظر [43-56] کی بنیاد پر توانائی کی طلب میں روزانہ کی تبدیلیوں اور قابلِ تجدید توانائی کے وقفے وقفے سے ملنے کے مسائل کی ایک سادہ شکل ہے، جسے 4 اہم پیمانوں سے دکھایا گیا ہے:
- لوگوں کے روزمرہ کاموں کے ساتھ توانائی کی طلب عموماً دن بھر بدلتی رہتی ہے۔ بجلی کا استعمال صبح اور شام عروج پر ہوتا ہے، جب لوگ اٹھتے ہیں یا کام سے گھر آتے ہیں - لائٹس، ٹی وی، کھانا پکانے کے آلات وغیرہ چلاتے ہیں - اور دن کے بیچ میں عموماً برابر رہتا ہے یا کم ہو جاتا ہے، جب لوگ کام پر، سفر میں، یا باہر ہوتے ہیں۔ اندازے کے مطابق، رات کو جب لوگ سو رہے ہوتے ہیں تو طلب سب سے کم ہوتی ہے۔
(مخصوص طلب کے پیٹرن مختلف تحریروں میں بدلتے رہتے ہیں؛ اس گراف کے مقصد کے لیے کئی ذرائع دیکھ کر انہیں آسان بنایا گیا ہے۔) - شمسی توانائی - شمسی پیداوار سے بجلی کی فراہمی دن کے بیچ میں عروج پر ہوتی ہے، جب سورج کی روشنی سب سے زیادہ ہو، اور سورج ڈوبنے کے ساتھ شام میں کم ہوتی جاتی ہے۔ یہ مانوس پیٹرن لوگوں کے بجلی کے استعمال سے فرق دکھاتا ہے، جس سے اس وقت فراہمی میں کمی آتی ہے جب طلب سب سے زیادہ ہو: سورج نکلنے اور فراہمی بڑھنے کے باوجود، یہ صبح کی طلب کے عروج کو پورا کرنے کے لیے کافی نہیں ہوتی۔ دوسری طرف، دن کے بیچ میں جب سورج سب سے بلند ہوتا ہے تو بجلی زائد ہوتی ہے، مگر طلب نسبتاً کم ہوتی ہے۔
- ہوا سے بجلی - ہوا سے پیدا ہونے والی بجلی کی فراہمی اپنی فطرت میں نسبتاً بدلتی اور بے قاعدہ ہوتی ہے۔ مختصر مدت (گھنٹہ وار) میں ہوا کا کوئی مستقل، قابلِ پیش گوئی پیٹرن نہیں ہوتا جیسا سورج کی روشنی کا ہوتا ہے (اگرچہ کچھ ذرائع کہتے ہیں کہ ہوا دوپہر کے دوران عروج پر پہنچنے کا رجحان رکھتی ہے)۔ مگر شمسی توانائی کی طرح، ہوا کی بجلی بھی دن کے کچھ حصوں میں زائد بجلی پیدا کر سکتی ہے اور دوسرے حصوں میں طلب پوری نہیں کر پاتی۔ مکمل پُرسکون دن گزر سکتے ہیں جب ہوا طلب کے لیے ناکافی ہو، یا مسلسل ہوا والے دن بجلی کا لگاتار زائد ذخیرہ دیں۔ آخرکار، اکیلی ہوا کی بجلی توانائی کا ناقابلِ بھروسا ذریعہ ہے۔ ہوا اور سورج کو ملا کر بھی، یہ اکثر طلب کے عروج کے دوران، اور خاص طور پر بادل بھرے، بے ہوا دنوں میں کافی بجلی نہیں دے پاتے۔
- تکمیلی بجلی - ہوا اور سورج سے جڑی وقفے وقفے کی بجلی کی کمی کو پورا کرنے اور فراہمی کو طلب کے مطابق رکھنے کے لیے توانائی کے دوسرے ذرائع استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ہائیڈرو پاور، بایو فیولز، اور بہتر جیوتھرمل جیسے ذرائع سے ملنے والی توانائی کو دن بھر ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، ضرورت کے وقت اضافی توانائی دی جا سکتی ہے یا کم طلب کے اوقات میں ضرورت سے زیادہ پیداوار اور ضائع ہونے والے اضافے کو کم کیا جا سکتا ہے۔ یوں توانائی کے ذرائع کے ایک مجموعے سے دن کے ہر وقت طلب مسلسل پوری کی جا سکتی ہے۔ ایڈجسٹ ہونے والی، تکمیلی فراہمی کے طور پر (فوسل فیولز کے بجائے) قابلِ تجدید ذریعہ استعمال کرنے سے مزید غیر ضروری کاربن اخراج کے بغیر طلب پوری کرنے میں مدد ملتی ہے۔
لوڈ-ٹریکنگ بمقابلہ بیس لوڈ بجلی:
بہتر جیوتھرمل بجلی توانائی کے ایسے ذریعے کی اہم مثال ہے جسے وقفے وقفے کی فراہمی اور انسانی استعمال کے پیٹرن سے پیدا ہونے والی طلب میں حقیقی وقت کی تبدیلیوں کے مطابق لچک سے اور متحرک انداز میں ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، اور اسے ‘لوڈ-ٹریکنگ’ فراہمی کہا جاتا ہے۔ توانائی کے دوسرے ذرائع، جیسے فوسل فیول یا نیوکلیئر پاور پلانٹس، روایتی طور پر ‘بیس لوڈ’ بجلی کی فراہمی کہلاتے ہیں A۔ اس کا مطلب ہے کہ یہ ہماری بنیادی ترین سطح کی توانائی کی طلب پوری کرنے کے لیے مسلسل، قابلِ بھروسا بجلی دے سکتے ہیں؛ مگر بہتر جیوتھرمل کے برعکس، انہیں آسانی سے ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا، اور طلب کے ساتھ چلنے کے لیے پیداوار کو جلدی بڑھایا یا گھٹایا نہیں جا سکتا۔ اضافی پاور پلانٹس، جنہیں ‘پیک-لوڈ’ کہا جاتا ہے، طلب کے عروج کے دوران اضافی بجلی دینے کے لیے گرڈ نیٹ ورک میں شامل کیے جاتے ہیں۔ مگر پیک-لوڈ پاور اسٹیشنوں کو بھی آن اور آف ہونے میں وقت لگتا ہے، جس سے نااہلی، ضرورت سے زیادہ پیداوار اور ضیاع ہوتا ہے۔
ہمارا گراف دی ڈک کرو B کی ایک سادہ شکل ہے، جو ایک وسیع طور پر پہچانا جانے والا گرافک ہے اور سورج(/ہوا) سے فراہمی اور طلب کے فرق، اور ہمارے برقی گرڈ نظام پر اس کے نتیجے میں پڑنے والے بوجھ کو دکھاتا ہے - یعنی یہ سورج(/ہوا) کی بجلی سے پہلے ہی پوری ہو جانے والی طلب کو شمار کرنے کے بعد بچنے والی خالص طلب دکھاتا ہے، اور یوں ان پیمانوں کو ایک ہی کرو میں جوڑتا ہے۔ یہ واضح کرتا ہے کہ ہوا اور سورج توانائی کی ضرورتیں پوری کرنے میں مدد دے سکتے ہیں، مگر یہ (فی الحال) بیس لوڈ کو مکمل طور پر نہیں بدل سکتے۔ ہر وقت طلب کا 100% پورا نہ کرنے کی وجہ سے، یہ تیزی سے اور زیادہ بار روایتی، آہستہ بڑھنے والے بیس لوڈ پلانٹس کو کمی پوری کرنے کے لیے ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت پیدا کر کے گرڈ پر اضافی دباؤ ڈال سکتے ہیں (یا کم از کم، بے کار اضافے، بڑی نااہلیوں اور ضائع ہونے والی بجلی کے بغیر نہیں)۔ مثال کے طور پر، شام میں جب بجلی کی طلب عروج پر ہوتی ہے اور اسی وقت شمسی پیداوار کم ہوتی ہے، تو بیس لوڈ پاور پلانٹس چلانے والی یوٹیلٹی کمپنیاں شمسی بجلی کی جگہ پیداوار تیزی سے بڑھاتی ہیں۔ اس سے صرف آپریشنل دباؤ ہی نہیں بنتا، بلکہ یہ پلانٹس تبھی معاشی ہوتے ہیں جب مسلسل چل رہے ہوں - انہیں دن بھر آن اور آف کرنا انہیں معاشی طور پر ناقابلِ عمل بنا دیتا ہے۔
اس مسئلے کے حل کا مقصد ‘بطخ کے پیٹ کو چپٹا کرنا’ ہے (اور یوں اس حد کو کم کرنا جس تک بیس لوڈ پلانٹس کو بڑھانا یا گھٹانا پڑتا ہے)، اور ان میں شامل ہیں:
- پیداوار کو زیادہ لچک سے ایڈجسٹ کرنے کے لیے بیس لوڈ آپریشنز بہتر بنانا
- اپنے توانائی استعمال کے رویے کو بدلنا تاکہ وہ دن بھر زیادہ یکساں رہے
- زائد بجلی کو متبادل استعمالات کی طرف موڑنا
- گرڈ پیمانے کی توانائی ذخیرہ کاری شامل کرنا
- بہتر جیوتھرمل یا ہائیڈرو الیکٹرک بجلی جیسے دوسرے، زیادہ لچکدار ‘لوڈ-ٹریکنگ’ ذرائع پر منتقل ہونا
یہ بھی دیکھیں: ڈک چارٹ کا دس سالہ تجزیہ: 2008 میں NREL کی دریافت آج گرڈ پر مزید شمسی توانائی لانے میں کیسے مدد دے رہی ہے | NLR (NREL) (محفوظ شدہ)














