તેલ, નેચરલ ગેસ વગેરે ઊર્જાના કુદરતી સ્રોતો થયા, પણ તે કંઈ અક્ષયપાત્ર નથી. ઊર્જાના વૈકિલ્પક સ્રોતો વિકસાવ્યા વગર આપણે ચાલવાનું નથી.

શું તમે જાણો છો કે અમેરિકનોનો ઇલેક્ટ્રિસિટીનો વપરાશ દર ૨૦ વર્ષે બમણો થઈ જાય છે? એક અંદાજ મુજબ ૨૦૩૦ સુધીમાં અમેરિકાનું ઇલેક્ટ્રિસિટી કન્ઝમ્પશન ૪૫ ટકા જેટલું વધી જવાનું. આ તો એકલા અમેરિકાની વાત થઈ. દુનિયાભરના દેશોની હાલત વત્તેઓછે અંશે આવી જ છે. તેલ, નેચરલ ગેસ વગેરે ઊર્જાના કુદરતી સ્રોતો થયાં, પણ આ સ્ત્રોતો કંઈ અક્ષયપાત્ર નથી કે ક્યારેય ખતમ જ ન થાય. ક્યારેક તો એનું તળિયું દેખાવાનું જ છે. ભવિષ્યમાં દુનિયાની ગાડી વિનાઅવરોધે ચાલતી રહે તે માટે ઊર્જાના વૈકિલ્પક સ્રોતો વિકસાવ્યા વગર ચાલવાનું નથી. વૈકિલ્પક ઊર્જાના અમુક પ્રકારો (જેવા કે સોલાર એનર્જી, વિન્ડ એનર્જી) આંશિક રીતે ઓલરેડી ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ દિશામાં નવા નવા પ્રયોગ સતત ચાલતા રહે છે. જિયોથર્મલ અને બાયોફયુઅલ એનર્જી જેવા પ્રકારો વિશે આમઆદમી પ્રમાણમાં ઓછું જાણે છે. 

આગળ વધતાં પહેલાં કેટલાક એનર્જી ફન્ડા વિશે સ્પષ્ટ થઈ જઈએ. એનર્જી શબ્દનું મૂળ ગ્રીક energeia શબ્દમાં છુપાયેલું છે. ઈસવી સન પૂર્વે ચોથી સદીમાં એરિસ્ટોટલ લિખિત Nicomachean Ethics નામના પુસ્તકમાં આ શબ્દ પહેલી વાર પ્રયોજાયો એવું માનવામાં આવે છે. આપણી આસપાસ જે કંઈ છે તે સઘળામાં એનર્જી યા તો શક્તિ કે ઊર્જા છે. આપણી ભીતર પણ ઊર્જા સંઘરાયેલી છે. ઊર્જા એટલે એકઝેકટલી શું? સાવ સાદી ભાષામાં વ્યાખ્યા બાંધીએ તો, એનર્જી એટલે કામ કરવાની ક્ષમતા. કોઈ વસ્તુ પર બળ લગાડવામાં આવે તો તે ગતિમાન બને. ગતિને કારણે પેદા થતી શક્તિને કાઈનેટિક એનર્જી (ગતિ-શક્તિ) કહે છે. જો બળને છૂટું ન મુકાય અને વસ્તુ ગતિમાન ન થાય તો તે વસ્તુમાં પોટેન્શિયલ એનર્જી (સ્થિતિ-શક્તિ) છે તેમ કહેવાય. કાઈનેટિક એનર્જી અને પોટેન્શિયલ એનર્જી - આ બન્નોના ઘણા પ્રકાર છે.

ઉષ્મા(હીટ) અને ઇલેક્ટ્રિક એનર્જી કાઈનેટિક એનર્જીનાં સ્વરૂપો છે. અણુઓનાં હલનચલનથી પેદા થતી કાઈનેટિક એનર્જીથી ઉષ્મા પેદા થયા કરે છે. ઈલેકટ્રોન્સની ગતિથી પેદા થતી ઊર્જા ઇલેક્ટ્રિક એનર્જી છે. કેમિકલ રિએકશનને લીધે અણુ-પરમાણુઓ ગતિમાં આવે તેની પહેલાં તેમનામાં પોટેન્શિયલ એનર્જી સંગ્રહાયેલી હોય છે. તે જ પ્રમાણે, ફોટોન તરીકે ઓળખાતા અણુને ખૂબ બધી ગતિ મળે ત્યારે કાઈનેટિક એનર્જીને લીધે તે પ્રકાશિત થઈ ઊઠે છે. કેટલાંક તત્ત્વોના ન્યૂક્લિયસમાં પોટેન્શિયલ ન્યૂક્લિયર એનર્જી સંગ્રહાયેલી હોય છે. આ પોટેન્શિયલ એનર્જી જ્યારે રિલીઝ થાય છે ત્યારે ગરમી અને રેડિયેશનના રૂપમાં કાઈનેટિક (યા તો ન્યૂક્લિયર) એનર્જી પેદા થાય છે. હવે, બેક ટુ ઓલ્ટરનેટિવ એનર્જી સોર્સિસ. સૌથી પહેલાં સોલાર એનર્જી.

સોલાર પાવર (સૌર શક્તિ)

લિયોનાર્ડોદ વિન્ચીએ છેક ૧૪૪૭માં આગાહી કરેલી કે ભવિષ્યમાં સોલાર એનર્જીનું ઓધોગિકીકરણ થશે. દુનિયામાં વીજળીની અછત હંમેશાં રહી છે. એક અંદાજ પ્રમાણે દુનિયામાં બે અબજ લોકો પાસે હજુ સુધી વીજળી પહોંચી નથી. આની સામે આ વિગત પણ જાણી લો: અમેરિકામાં દુનિયાની માત્ર પાંચ ટકા વસતી રહે છે, પણ તેઓ દુનિયાના કુલ વીજ ઉત્પાદનના ૨૬ ટકા હિસ્સો ઓહિયા કરી જાય છે!

સોલાર પાવરનો નિયમ બહુ સાદો છો. સૂર્યના પ્રકાશને સોલાર સેલ્સમાં ‘કેદ’ કરી લેવામાં આવે અને તેનું વીજળીમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે. એક અંદાજ પ્રમાણે, સૂર્ય પૃથ્વીની સપાટી પર માત્ર એક મિનિટમાં જેટલો પ્રકાશ ફેંકે છે તે સઘળો જો આપણે કેપ્ચર કરી શકીએ અને તેનું એનર્જીમાં રૂપાંતર કરી શકીએ તો સમગ્ર દુનિયાની એક વર્ષની જરૂરિયાત પૂરી થઈ જાય! આ તો ખેર, થિયરીની વાત થઈ. બાકી સૌરશક્તિનો ઉપયોગ સામાન્યપણે પાણી (અથવા બીજું કંઈ પણ) ગરમ કરવામાં, રાંધવામાં અને વીજળી પેદા કરવામાં થાય છે. આ એક એવી એનર્જી છે, જે સૂર્ય છે ત્યાં સુધી ચોક્કસપણે અસ્તિત્વમાં રહેશે! 

આ એનર્જી નથી ગંદું પાણી છોડતી, નથી વાયુ પ્રદૂષિત કરતી કે નથી હાનિકારક કેમિકલ રિએકશન પેદા કરતી. ૧૯૯૦માં સોલાર એનર્જી વડે અમેરિકામાં એક વિમાને ૪૦૬૦ કિલોમીટરનું અંતર કાપ્યું હતું, જે એક વિક્રમ છે. સોલાર પદ્ધતિની ખામી એ જ કે રાત સિવાય આકાશ વાદળછાયું હોય ત્યારે પણ તેના વડે એનર્જી પેદા થઈ શકતી નથી. વળી, સોલાર સ્ટેશનો બાંધવા ખર્ચાળ છે અને ઝાઝી સૌર ઉર્જા પેદા કરનાર પ્રોજેકટ્સ જગ્યા પણ ઘણી રોકે છે. આ થયા માઈનસ પોઈન્ટ્સ.

આપણે રોજિંદાં જીવનમાં જે ઉપકરણો વાપરીએ છીએ તેમાંથી સૌથી વધારે વીજળી કોણ ખાઈ જાય છે, જાણો છો? ઇલેક્ટ્રિક ઓવન. બીજા નંબરે આવે છે માઈક્રોવેવ અને તે પછીના નંબર છે એરકંડિશનર. ભવિષ્યમાં આ બઘું સોલાર પાવરથી સંચાલિત થઈ જાય તો નવાઈ નહીં. 

વિન્ડ પાવર (વાયુશક્તિ)

વાયુશક્તિનું સૌથી પ્રખ્યાત સિમ્બોલ હોય તો એ છે પવનચક્કી. પવનચક્કીનો જન્મ સદીઓ નહીં, સહસ્ત્રાબ્દીઓ પહેલાં થઈ ચૂકયો છે- છેક ઈસવી સન પૂર્વ ૨૦૦મા વર્ષમાં. તે જમાનામાં ચાઈના અને મઘ્ય પૂર્વના દેશોમાં લોકો પવનચક્કી વડે પાણી સીંચતા.

પહેલી આધુનિક વિન્ડ ટર્બાઈન અમેરિકાના વર્મોન્ટ સ્ટેટમાં ૧૯૪૦ના દાયકામાં ઊભી થઈ. વિન્ડ એનર્જી ફૂંકાતી હવાને ‘બાંધી’ને વિન્ડ ટર્બાઈનના પાંખિયાંને ફેરવે છે. ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરની મદદથી પાંખિયાંની વર્તુળાકાર ગતિનું ઇલેક્ટ્રિક કરંટમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે. અગાઉ વિન્ડમિલોમાં પવનશક્તિનો ઉપયોગ યંત્રો ચલાવવામાં પણ થતો હતો, જેમ કે અનાજ દળવું કે પાણીનો પમ્પ ચલાવવો. હવે વિશાળ વિન્ડ ફામ્ર્સમાં ઇલેક્ટ્રિક પાવરને એકત્રિત કરવામાં આવે છે, જે મુખ્ય વસાહતથી દૂર હોય તેવી જગ્યાઓ તેમ જ સ્વતંત્ર રહેણાંકમાં ઇલેક્ટ્રિસિટી પૂરી પાડવામાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. એક અંદાજ પ્રમાણે આજે વિન્ડ ટર્બાઈન વડે અમેરિકાના છ લાખ પરિવારોની ઇલેક્ટ્રિસિટીની જરૂરિયાત પૂરી કરવામાં આવે છે. 

વિન્ડ પાવર કુદરતી રીતે જ પ્રદૂષણમુકત છે. આ તેનો સૌથી મોટો પ્લસ પોઈન્ટ. પવન એક એવો સ્ત્રોત છે, જે ક્યારેય ખતમ થવાનો નથી. વિન્ડ પાવરની ખામી છે સાતત્યનો અભાવ. પવનની ગતિ જેવી ઘટે કે પાંખિયાં ધીમા પડે ને વીજળી ઓછી પેદા થાય. ઇલેક્ટ્રિસિટીના એકધારાં ઉત્પાદન માટે સાતત્ય ખૂબ જરૂરી છે. વિન્ડ એનર્જીને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પવન ફૂંકાવાની ગતિ સરેરાશ ૧૪ માઈલ પ્રતિ કલાકની હોવી જરૂરી છે. 

જિયોથર્મલ એનર્જી 

એકદમ શાબ્દિક અર્થ જોઈએ તો, જિયોથર્મલ એટલે પૃથ્વીની ગરમી. જિયોથર્મલ એનર્જી એટલે પૃથ્વીના પટ નીચે સંગ્રહાયેલી ઉષ્મા. પૃથ્વીના પેટાળમાં સતત ગરમી ઉત્પન્ના થતી રહે છે. આ ગરમીને કેપ્ચર કરવામાં આવે તો તે ઊર્જાનો એક ઉત્તમ સોર્સ બની રહે. જમીનમાં છિદ્ર કરવામાં આવે તો ભીતર પેદા થયેલી ગરમી વરાળના રૂપમાં બહાર ધસી આવે છે. આ વરાળનું શુદ્ધીકરણ કરીને તેનાથી ટર્બાઈન્સ ચલાવી શકાય છે. આ ટર્બાઈન્સ ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર્સને પાવર પૂરો પાડી શકે. જો પૂરતી તકેદારી લેવામાં આવે, તો જિયોથર્મલ એનર્જી કોઈપણ હાનિકારક આડપેદાશ વગર ઉત્પન્ના કરી શકાય છે. જો તકેદારી ન લેવાય તો પ્રદૂષણ પેદાં થતાં વાર ન લાગે. જમીનને ડ્રિલ કરવામાં જોખમ એ રહે છે કે હાનિકર્તા ખનીજો અને વાયુ બહાર ખેંચાઈ આવી શકે છે.

ન્યૂક્લિયર એનર્જી

જર્મની અને ફ્રાન્સ જેવા દેશમાં ન્યૂક્લિયર એનર્જીનો સારો એવો ઉપયોગ થાય છે. અલબત્ત, ન્યૂક્લિયર એનર્જીના વપરાશ અંગે એક વર્ગ હંમેશાં વિરોધ કરતો રહ્યો છે. ૧૯૮૬માં યુક્રેઈનમાં ચર્નોબીલ રિએકટરમાં થયેલી ભયાનક દુઘટર્ના લોકો ભુલ્યા નથી. તે વખતે મેલ્ટડાઉન અને વિસ્ફોટોને પરિણામે રેડિયોએકિટવ વાદળો છવાઈ ગયાં હતાં. અમુક અસરગ્રસ્ત લોકોના જનીનિક માળખામાં એટલું નુકસાન થયું કે તેમણે ખોડખાપણવાળાં સંતાનોને જન્મ આપ્યો. આ દુઘટર્ના પછી ન્યૂક્લિયર રિએકટર ટેકનોલોજીમાં સિરેમિકસનો ઉપયાગ થવા માંડયો. સિરેમિકસમાં આત્યંતિક ગરમી સામે ઝીંક ઝીલી શકવાની ક્ષમતા હોવાથી તે સંભવિત મેલ્ટડાઉનને અટકાવી શકે છે. 

હાઈડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર એનર્જી

સલામતીના કારણસર ન્યૂક્લિયર પ્લાન્ટ્સથી દૂર રહેવા માગતા કેટલાક દેશો વૈકિલ્પક ઊર્જા તરીકે હાઈડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર વાપરે છે. જો પાણીનો પુરવઠો પૂરતો હોય તો હાઈડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર એક કિફાયતી વિકલ્પ બની રહે છે. આખી દુનિયામાં પાણી એ સૌથી પ્રચલિત રિ-ન્યુએબલ એનર્જી રિસોર્સ છે, જેના વડે હાલ બે કરોડ ૮૩ લાખ લોકોની વીજળીની જરૂરિયાતો પૂરી કરવામાં આવે છે. અમેરિકામાં એરિઝોના અને નેવાડા રાજયોની વચ્ચે આવેલો હૂવર ડેમ વર્ષોથી હાઈડ્રોઇલેક્ટ્રિક એનર્જી પેદા કરે છે. ચીનના થ્રી જયોર્જ ડેમનું કામકાજ સંભવત: ૨૦૧૧માં પૂરું થઈ જશે અને તે દુનિયાનો સૌથી મોટું હાઈડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશન ધરાવવાનું માન ખાટી જશે. પ્રોજેકટ પૂરો થયા પછી તે વર્ષે ૨૨,૫૦૦ મેગાવોટ્સ જેટલી ઊર્જા પેદા કરશે. જોકે ડેમ બાંધવામાં સૌથી મોટી સમસ્યા વિસ્થાપિતોની ઊભી થાય છે. ગુજરાતવાસીઓ આ વાત બહુ સારી રીતે જાણે છે!