ज्वारीय ऊर्जा मुख्य रूप से किसका उपयोग करती है

Question

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B: पानी की स्थितिज ऊर्जा

Explanation & Concepts:
ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र मुख्य रूप से उच्च और निम्न ज्वार के बीच समुद्र के जल स्तर में अंतर के कारण पानी में संग्रहित स्थितिज ऊर्जा का उपयोग करके काम करते हैं। एक बेसिन बनाकर, एक 'हेड' (ऊंचाई का अंतर) स्थापित किया जाता है, और बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी को टर्बाइनों के माध्यम से प्रवाहित होने दिया जाता है।

Working Principle: एक मुहाने या खाड़ी के पार एक बैराज या बांध बनाया जाता है। उच्च ज्वार के दौरान, पानी बेसिन में बहता है और इसे भर देता है; फिर द्वार बंद कर दिए जाते हैं। जब ज्वार पीछे हटता है (निम्न ज्वार), तो बेसिन के बाहर पानी का स्तर गिर जाता है। फँसे हुए पानी को, जो अब अधिक ऊंचाई पर है, टर्बाइनों के माध्यम से छोड़ा जाता है, जिससे इसकी स्थितिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

Key Formulas: $E = \rho g A \int h dh$ — ज्वारीय बेसिन में कुल स्थितिज ऊर्जा, जहाँ $\rho$ जल का घनत्व है, $g$ गुरुत्वाकर्षण है, $A$ बेसिन का क्षेत्रफल है, और $h$ ज्वारीय परास है।; $P = \eta \rho g A h^2 / (2T)$ — समय अवधि $T$ के ज्वारीय चक्र में औसत विद्युत उत्पादन।

Key Points: ज्वारीय ऊर्जा जल-विद्युत का एक रूप है जो ज्वार से प्राप्त ऊर्जा को शक्ति के उपयोगी रूपों, मुख्य रूप से बिजली में परिवर्तित करता है।; यह प्रक्रिया चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बलों के कारण समुद्र के स्तर में आवधिक उतार-चढ़ाव पर निर्भर करती है।; बड़े पैमाने पर बैराज प्रणालियों के लिए हेड की उपलब्धता के कारण गतिज ऊर्जा डिजाइनों की तुलना में स्थितिज ऊर्जा को प्राथमिकता दी जाती है।; पानी का ऊर्जा घनत्व हवा की तुलना में लगभग 800 गुना अधिक होता है, जो ज्वारीय धारा रूपांतरण को कुशल बनाता है।

Advantages: पवन या सौर ऊर्जा की तुलना में अत्यधिक पूर्वानुमानित।; ज्वारीय बुनियादी ढांचे का लंबा जीवनकाल।; शून्य परिचालन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन।

Disadvantages: बैराज निर्माण के लिए उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत।; समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और अवसादन पैटर्न पर संभावित नकारात्मक प्रभाव।; विशिष्ट तटीय क्षेत्रों तक सीमित भौगोलिक उपलब्धता।

Applications: तटीय क्षेत्रों में बेस-लोड बिजली उत्पादन।; पानी पंप करने के लिए प्रत्यक्ष यांत्रिक शक्ति (दुर्लभ)।; तटीय बाढ़ सुरक्षा प्रणालियों में एकीकरण।

Additional Info: जबकि ज्वारीय धाराएँ गतिज ऊर्जा का उपयोग करती हैं, पारंपरिक 'ज्वारीय शक्ति' प्रश्न का अर्थ ज्वारीय बैराज प्रणाली में संग्रहित स्थितिज ऊर्जा से है।. गतिज ऊर्जा उपकरणों को अक्सर 'ज्वारीय धारा जनरेटर' कहा जाता है, जो बड़े पैमाने के ज्वारीय बैराज संयंत्रों से भिन्न होते हैं।

Answer: B सही है — बैराज-आधारित प्रणालियों में ज्वारीय ऊर्जा निष्कर्षण मुख्य रूप से विभिन्न ज्वारीय चरणों के दौरान बांध के पीछे फँसे पानी के ऊंचाई अंतर (हेड) द्वारा बनाई गई स्थितिज ऊर्जा का उपयोग करता है।

Exam Tip: इंजीनियरिंग परीक्षाओं में, हमेशा ज्वारीय बैराज (स्थितिज ऊर्जा) और ज्वारीय धारा टर्बाइनों (गतिज ऊर्जा) के बीच अंतर करें। यदि प्रश्न सामान्य है, तो 'स्थितिज ऊर्जा' ज्वारीय संयंत्रों के लिए मानक पाठ्यपुस्तक उत्तर है।

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Option A: पानी की गतिज ऊर्जा

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Option C: दोनों

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Option D: उपर्युक्त में से कोई नहीं

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