वह कौन सा ऊर्जा का प्रकार है जिसमें पानी की सतह पर जमा हुई ऊष्मा द्वारा ऊर्जा का दोहन किया जाता है?

Question

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C: महासागरीय तापीय ऊर्जा रूपांतरण

Explanation & Concepts:
महासागरीय तापीय ऊर्जा रूपांतरण (OTEC) एक ऐसी प्रक्रिया है जो बिजली उत्पन्न करने के लिए समुद्र की गर्म सतही परतों और ठंडे गहरे समुद्र के पानी के बीच तापमान के अंतर का उपयोग करती है। यह विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय महासागरों की सतह की परत में जमा ऊष्मीय ऊर्जा का लाभ उठाती है, जो विशाल सौर संग्राहकों के रूप में कार्य करती है।

Working Principle: OTEC प्रणालियाँ गर्म सतही पानी का उपयोग एक हीट एक्सचेंजर (वाष्पीकरणकर्ता) में कम क्वथनांक वाले कार्यकारी तरल (जैसे अमोनिया) को वाष्पित करने के लिए करती हैं। परिणामी उच्च-दबाव वाली भाप बिजली उत्पन्न करने के लिए एक टर्बाइन को चलाती है। फिर गहरे समुद्र से पंप किए गए ठंडे पानी (कंडेंसर) का उपयोग करके भाप को वापस तरल में संघनित किया जाता है, जिससे एक निरंतर ऊष्मप्रवैगिकी चक्र बनता है।

Key Formulas: $\eta_{max} = 1 - \frac{T_{cold}}{T_{warm}}$ — OTEC प्रणालियों के लिए कार्नोट दक्षता सीमा

Key Points: आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए कम से कम 20°C के तापमान अंतर ($\Delta T$) की आवश्यकता होती है।; पवन या सौर ऊर्जा के विपरीत, यह एक निरंतर बेस-लोड बिजली स्रोत के रूप में कार्य करता है।; इसे क्लोज्ड-साइकिल, ओपन-साइकिल या हाइब्रिड सिस्टम के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

Advantages: विश्वसनीय बेस-लोड बिजली उत्पादन प्रदान करता है।; ओपन-साइकिल सिस्टम में उप-उत्पाद के रूप में अलवणीकृत (desalinated) पानी का उत्पादन करता है।; बिना किसी ईंधन की खपत के पर्यावरण के अनुकूल है।

Disadvantages: बड़े पैमाने पर अपतटीय संरचनाओं के लिए उच्च पूंजी और रखरखाव लागत।; पारंपरिक थर्मल संयंत्रों की तुलना में कम समग्र तापीय दक्षता।; गहरे समुद्र के पानी के निर्वहन से संभावित पर्यावरणीय प्रभाव।

Applications: दूरस्थ द्वीप बिजली आपूर्ति।; बड़े पैमाने पर तटीय विलवणीकरण परियोजनाएं।; पोषक तत्वों से भरपूर ठंडे गहरे पानी का उपयोग करके जलीय कृषि (Aquaculture)।

Additional Info: महासागर की सतह एक विशाल सौर संग्राहक के रूप में कार्य करती है, जो तापीय ऊर्जा का भंडारण करती है।. विकल्प A (पवन ऊर्जा) वायुमंडलीय दबाव ग्रेडिएंट पर निर्भर करता है।. विकल्प B (तरंग ऊर्जा) सतही जल की गति से प्राप्त गतिज ऊर्जा पर निर्भर करती है।. विकल्प D (सौर ऊर्जा) आमतौर पर फोटॉन ऊर्जा के बिजली में PV रूपांतरण को संदर्भित करता है।

Answer: C सही है — महासागरीय तापीय ऊर्जा रूपांतरण (OTEC) बिजली उत्पन्न करने के लिए सतह और गहरे समुद्र के पानी के बीच तापमान ग्रेडिएंट का उपयोग करता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि OTEC ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है, जहाँ तापमान ग्रेडिएंट से कार्य (work) निकाला जाता है।

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Option A: पवन ऊर्जा

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Option B: तरंग ऊर्जा

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Option D: सौर ऊर्जा

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