非常规能源
你能想象驾驶一辆由水驱动的汽车吗？还是由太阳驱动的？事实上，你可能不得不习惯这种古怪的想法。常规燃料日益枯竭，而非常规能源正在成为我们的未来。而且，为了运行它们，让我们更多地研究非常规能源。
能源是经济基础设施的重要组成部分，因为它是支持经济增长所需的主要投入。经济发展与能源使用有着密切的关系。一个国家的人均能源使用量越大，它就越发达，反之亦然。人类文明依赖于多种能源。在本文中，我们将讨论非常规能源及其用途、优缺点。之前，那让我们先了解一下什么是能量？
什么是能量？
“能量”一词是指做功的能力或能力。存在动能、电能、热能、势能、化学能、核能和其他类型的能量。所有的能量来源都与运动有关。例如，动能与任何移动的物体或身体有关。
能量，根据能量守恒定律，或者说是热力学的基本规律，既不能产生也不能破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
There are two primary sources of energy: Conventional sources of energy and Non-Conventional sources of energy.
Conventional Sources of energy- The sources of energy that are in use for long periods of time by humans and once finished cannot be replaced quickly are called conventional sources of energy. For example Coal, petroleum, etc.
Non-Conventional Sources of energy- The sources of energy that are continuously replenished in nature and are widely available. They are called non-conventional because till now they are not used extensively in our daily life. These sources of energy also do not cause pollution. For example Solar energy from the sun, wind energy from the winds, tidal energy, Bio-gas, and so on.
让我们更深入地讨论非常规能源：
非常规能源
太阳是我们星球上的终极能源，上面提到的所有其他例子都是直接或间接从太阳获得的。例如，我们从风中获得的风能和风是由地球表面两个不同区域的不均匀加热产生的。因此，我们可以使用这些能源，直到我们的地球接收到来自太阳的光，这将在接下来的数百万年里一直存在。这也是非常规能源也被称为可再生能源的原因，因为这些能源每天都在自然更新。
Non-conventional sources of energy, often known as renewable sources of energy, are energy sources that are continually renewed by natural processes. Non-conventional energy sources are not quickly depleted and may be created at a consistent pace for repeated usage.
潮汐能、风能、太阳能、核能、生物质能和其他自然资源地热能，统称为“非常规资源”。因为它们是无污染的，我们可以用它们来产生清洁能源，同时减少浪费。
此外，这些能源更便宜，不会污染环境或自然环境。它们也被称为可再生能源，因为它们可以通过自然过程以大于或等于使用它们的速率产生或产生。
让我们讨论非常规能源的每个示例及其示例、优点和缺点：
潮汐能
在了解什么是潮汐能之前，我们先来了解一下什么是潮汐？潮汐是由于月球和太阳的引力而引起的海水周期性运动。潮汐有两种类型——高潮即水位上升和低潮即水位下降。由于它是由于太阳和月亮的引力作用引起的，所以潮汐能被称为可再生能源。
Tidal energy is the energy possessed by the rise and fall of water during high and low tides. The tidal energy can be processed to electricity by building dams across the narrow openings of the sea.
使用称为潮汐能发电机的机器获得来自潮汐的潮汐能并用于发电。潮汐拦河坝或水坝建在有限的出海口上。当海平面上升时，水会涌入大坝。这会导致连接在大坝入口处的涡轮叶片移动。结果，产生了电力。
潮汐能发电机获得的潮汐能
潮汐能的优势
潮汐能的一些优点是：
- 潮汐能是一种可再生能源，这意味着它不会随着消耗而变质。
- 潮汐发电厂除了是一种可持续能源外，在发电过程中也不会释放温室气体。
- 潮流是完全可以预测的。低潮和高潮遵循可预测的模式，因此很容易预测全天何时发电。
- 潮汐发电厂能够产生大量电力。造成这种情况的主要原因之一是因为水的密度非常高——比空气的密度高 800 倍以上。
- 此外，为获取潮汐能而建立的系统具有较低的运行和维护成本。
潮汐能的缺点
潮汐能的一些缺点是：
- 可能的安装位置必须满足极其精确的条件，才能开发出潮汐发电站。因为它们必须位于海岸线上，所以可能的站点位置仅限于沿海国家。
- 由于水的高密度，潮汐能涡轮机必须比风力涡轮机坚固得多。建造潮汐能发电设施的成本因所使用的技术而异。
- 潮汐能是可再生的这一事实并不意味着它在生态上是完全无害的。潮汐能发电厂的发展会对周边生态产生重大影响。
- 虽然潮汐能产生可预测的电力，但它不会产生稳定的电力。我们可以预测潮汐发电厂何时会发电，但该输出可能与能源需求不匹配。
风能
从风中获得的能量称为风能。风包含动能，可通过使用风车将其转化为机械能来利用能量。虽然风能已经被我们使用了很长时间，但它在古代是用来推动船帆的。
好处 ：
一世。与太阳能一样，它也是一种可再生能源。
ii.它不会通过释放有害气体而造成任何空气污染和全球变暖。
iii.它节省空间，在地表上只需要很少的空间，两个风车之间的土地可用于农业和其他不同用途。
缺点：
一世。这是非常具体的位置，因为风车不能在所有地方设置。只能安装在有强风的地方
ii.安装成本很高，维修也很困难。
iii.风暴和旋风对风车造成巨大破坏。
现在了解了风能的优点和缺点，让我们了解风车的工作原理以及它是如何产生能量的。
风车是高塔状结构，具有叶片（主要是三个）。在风的影响下，这些叶片旋转并且这些叶片旋转连接到叶片的线圈。该线圈放置在磁铁的北极和南极之间，磁铁用作发电机并产生电力。
太阳能
太阳是我们拥有的最大能量来源，它在很长一段时间内不断地辐射出非常高的能量，并将继续如此。我们从太阳获得的能量称为太阳能。
可以使用太阳能炊具和太阳能电池板等多种设备来利用太阳能。
太阳能炊具
我们都知道黑色表面会吸收大部分落在其上的能量，而反射回的能量则非常少。太阳能炊具和太阳能热水器使用的这一原理。除此之外，一些太阳能炊具使用加热器将太阳光线聚焦在特定点以进行更多加热。炊具也被玻璃板覆盖，你能猜到为什么吗？这是因为温室效应，因为玻璃板将太阳的热量捕获在炊具内。
太阳灶的缺点：太阳灶只有在有太阳热的情况下才能函数，不能储存太阳能再利用。
太阳能板
使用太阳能电池板克服了太阳能炊具的缺点。太阳能电池板是太阳能电池的集合。单个电池可产生约0.5-0.9 V的电压，可产生1.5 W的能量。
好处：
一世。它们无需维护，可使用约 25 年。
ii.它们可以以电能的形式储存太阳能，并且可以通过多种方式重复使用。
iii.它们是太空任务非常重要的能源，因为所有的轨道器、卫星都使用太阳能。
缺点：
一世。太阳能电池由硅制成。虽然，它数量充足，但高档硅非常昂贵，因此设置成本变得非常昂贵。
太阳能对我们的生存也至关重要。这是因为没有太阳能，植物就不能进行光合作用，也就没有食物了。
太阳能的优点：
一世。我们可以无限量地使用太阳能。因为，太阳将在那里，并将在接下来的几亿年里不断地释放能量。
ii.太阳能可以保护自然，减少全球变暖。太阳能是一种绿色能源，可以转化为电能并用于不同的能源，这种发电过程比燃烧向大气中排放有害气体的煤炭清洁得多。
iii.太阳能设备（如太阳能电池板和太阳能炊具）虽然现在很贵，但可以一次性投资，从长远来看可以节省大量资金。
iv.正确利用太阳能也是我们太空探索的一个非常重要的方面，因为我们在外层空间和不同行星上发送的人造卫星和其他轨道器使用太阳能运行。
风能
从风中获得的能量称为风能。风包含动能，可通过使用风车将其转化为机械能来利用能量。虽然风能已经被我们使用了很长时间，但它在古代是用来推动船帆的。
好处 ：
一世。与太阳能一样，它也是一种可再生能源。
ii.它不会通过释放有害气体而造成任何空气污染和全球变暖。
iii.它节省空间，在地表上只需要很少的空间，两个风车之间的土地可用于农业和其他不同用途。
缺点：
一世。这是非常具体的位置，因为风车不能在所有地方设置。只能安装在有强风的地方
ii.安装成本很高，维修也很困难。
iii.风暴和旋风对风车造成巨大破坏。
现在了解了风能的优点和缺点，让我们了解风车的工作原理以及它是如何产生能量的。
风车是高塔状结构，具有叶片（主要是三个）。在风的影响下，这些叶片旋转并且这些叶片旋转连接到叶片的线圈。该线圈放置在磁铁的北极和南极之间，磁铁用作发电机并产生电力。
地热能
地热能是地球内部岩石所拥有的热能。热内的岩石非常热的地方称为热点。
现在，这些岩石的热量加热了地下水并将其转化为蒸汽。这种蒸汽是通过在地面上钻孔和连接管道来提取的，在蒸汽的帮助下使涡轮机旋转并产生电力供使用。
在印度，只有一个地方是中央邦有热点。但是在美国没有。的地热发电厂。太平洋火环也是地热能站点的合适地点。
好处：
一世。它们是可再生的并且完全环保。
ii.它们也是未来的能源，世界各地正在开展更有效地利用地热能的新研究。
生物质能
首先了解什么是生物质？活的动物、植物的废物和死残体称为生物质。它们含有碳化合物。储存在其中的化学能称为生物质能。人类从很小的时候就开始使用这种形式的能量。人类烧木头和牛粪做饭的历史很长，一直持续到今天。但这种方法并不是很有用，因为它会将有害气体释放到大气中。
生物质的更先进和更有效的利用是从生物质生产沼气。沼气是在没有氧气的情况下通过生物质分解产生的。沼气中含有近 60% 的甲烷，其余为二氧化碳、氢气和硫化氢。
沼气是在一个大型的圆顶形工厂中生产的，也称为沼气厂。然而，在印度，这些植物被称为 Gobar Gas Plant，因为这里生产沼气的主要物品形式是牛粪（在当地语言中也称为 gobar）。
好处：
一世。这是一种从我们的废物中生产燃料的高效技术。
ii.它减少了我们对化石燃料的依赖，因为生物质植物产生的沼气可以直接用作燃料
iii.它非常划算且便宜。
iv.它是碳中性的。燃烧生物废物会释放二氧化碳，但燃烧生物燃料（如沼气等）不会将碳释放到大气中。
缺点：
一世。它在环境中释放甲烷，导致温室效应和全球变暖。
ii.它不如化石燃料有效。
iii.沼气厂的建设需要很大的空间。
核能
核能是当一个重核分裂成两个轻核或两个轻核聚变成一个重核时产生的能量，以热和光的形式产生巨大的能量。
核反应有两种类型：
一世。核裂变
ii.核聚变
核裂变- 一个重核（例如铀、钋）分裂成两个轻核并产生大量能量和中子的过程。
核聚变 - 两个轻核在非常高的温度和压力下融合成一个重核，产生大量能量的过程。
在这两种反应中，能量的来源都是质量损失，产物之和小于产物之和。根据爱因斯坦的质能方程，质量损失转化为能量，E=mc2。
虽然，核反应会产生大量能量，但它们是不受控制的，可能会引起爆炸。
但我们人类，到现在也只能控制裂变反应。在核反应堆内部，在受控条件下发生裂变反应，产生的热量用于产生蒸汽以旋转涡轮机发电。
核裂变反应
我们已经看到核裂变的定义，它说在裂变反应中，一个重核分裂成两个轻核，并随之产生大量能量和中子。这些中子去撞击铀（或钚）的其他原子，因此链式反应继续进行，每个反应都会以热和光的形式释放出大量能量。这就是核反应不可控的原因。现在，让我们了解核电站是如何发电的。
核能的优势：
一世。核能是一种不产生任何有害气体的绿色能源。
ii.从单个核反应中获得的能量非常高。
缺点：
一世。核反应非常难以控制，因为它们是连锁反应，即使是轻微的错误也会造成巨大的风险。
ii.反应中使用的元素具有放射性，辐射会导致严重的健康问题，如癌症和其他基因变形。
iii.不幸的是，这也用于核武器。原子弹基于核裂变反应，其中反应是不可控的。它在第二次世界大战中被使用了两次，导致数百万人死亡。
迄今为止，我们无法控制聚变反应。
核聚变发生在太阳内部，两个氢原子结合形成一个氦原子，在这个过程中产生大量能量。
示例问题
问题1：能源成为良好能源的条件是什么？
解决方案：
A source of energy is considered to be good source of energy if,
- Easily accessible
- Easy to store and transport
- Economical
问题2：任何能源都可以完全无污染吗？为什么和为什么不？
解决方案：
No, any source of energy cannot be totally pollution free. This is because the process of producing energy may not cause pollution, but the production of devices required may cause pollution. Like solar energy is green but the making of solar cells cause pollution. Likewise, nuclear energy may not cause pollution but the e-waste generated after the fission reactions are harmful and cause health hazards. Still, they are much cleaner than non-renewable energy sources like fossil fuels, coal etc.
问题 3：命名并定义使用核能发电的过程。
解决方案：
The process used for producing electricity from nuclear energy is Nuclear Fission.
Nuclear Fission: Nuclear Fission is the process in which one heavy nucleus splits into two light nuclei of almost equal mass and producing enormous amount of energy in the form of heat and light.
问题 4：说明太阳能发电的两个优点和局限性。
解决方案：
Advantages of solar energy:
- It is a green source of energy as it causes no pollution to the environment.
- It is widely available and will lasts for millions of years, and therefore it is more reliable form of energy rather than fossil fuels and coal.
Disadvantages of solar energy:
- The cost of solar panel is too high, so all cannot afford it.
- Installation of solar panels requires a lot of open space which receives good sunlight. Thus, it cannot be set up anywhere.
问题 5：虽然木材被认为是可再生能源，但为什么不建议使用木材作为燃料？
解决方案：
The use of wood as fuel is not advisable because:
- Forests once lost in the extraction of wood takes about 15-20 years to restore, which is quite a long period of time. Thus, the wood once lost cannot be renewed immediately.
- The burning of wood releases several greenhouse gases like carbon dioxide and methane which causes greenhouse effect and the smoke causes air pollution.
问题 6：我们星球上的所有生物如何直接或间接地依赖我们的太阳生存？
解决方案：
Sun is called the ultimate source of energy in our planet because plants require sunlight to produce food using photosynthesis. Now, this process has two crucial importance, first, it provides all the animals in this planet including us food, secondly, it releases oxygen which is the life –supporting gas for the survival of all living beings. Sun also heats our planet which is creates a suitable temperature in our planet for living. Sun’s heating is the cause of winds and waves in our planet. Sun’s gravitational pull causes tides which is an important part of our ecosystem and also an important renewable source of energy. Thus, it is very clear that we all depend on sun directly or indirectly for our survival.