ऊर्जा स्रोतों का जीवन-चक्र ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन बिजली उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभावों में से एक है। जीवन-चक्र ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के मापन में जीवन-चक्र मूल्यांकन के माध्यम से ऊर्जा स्रोतों की ग्लोबल-वार्मिंग क्षमता की गणना करना सम्मिलित है। ये सामान्यतः केवल विद्युत ऊर्जा के स्रोत होते हैं लेकिन इनके माध्यम से कभी-कभी ऊष्मा के स्रोतों का मूल्यांकन किया जाता है। निष्कर्ष उस स्रोत द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा की प्रति यूनिट ग्लोबल वार्मिंग क्षमता की इकाइयों में प्रस्तुत किए जाते हैं। स्केल ग्लोबल वार्मिंग संभावित इकाई का उपयोग करता है, कार्बन डाइऑक्साइड समतुल्य (e), और विद्युत ऊर्जा की इकाई, किलोवाट घंटा (kWh) है। इस तरह के आकलन का लक्ष्य सामग्री और ईंधन खनन से लेकर निर्माण तक तथा निर्माण से लेकर संचालन और अपशिष्ट प्रबंधन तक स्रोत के पूरे जीवन को संग्रहीत करना है।

2014 में, जलवायु परिवर्तन पर अंतर सरकारी पैनल ने कार्बन डाइऑक्साइड समतुल्य (e) दुनिया भर में उपयोग में आने वाले प्रमुख बिजली उत्पादन स्रोतों के निष्कर्षों का सामंजस्य स्थापित किया। इसमें प्रत्येक ऊर्जा स्रोत का आकलन करने वाले सैकड़ों व्यक्तिगत वैज्ञानिक पत्रों के निष्कर्षों का विश्लेषण करके किया गया था। कोयला अब तक का सबसे खराब उत्सर्जक है, इसके बाद प्राकृतिक गैस, सौर, पवन और परमाणु सभी निम्न-कार्बन हैं। पनबिजली, बायोमास, भूतापीय और समुद्री शक्ति में सामान्यतः कम कार्बन हो सकती है, लेकिन खराब डिजाइन या अन्य कारकों के परिणामस्वरूप व्यक्तिगत बिजली स्टेशनों से कार्बन का उच्च उत्सर्जन हो सकता है।

सभी प्रौद्योगिकियों के लिए, दक्षता में प्रगति, और इसलिए इसमें कमी e प्रकाशन के समय से, सम्मिलित नहीं किया गया है। उदाहरण के लिए, प्रकाशन के बाद से पवन ऊर्जा से कुल जीवन चक्र उत्सर्जन कम हो सकता है। इसी तरह, उस समय सीमा के कारण जिसमें अध्ययन किए गए थे, जिसमे परमाणु जनरेशन II रिएक्टर से e के परिणाम प्रस्तुत किए जाते हैं न कि जनरेशन III रिएक्टर की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता के परिणाम का प्रस्तुतीकरण किया जाता है। डेटा की अन्य सीमाओं में सम्मिलित हैं: a) लापता जीवन चक्र चरण, और b) ऊर्जा स्रोत की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता में कट-ऑफ पॉइंट को परिभाषित करने के लिए अनिश्चितता। अलगाव में ऊर्जा स्रोत का आकलन करने के स्थापित अभ्यास के स्थान पर वास्तविक दुनिया में एक संयुक्त विद्युत ग्रिड का आकलन करने में उत्तरार्द्ध महत्वपूर्ण है।

चयनित बिजली स्रोतों की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता




परिवर्णी शब्दों की सूची:


 * पीसी - चूर्णित कोयले से चलने वाला बॉयलर
 * सीसीएस - कार्बन का संरक्षण और भंडारण
 * आईजीसीसी - एकीकृत गैसीकरण संयुक्त चक्र
 * एससी - सुपरक्रिटिकल भाप जनरेटर
 * एनजीसीसी - संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र
 * सीएसपी - केंद्रित सौर ऊर्जा
 * पीवी - फोटोवोल्टिक

कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ बायोएनेर्जी
2020 तक कार्बन कैप्चर और भंडारण के साथ जैव-ऊर्जा कार्बन तटस्थ या कार्बन नकारात्मक हो सकती है, इस पर शोध किया जा रहा है और यह विवादास्पद है।

2014 आईपीसीसी रिपोर्ट के बाद अध्ययन
अलग-अलग अध्ययन उपयोग की गई विभिन्न पद्धतियों से उत्पन्न होने वाले ईंधन स्रोतों के अनुमानों की एक विस्तृत श्रृंखला दिखाते हैं। कम अंत वाले लोग जीवन चक्र के कुछ हिस्सों को अपने विश्लेषण से बाहर कर देते हैं, जबकि उच्च अंत वाले प्रायः जीवन चक्र के कुछ हिस्सों में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा के बारे में अवास्तविक धारणा बनाते हैं।

तुर्की ने अफसीन-एल्बिस्तान सी पावर स्टेशन के निर्माण को मंजूरी दे दी है, अफसीन-एल्बिस्तान सी, एक ओपनकास्ट लिग्नाइट खदान के पास, जो 5400 gCO2eq/kWh से अधिक लिग्नाइट पावरप्लांट बनाएगा, जो कि अन्य ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में बहुत कम कार्बन दक्ष है।

2014 के आईपीसीसी अध्ययन के बाद से कुछ भू-तापीय उत्सर्जन पाए गए हैं, जैसे कि इटली में कुछ भू-तापीय शक्ति: 2020 में और शोध जारी है।

महासागर ऊर्जा प्रौद्योगिकियां (ज्वार और लहर) अपेक्षाकृत नई हैं, और उन पर कुछ अध्ययन किए गए हैं। उपलब्ध अध्ययनों का एक प्रमुख मुद्दा यह है कि वे रखरखाव के प्रभावों को कम आंकते हैं, जो महत्वपूर्ण हो सकते हैं। लगभग 180 महासागर प्रौद्योगिकियों के आकलन में पाया गया कि महासागर प्रौद्योगिकियों का जीडब्ल्यूपी 53 gCO2eq/kWh के औसत के साथ 15 और 105 gCO2eq/kWh के बीच भिन्न होता है। 2020 में प्रकाशित एक अस्थायी प्रारंभिक अध्ययन में, उप-ज्वारीय पतंग प्रौद्योगिकियों का पर्यावरणीय प्रभाव जीडब्ल्यूपी 15 और 37 के बीच भिन्न था(23.8 gCO2eq/kWh के औसत मूल्य के साथ)। जो कि 2014 में रिपोर्ट की गई तुलना में कुछ अधिक है। आईपीसीसी जीडब्ल्यूपी अध्ययन जिसका पहले उल्लेख किया गया है (5.6 से 28, 17 gCO2eq/kWh के माध्य मान के साथ)।

2021 में UNECE ने बिजली उत्पादन प्रौद्योगिकियों के पर्यावरणीय प्रभाव का एक जीवनचक्र विश्लेषण प्रकाशित किया, जो निम्नलिखित प्रभावों को ध्यान में रखते हुए: संसाधन उपयोग (खनिज, धातु); भूमि उपयोग; संसाधन उपयोग (जीवाश्म); पानी का उपयोग; कणिका तत्व; फोटोकैमिकल ओजोन गठन; ओजोन का क्रमिक ह्रास; मानव विषाक्तता (गैर-कैंसर); आयनित विकिरण; मानव विषाक्तता (कैंसर); यूट्रोफिकेशन (स्थलीय, समुद्री, मीठे पानी); पारिस्थितिक विषाक्तता (मीठे पानी); अम्लीकरण; जलवायु परिवर्तन, बाद वाले को उपरोक्त तालिका में संक्षेपित किया गया है।

जून 2022 में, इलेक्ट्रीसाइट डी फ्रांस ने आईएसओ 14040 के मानक का पालन करते हुए एक विस्तृत जीवन-चक्र मूल्यांकन अध्ययन प्रकाशित किया, जिसमें दिखाया गया है कि 2019 फ्रांसीसी परमाणु बुनियादी ढांचा 4 gCO2eq/kWh से कम उत्पादन करता है।

गणना के कटऑफ अंक और पौधे कितने समय तक चलते हैं इसका अनुमान
क्योंकि पवन, सौर और परमाणु से अधिकांश उत्सर्जन संचालन के दौरान नहीं होता है, यदि वे लंबे समय तक संचालित होते हैं और अपने जीवनकाल में अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं तो प्रति यूनिट ऊर्जा उत्सर्जन कम होगा। इसलिए, उनका जीवनकाल प्रासंगिक है।

पवन फार्मों के 30 वर्षों तक चलने का अनुमान है: उसके बाद रिपॉवरिंग से होने वाले कार्बन उत्सर्जन को ध्यान में रखना होगा। 2010 के सौर पैनलों का जीवनकाल समान हो सकता है: हालांकि 2020 के सौर पैनल (जैसे पेरोव्स्काइट) कितने समय तक चलेंगे यह अभी तक ज्ञात नहीं है। कुछ परमाणु संयंत्रों का उपयोग 80 साल तक किया जा सकता है, लेकिन दूसरों को सुरक्षा कारणों से पहले बंद होना पड़ सकता है। 2020 तक दुनिया के आधे से अधिक परमाणु संयंत्रों से लाइसेंस एक्सटेंशन का अनुरोध करने की उम्मीद है, और सीमा पार के संदर्भ में पर्यावरण प्रभाव आकलन पर सम्मेलन के तहत इन विस्तारों की बेहतर जांच की मांग की गई है।

कुछ कोयले से चलने वाले बिजली स्टेशन 50 साल तक काम कर सकते हैं लेकिन अन्य 20 साल बाद बंद हो सकते हैं या उससे कम। 2019 के एक अध्ययन के अनुसार तकनीकी-आर्थिक मूल्यांकन के साथ जीएचजी उत्सर्जन के समय मूल्य पर विचार करने से कोयले जैसे कार्बन गहन ईंधन से जीवन चक्र उत्सर्जन में काफी वृद्धि होती है।

हीटिंग से जीवनचक्र उत्सर्जन
लगभग सभी देशों में आवासीय हीटिंग के लिए प्राकृतिक गैस भट्टियों से उत्सर्जन ऊष्मा पम्पों की तुलना में अधिक है। लेकिन कुछ देशों में, जैसे कि यूके में, 2020 के दशक में इस बात पर बहस चल रही है कि क्या आवासीय केंद्रीय हीटिंग में उपयोग की जाने वाली प्राकृतिक गैस को हाइड्रोजन के साथ बदलना बेहतर है, या कुछ मामलों में अधिक हीट पंप का उपयोग करना है।

जीवाश्म गैस ब्रिज ईंधन विवाद
2020 तक कोयले और तेल से कम कार्बन ऊर्जा के लिए "पुल" के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाना चाहिए, भारत, चीन और जर्मनी जैसी कोयला-निर्भर अर्थव्यवस्थाओं के लिए बहस की जा रही है। जर्मनी, अपने एनर्जिवेंड परिवर्तन के हिस्से के रूप में, 2038 तक कोयला आधारित बिजली के संरक्षण की घोषणा करता है, लेकिन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को तत्काल बंद कर देता है, जिससे जीवाश्म गैस पर निर्भरता और बढ़ जाती है।

जीवन चक्र के चरणों का अभाव
यद्यपि प्रत्येक ऊर्जा स्रोत के जीवन चक्र के आकलन में पालने से कब्र तक स्रोत के पूर्ण जीवन चक्र को संग्रहीत करने का प्रयास करना चाहिए, वे सामान्यतः निर्माण और संचालन चरण तक ही सीमित होते हैं। सामग्री और ईंधन खनन, निर्माण, संचालन और अपशिष्ट प्रबंधन के सबसे कठोर अध्ययन चरण हैं। हालांकि, लापता जीवन चक्र चरण कई ऊर्जा स्रोतों के लिए मौजूद हैं। समय-समय पर, मूल्यांकन में परिवर्तनशील और कभी-कभी असंगत रूप से ग्लोबल वार्मिंग क्षमता सम्मिलित होती है, जो ऊर्जा आपूर्ति सुविधा को बंद करने के परिणामस्वरूप होती है, एक बार यह अपने डिज़ाइन किए गए जीवन-काल तक पहुंच जाती है। इसमें बिजली आपूर्ति साइट को ग्रीनफील्ड स्थिति में वापस लाने की प्रक्रिया की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता सम्मिलित है। उदाहरण के लिए, पनबिजली बांध हटाने की प्रक्रिया को सामान्यतः बाहर रखा जाता है क्योंकि यह एक दुर्लभ अभ्यास है जिसमें बहुत कम व्यावहारिक डेटा उपलब्ध है। हालांकि बांध की उम्र बढ़ने के साथ बांध को हटाना साधारण होता जा रहा है। हूवर बांध और तीन घाटी बांध जैसे बड़े बांधों को रखरखाव की सहायता से हमेशा के लिए बनाए रखने का इरादा है, एक ऐसी अवधि जिसकी मात्रा निर्धारित नहीं है। इसलिए, कुछ ऊर्जा स्रोतों के लिए डीकमीशनिंग अनुमान सामान्यतः छोड़े जाते हैं, जबकि अन्य ऊर्जा स्रोतों में उनके आकलन में डीकमीशनिंग चरण सम्मिलित होता है।

कागज के अन्य प्रमुख मूल्यों के साथ, परमाणु विखंडन के लिए 12 ग्राम -eq/kWhe का प्रस्तुत औसत मूल्य 2012 येल विश्वविद्यालय परमाणु ऊर्जा समीक्षा में पाया गया, एक पेपर जो 2014 आईपीसीसी के परमाणु मूल्य के मूल के रूप में भी कार्य करता है, हालांकि पूर्ण परमाणु जीवन चक्र मूल्यांकन में ग्लोबल वार्मिंग क्षमता को बंद करने वाली एक अतिरिक्त सुविधा के साथ डीकमीशनिंग सुविधा का योगदान सम्मिलित है।

थर्मल पावर प्लांट, भले ही कम कार्बन शक्ति बायोमास, परमाणु या भू-तापीय ऊर्जा स्टेशन हों, सीधे पृथ्वी के ऊर्जा बजट में ऊष्मीय ऊर्जा जोड़ते हैं। जहां तक ​​पवन टर्बाइनों की बात है, वे क्षैतिज और लंबवत वायुमंडलीय परिसंचरण दोनों को बदल सकते हैं। लेकिन, हालांकि ये दोनों स्थानीय तापमान को कुछ बदल सकते हैं, लेकिन वैश्विक तापमान में जो भी अंतर हो सकता है, वह ग्रीनहाउस गैसों के कारण होने वाले बड़े तापमान परिवर्तन के विपरीत पता नहीं चल पाता है।

यह भी देखें

 * कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ बायोएनेर्जी
 * कार्बन को संरक्षित करने और भंडारण
 * जलवायु परिवर्तन शमन
 * कुशल ऊर्जा उपयोग
 * कम कार्बन अर्थव्यवस्था
 * परमाणु ऊर्जा को नवीकरणीय ऊर्जा के रूप में प्रस्तावित किया गया

बाहरी कड़ियाँ

 * National Renewable Energy Laboratory. LCA emissions of all present day energy sources.
 * Wise uranium calculator