Mix Examples - Sources of Energy Questions in Gujarati

(N/A) બાયોગેસ એ વાયુઓનું મિશ્રણ છે,જેમાં મુખ્યત્વે મિથેન,$CO_2$,હાઇડ્રોજન અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ હોય છે,જે કાર્બનિક પદાર્થોના અજારક વિઘટન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં છાણ (અથવા અન્ય કાર્બનિક કચરા) ના અજારક વિઘટન દ્વારા બાયોગેસ મેળવવામાં આવે છે,જે ઈંટોથી બનેલું ગુંબજ જેવું માળખું છે.
છાણાં બાળવાને બદલે બાયોગેસનો ઉપયોગ વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે:
$(i)$ બાયોગેસ ધુમાડા વગર સળગે છે અને વાયુ પ્રદૂષણ ફેલાવતું નથી,જ્યારે છાણાં બાળવાથી હાનિકારક ધુમાડો અને પ્રદૂષકો ઉત્પન્ન થાય છે.
$(ii)$ બાયોગેસ દહન પછી કોઈ અવશેષ (રાખ) છોડતું નથી,જ્યારે છાણાં બાળવાથી મોટી માત્રામાં રાખ અવશેષ તરીકે બાકી રહે છે.
$(iii)$ બાયોગેસનું કેલરી મૂલ્ય ઊંચું હોય છે અને તે છાણાંની સરખામણીમાં વધુ કાર્યક્ષમ બળતણ છે.

(N/A) સોલર સેલના મુખ્ય ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. તેમાં કોઈ ફરતા ભાગો હોતા નથી,જેનાથી ઘસારો ઓછો થાય છે.
$2$. તેને ખૂબ જ ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે.
$3$. તે કોઈપણ ફોકસિંગ ઉપકરણના ઉપયોગ વગર સંતોષકારક રીતે કામ કરે છે.
$4$. તેને દૂરના,દુર્ગમ અથવા ખૂબ જ ઓછી વસ્તી ધરાવતા વિસ્તારોમાં સ્થાપિત કરી શકાય છે જ્યાં પાવર ટ્રાન્સમિશન લાઇન નાખવી મોંઘી અને વ્યાપારી રીતે વ્યવહારુ નથી.

(N/A) પરમાણુ ઉર્જા ઉત્પાદનનું મુખ્ય જોખમ વપરાયેલ ઇંધણનો સંગ્રહ અને નિકાલ છે. પરમાણુ કચરાનો અયોગ્ય સંગ્રહ અને નિકાલ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં,પરમાણુ કિરણોત્સર્ગના આકસ્મિક લીકેજનું જોખમ રહેલું છે. પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ સ્થાપવાનો ઊંચો ખર્ચ,પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનું ઊંચું જોખમ અને યુરેનિયમની મર્યાદિત ઉપલબ્ધતા પરમાણુ ઉર્જાના મોટા પાયે ઉપયોગને અવરોધક બનાવે છે.

(N/A) સાદા કાચની પ્લેટ લાંબી તરંગલંબાઈ ધરાવતા ઇન્ફ્રારેડ કિરણોને બોક્સની બહાર નીકળતા અટકાવે છે,જેનાથી બોક્સની અંદર ગરમી જળવાઈ રહે છે. આ ઘટનાને ગ્રીનહાઉસ અસર કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ સૌર ઊર્જાને કારણે મહાસાગરો અને અન્ય જળાશયોનું પાણી ગરમ થઈને બાષ્પીભવન પામે છે અને વાદળો બનાવે છે. આ વાદળો પર્વતીય વિસ્તારોમાં વરસાદ અને બરફ લાવે છે. આ પાણી નદીઓમાં વહે છે,તેથી નદીના વહેતા પાણીની ગતિ ઊર્જા એ સૌર ઊર્જાનું પરોક્ષ સ્વરૂપ છે.
$(c)$ ${}^{235}U$ નું વિખંડન તેના પર ધીમા ન્યુટ્રોનનો મારો ચલાવીને કરવામાં આવે છે. ${}^{235}U$ ન્યુક્લિયસ ન્યુટ્રોનનું શોષણ કરીને ${}^{236}U$ માં રૂપાંતરિત થાય છે. આ ન્યુક્લિયસ અસ્થાયી હોવાથી તરત જ નાના ન્યુક્લિયસમાં વિભાજિત થાય છે અને ઊર્જા મુક્ત કરે છે.

(N/A) $CNG$ એ અપુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત છે કારણ કે તે અશ્મિભૂત બળતણ છે જે બનતા લાખો વર્ષો લાગે છે અને તે મર્યાદિત જથ્થામાં ઉપલબ્ધ છે.
હાઇડ્રોજન એ પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત છે કારણ કે તે પાણીના વિદ્યુત વિભાજન દ્વારા મેળવી શકાય છે અને તે લગભગ અખૂટ છે.
$(b)$ હાઇડ્રોજનને $CNG$ કરતા વધુ સ્વચ્છ અને સારું બળતણ માનવામાં આવે છે કારણ કે:
$1$. હાઇડ્રોજનના દહનથી માત્ર પાણી $(H_2O)$ ઉત્પન્ન થાય છે, જે પર્યાવરણ માટે હાનિકારક નથી.
$2$. $CNG$ ના દહનથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ઉત્પન્ન થાય છે, જે ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે અને ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપે છે, જોકે તે કોલસા કે પેટ્રોલિયમ કરતા ઓછું પ્રદૂષણ ફેલાવે છે.

(N/A) જ્યારે બંધ બાંધવામાં આવે છે,ત્યારે વનસ્પતિનો મોટો વિસ્તાર પાણીમાં ડૂબી જાય છે. આ ડૂબેલી વનસ્પતિ અજારક પરિસ્થિતિઓમાં સડે છે,જેના પરિણામે મોટા પ્રમાણમાં મિથેન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે,જે એક શક્તિશાળી ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે.
$(b)$ ટેકનોલોજીકલ ઇનપુટ્સ નીચે મુજબ બાયોમાસ ઇંધણની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે:
$(i)$ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં બાયોમાસનું બાયોગેસમાં રૂપાંતર,જે વધુ સ્વચ્છ અને કાર્યક્ષમ ઇંધણ છે.
$(ii)$ લાકડાને મર્યાદિત હવાના પુરવઠામાં ગરમ કરીને (પાયરોલિસિસ) તેને ચારકોલ (કોલસો) માં રૂપાંતરિત કરવું. ચારકોલનું કેલરીફિક મૂલ્ય વધારે હોય છે,તે ધુમાડા વગર સળગે છે અને કાચા લાકડાની સરખામણીમાં વધુ કાર્યક્ષમ ઇંધણ છે.

(N/A) $(i)$ બાયોમાસને પરંપરાગત ચૂલામાં સીધું બાળવું નિરુત્સાહિત છે કારણ કે તે ઓછી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે,વધુ ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે અને નોંધપાત્ર વાયુ પ્રદૂષણ ફેલાવે છે.
$(ii)$ બાયોમાસનો ઉપયોગ કરીને બાયોગેસ મેળવવો પ્રોત્સાહિત છે કારણ કે તે અત્યંત કાર્યક્ષમ બળતણ છે,તે ધુમાડા વગર સળગે છે અને બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં બાકી રહેલું સ્લરી (કચરો) પાક માટે ઉત્તમ અને પોષક તત્વોથી ભરપૂર ખાતર તરીકે કામ કરે છે.

(N/A) $(i)$ ખેતરોમાંથી કચરાનો કાર્યક્ષમ નિકાલ.
$(ii)$ પ્રાણીઓના મળમૂત્રનો યોગ્ય વ્યવસ્થાપન અને નિકાલ.
$(iii)$ બાયોગેસનું ઉત્પાદન જેનો ઉપયોગ રસોઈ માટે ચૂલામાં સ્વચ્છ બળતણ તરીકે થઈ શકે છે.
$(iv)$ વધેલું સ્લરી (કચરો) ખેતરો માટે પોષક તત્વોથી ભરપૂર ખાતર તરીકે કામ કરે છે.
$(v)$ બાયોગેસનો ઉપયોગ ઘરોમાં પ્રકાશ મેળવવા માટે થઈ શકે છે.
$(vi)$ તે ઉર્જાનો એક આર્થિક અને ટકાઉ સ્ત્રોત છે.

(N/A) અશ્મિભૂત બળતણ બાળવાની આડઅસરો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ વાયુ પ્રદૂષણ,
$(ii)$ ગ્લોબલ વોર્મિંગ (વૈશ્વિક તાપમાનમાં વધારો),અને
$(iii)$ એસિડ વર્ષા.
અશ્મિભૂત બળતણનો વપરાશ ઘટાડવા માટેના ત્રણ ઉપાયો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $CNG$ જેવા સ્વચ્છ બળતણનો ઉપયોગ કરવો.
$(ii)$ ખાનગી વાહનોની સંખ્યા ઘટાડવા માટે જાહેર પરિવહનનો ઉપયોગ કરવો.
$(iii)$ સૌર ઊર્જા,પવન ઊર્જા અને જળ વિદ્યુત જેવી પુનઃપ્રાપ્ય ઊર્જાના સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવો.

(N/A) પરમાણુ વિખંડન (nuclear fission) નામની પ્રક્રિયામાં,ભારે પરમાણુના ન્યુક્લિયસ (જેમ કે $U^{235}$) પર ઓછા ઊર્જાવાળા ન્યુટ્રોનનો મારો ચલાવવામાં આવે છે,જેનાથી તે હળવા ન્યુક્લિયસમાં વિભાજિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,દળ ક્ષતિને કારણે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે.
આ મુક્ત થયેલી ઉષ્મા ઊર્જાનો ઉપયોગ પાણીને ઉકાળીને ઉચ્ચ દબાણવાળી વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
ત્યારબાદ આ વરાળનો ઉપયોગ ટર્બાઇનને ફેરવવા માટે થાય છે,જે વિદ્યુત જનરેટર (ડાયનેમો) સાથે જોડાયેલું હોય છે,આમ યાંત્રિક ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.

(A) આદિત્ય સાચો નિર્ણય લઈ રહ્યો છે. આદિત્ય દ્વારા પ્રદર્શિત મૂલ્ય એ પર્યાવરણીય જાગૃતિ અને ઉર્જા સંરક્ષણ પ્રત્યેની જવાબદારીની ભાવના છે.
$(b)$ સોલર વોટર હીટર પસંદ કરવાના કારણો:
$(i)$ સોલર વોટર હીટર સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,જે ઉર્જાનો પુનઃપ્રાપ્ય અને અખૂટ સ્ત્રોત છે.
$(ii)$ તે વિદ્યુત ઉર્જાની બચત કરવામાં મદદ કરે છે,જે ઘણીવાર અશ્મિભૂત ઇંધણ બાળીને ઉત્પન્ન થાય છે. વીજળીનો વપરાશ ઘટાડીને,તે કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવામાં અને ગ્લોબલ વોર્મિંગને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(N/A) ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ બંને ચુંબકો $A$ અને $B$ ના ધ્રુવોથી દૂર જતી દર્શાવેલ છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ ઉત્તર ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળતી હોવાથી, એકબીજાની સામે રહેલા બંને ધ્રુવો ઉત્તર ધ્રુવ છે.
$(b)$ બે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ ક્યારેય એકબીજાને છેદતી નથી કારણ કે જો તેઓ છેદે, તો છેદબિંદુ પાસે ચુંબકીય ક્ષેત્રની એક જ સમયે બે અલગ-અલગ દિશાઓ હોય, જે ભૌતિક રીતે અશક્ય છે.
$(c)$ વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વર્તુળાકાર ગૂંચળાના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા નીચેના પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
$(i)$ ગૂંચળાની ત્રિજ્યા: ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા ગૂંચળાની ત્રિજ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(B \propto 1/r)$। તેથી, મોટી ત્રિજ્યા ચુંબકીય ક્ષેત્રને નબળું બનાવે છે।
$(ii)$ ગૂંચળામાં આંટાની સંખ્યા: ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા આંટાની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં હોય છે $(B \propto n)$। આંટાની સંખ્યા વધારવાથી ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા વધે છે।
$(iii)$ વિદ્યુતપ્રવાહની પ્રબળતા: ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા ગૂંચળામાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહના સમપ્રમાણમાં હોય છે $(B \propto I)$। વિદ્યુતપ્રવાહ વધારવાથી ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા વધે છે।

(N/A) પવનચક્કી એ એક એવું મશીન છે જે ફૂંકાતા પવનની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે. તેનો ઉપયોગ પાણીના પંપ ચલાવવા (જમીનમાંથી પાણી કાઢવા માટે) અને અનાજ દળવા માટે થાય છે.
રચના: તેમાં એક ગોળાકાર પૈડું હોય છે,જેમાં પવનને પકડવા માટે ત્રિજ્યાવર્તી રીતે પાંખિયાં જોડાયેલા હોય છે. આ ગોળાકાર પૈડાનું કેન્દ્ર એક ક્રૅન્ક સળિયાના એક છેડા સાથે જોડાયેલું હોય છે. ક્રૅન્કનો $U$-આકારનો વળાંક પંપના સળિયા (પિસ્ટન સળિયા) સાથે જોડાયેલ હોય છે.
કાર્ય પદ્ધતિ: જ્યારે ફૂંકાતો પવન પવનચક્કીના પાંખિયાં સાથે અથડાય છે,ત્યારે પવનની $KE$ (ગતિ ઉર્જા) પાંખિયાંને સતત ફેરવે છે,જેના પરિણામે તેની સાથે જોડાયેલ ક્રૅન્ક ફરે છે. હવે,જ્યારે ક્રૅન્ક ફરે છે,ત્યારે તેનો $U$-આકારનો વળાંક પંપના સળિયાને સતત ઉપર-નીચે કરે છે. આ પંપનો સળિયો પંપને કાર્યરત કરે છે,જે ભૂગર્ભ જળને ઉપર ખેંચે છે.
પવન ઉર્જાના ઉપયોગો:
$(i)$ પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ સઢવાળી હોડીઓને આગળ ધપાવવા માટે થાય છે,જેથી માણસો અને માલસામાનને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ લઈ જઈ શકાય.
$(ii)$ પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ ભૂગર્ભ જળ બહાર કાઢવા માટે પાણીના પંપ ચલાવવા માટે થાય છે.
$(iii)$ પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ અનાજ દળવા માટે ઘંટીઓ ચલાવવા માટે થાય છે.
$(iv)$ પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.

(N/A) રચના: સોલર વોટર હીટરમાં અંદર અને બહારથી કાળા રંગથી રંગાયેલું એક ઇન્સ્યુલેટેડ ધાતુનું બોક્સ હોય છે. આ બોક્સની અંદર,બહારથી કાળા રંગથી રંગાયેલી તાંબાની નળીઓ ઝિગઝેગ આકારમાં ગોઠવાયેલી હોય છે. કાળા રંગનો ઉપયોગ સૂર્યમાંથી આવતી મહત્તમ વિકિરણ ઉષ્મા ઉર્જાને શોષવા માટે થાય છે. ગ્રીનહાઉસ અસર ઉત્પન્ન કરીને સૂર્યના કિરણોને પકડી રાખવા માટે બોક્સને કાચની શીટના ઢાંકણથી ઢાંકવામાં આવે છે. તાંબાની નળીઓના બે છેડા આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પાણીની સંગ્રહ ટાંકી સાથે જોડાયેલા હોય છે. સૂર્યપ્રકાશનો મહત્તમ લાભ મળે તે માટે આ સમગ્ર સેટઅપને બિલ્ડિંગની છત પર મૂકવામાં આવે છે.
કાર્ય: જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ સોલર હીટર પર પડે છે,ત્યારે વિકિરણ ઉષ્મા ઉર્જા કાચના ઢાંકણ દ્વારા મેટલ બોક્સમાં પ્રવેશે છે અને તાંબાની નળીઓમાં વહેતા પાણી દ્વારા શોષાય છે. જેમ જેમ પાણી ગરમ થાય છે,તેમ તે વિસ્તરે છે અને તેની ઘનતા ઘટે છે,જેના કારણે તે ઉપરની નળી $(R)$ દ્વારા સંગ્રહ ટાંકીમાં ઉપર તરફ વહે છે. તે જ સમયે,ગરમ પાણીની જગ્યા લેવા માટે સંગ્રહ ટાંકીના તળિયેથી તાજું ઠંડું પાણી નીચેની નળી $(Q)$ દ્વારા તાંબાની નળીઓમાં આવે છે. જ્યાં સુધી સૂર્યપ્રકાશ હોય ત્યાં સુધી સોલર હીટર બોક્સ અને ઇન્સ્યુલેટેડ સ્ટોરેજ ટાંકી વચ્ચે પાણીનું આ સતત પરિભ્રમણ ચાલુ રહે છે. ટાંકીમાં સંગ્રહિત ગરમ પાણીનો ઉપયોગ પાઇપ સાથે જોડાયેલા નળ દ્વારા કરી શકાય છે.

(N/A) વહેતા પાણીની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થતી વીજળીને જળવિદ્યુત કહેવામાં આવે છે.
જળવિદ્યુત ઉત્પાદનનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે:
$1$. નદીમાં વહેતા પાણીને ઊંચા બંધ $D$ (આકૃતિ જુઓ) બનાવીને એકત્રિત કરવામાં આવે છે. ઊંચાઈ પર સંગ્રહિત આ પાણીમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં સ્થિતિ ઉર્જા હોય છે.
$2$. ઊંચા બંધમાં સંગ્રહિત પાણીને બંધના પાયાની નજીક આવેલા ટર્બાઇન $G$ પર પડવા દેવામાં આવે છે.
$3$. જ્યારે ઝડપથી વહેતું પાણી ટર્બાઇનના પાંખિયા પર પડે છે,ત્યારે પાણીની ગતિ ઉર્જા ટર્બાઇનને ઝડપથી ફેરવે છે.
$4$. ટર્બાઇનનો શાફ્ટ વીજ જનરેટર અથવા ડાયનેમોના કોઈલ સાથે જોડાયેલ હોય છે. તેથી,જ્યારે જળ-ટર્બાઇન ઝડપથી ફરે છે,ત્યારે તેના શાફ્ટ પર નિશ્ચિત જનરેટર કોઈલ પણ ઝડપથી ફરે છે અને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) સોલર કૂકર એક અવાહક ધાતુના બોક્સ $B$ નું બનેલું હોય છે જે અંદરની તરફથી કાળા રંગનું હોય છે. બહારથી કાળા રંગથી રંગાયેલું ધાતુનું પાત્ર $C$,સોલર કૂકરના બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે. બોક્સ અને પાત્રને કાળા રંગથી રંગવામાં આવે છે કારણ કે કાળી સપાટી અન્ય કોઈપણ રંગ કરતા વધુ ગરમીના કિરણોનું શોષણ કરે છે. સોલર હીટિંગ ઉપકરણમાં શોષાયેલી ગરમીનો વ્યય અટકાવવા માટે,કાળા રંગના ધાતુના બોક્સને અવાહક (વહન,ઉષ્ણતાનયન અને વિકિરણને કારણે થતી ગરમીનો વ્યય અટકાવવા માટે થર્મોકોલ અથવા ગ્લાસ વૂલ સાથે) લાકડાના બોક્સ $B$ ની અંદર મૂકવામાં આવે છે અને કૂકર બોક્સની ઉપર પારદર્શક જાડા કાચની શીટ $G$ વડે ઢાંકવામાં આવે છે. બોક્સ સાથે એક સમતલ અરીસો (પરાવર્તક) $R$ પણ જોડાયેલ હોય છે.
રાંધવાની ખાદ્ય સામગ્રીને ધાતુના પાત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. પાત્રને કાળા ઢાંકણથી ઢાંકીને સોલર કૂકરના બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ કૂકરના બોક્સને કાચની શીટના ઢાંકણથી ઢાંકવામાં આવે છે. સોલર કૂકરને તડકામાં રાખવામાં આવે છે અને તેના સમતલ અરીસા $R$ ને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે સૂર્યપ્રકાશનો મજબૂત કિરણપુંજ કૂકરની ઉપર પડે. સૂર્યના કિરણો કાચની શીટમાંથી પસાર થઈને કૂકર બોક્સની અંદર શોષાય છે. આ કાચની શીટ સૌર ઉર્જાને વિકિરણ ગરમીના સ્વરૂપમાં બહાર નીકળવા દેતી નથી. આમ,તે સૂર્યના વધુ ને વધુ ગરમીના કિરણોને ફસાવે છે,જેનાથી ગ્રીનહાઉસ અસર ઉત્પન્ન થાય છે. અડધા કલાક કે તેથી વધુ સમયમાં સોલર કૂકરની અંદરનું તાપમાન લગભગ $100^{\circ} C$ થી $140^{\circ} C$ સુધી વધી જાય છે,જે કૂકરના પાત્રમાં રાખેલી ખાદ્ય સામગ્રી (જેમ કે ચોખા અથવા દાળ) રાંધવા માટે પૂરતું છે.
બોક્સ પ્રકારના સોલર કૂકરના ફાયદા:
$(i)$ ખોરાક રાંધવાનો ખર્ચ શૂન્ય છે કારણ કે સૌર ઉર્જા મફતમાં મળે છે.
$(ii)$ તે અન્ય મોંઘા ઇંધણની બચત કરે છે અને કોઈ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ફેલાવતું નથી.
$(iii)$ તે એકસાથે એકથી ચાર વાનગીઓ રાંધી શકે છે.
$(iv)$ તે ખોરાકના તમામ પોષક તત્વોને જાળવી રાખે છે,કારણ કે તેમાં ખોરાક પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાને રાંધવામાં આવે છે.
$(v)$ તેનો ઇન્સ્ટોલેશન અને જાળવણી ખર્ચ ખૂબ જ ઓછો છે.
બોક્સ પ્રકારના સોલર કૂકરની મર્યાદાઓ (ગેરફાયદા):
$(i)$ તે રાત્રે અથવા દિવસ દરમિયાન આકાશ વાદળછાયું હોય ત્યારે ખોરાક રાંધી શકતું નથી.
$(ii)$ ખોરાક રાંધવામાં ઘણો સમય લાગે છે.
$(iii)$ પરાવર્તકની દિશા વારંવાર બદલવી પડે છે જેથી તે હંમેશા સૂર્યની સામે રહે.
$(iv)$ તેનો ઉપયોગ રોટલી બનાવવા,તળવા કે બેક કરવા માટે થઈ શકતો નથી.
$(v)$ તેની કાર્યક્ષમતા શિયાળામાં ઉનાળા જેટલી અસરકારક હોતી નથી.

(N/A) ફ્લોટિંગ ગેસ હોલ્ડર પ્રકારનો બાયોગેસ પ્લાન્ટ: આ પ્રકારના બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં ડાયજેસ્ટર ટેન્ક નામની કૂવા જેવી ભૂગર્ભ ટાંકી હોય છે. ડાયજેસ્ટર ટેન્કની બાજુઓ ઈંટોની અને પાયો કોંક્રિટનો બનેલો હોય છે. સ્ટીલનો બનેલો ડ્રમ આકારનો ગેસ હોલ્ડર ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાં છાણના સ્લરી (મિશ્રણ) પર ઉંધો તરે છે.
ગેસ ફ્લોટિંગ ગેસ હોલ્ડરમાં એકત્રિત થાય છે. ગેસ હોલ્ડર ઉપર કે નીચે જઈ શકે છે,અને તેની હિલચાલ ગાઈડ પાઈપ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. બાયોગેસ ગેસ હોલ્ડર ટેન્કની ટોચ પરના આઉટલેટમાંથી બહાર આવે છે. ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાં એક પાર્ટીશન વોલ (વિભાજક દીવાલ) હોય છે,જે તેને બે ચેમ્બરમાં વિભાજિત કરે છે અને ગેસનું દબાણ વધારવામાં પણ મદદ કરે છે. ડાયજેસ્ટર ટેન્કની ડાબી બાજુએ સિમેન્ટની બનેલી ઇનલેટ પાઈપ છે જે મિક્સિંગ ટેન્ક સાથે જોડાયેલી છે. આ ઇનલેટ પાઈપ તાજી છાણની સ્લરીને ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાં લાવે છે. ડાયજેસ્ટર ટેન્કની જમણી બાજુએ સિમેન્ટની બનેલી આઉટલેટ પાઈપ છે જે ઓવરફ્લો ટેન્ક સાથે જોડાયેલી છે. આ આઉટલેટ પાઈપ બાયોગેસના નિષ્કર્ષણ પછી વપરાયેલી છાણની સ્લરીને દૂર કરવા માટે છે.
કાર્યપદ્ધતિ: છાણ અને પાણીને મિક્સિંગ ટેન્કમાં સમાન પ્રમાણમાં મિશ્ર કરીને સ્લરી તૈયાર કરવામાં આવે છે,જે ઇનલેટ પાઈપ દ્વારા ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાં મોકલવામાં આવે છે. સ્લરીને ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાં $50$ થી $60$ દિવસ માટે રાખવામાં આવે છે. આ છાણ અજારક આથવણ (anaerobic fermentation) પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે અને બાયોગેસ બનાવે છે જે ગેસ હોલ્ડરમાં એકત્રિત થાય છે. જેમ જેમ ગેસ હોલ્ડરમાં વધુ બાયોગેસ એકત્રિત થાય છે,તેમ તેમાં ગેસનું દબાણ વધે છે અને તે ગેસ હોલ્ડરને ઉપર ઉઠાવે છે. ગેસ હોલ્ડર એક ચોક્કસ બિંદુથી ઉપર વધી શકતું નથી,તેથી વધેલું ગેસનું દબાણ વપરાયેલી સ્લરીને ડાયજેસ્ટર ટેન્કમાંથી ઓવરફ્લો ટેન્કમાં ધકેલે છે. આ વપરાયેલી સ્લરીને બહાર કાઢીને ખાતર તરીકે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. વધુ તાજી સ્લરી ઉમેરવામાં આવે છે અને આમ સતત બાયોગેસ ઉત્પન્ન થાય છે.
પ્રાણીઓના છાણનો ઉપયોગ બાયોગેસ બનાવવા માટે કરવાના,તેને સૂકા છાણાના સ્વરૂપમાં બળતણ તરીકે વાપરવા કરતાં ફાયદા:
$(i)$ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં પ્રાણીઓના છાણનો ઉપયોગ કરવાથી હવા અને પાણી બંનેનું પ્રદૂષણ અટકે છે,જ્યારે છાણા બાળવાથી ધુમાડો અને હાનિકારક વાયુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
$(ii)$ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં બાકી રહેલો અવશેષ નાઈટ્રેટ્સ અને ફોસ્ફેટ્સથી ભરપૂર ઉત્તમ ખાતર છે,જે છાણને બળતણ તરીકે બાળવાથી મળતું નથી.

(N/A) અશ્મિભૂત બળતણ લાખો વર્ષો પહેલા પૃથ્વીના પેટાળમાં દટાયેલા પ્રાચીન વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના અવશેષોમાંથી બને છે।
તેઓ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં કાદવ અને રેતી જેવા અવસાદોથી દટાયેલા હતા।
ઉચ્ચ દબાણ, ઉચ્ચ તાપમાન અને અજારક બેક્ટેરિયાની પ્રક્રિયાને કારણે, આ અવશેષો લાખો વર્ષો દરમિયાન કોલસો, પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસમાં રૂપાંતરિત થયા।
આ વિશિષ્ટ પરિસ્થિતિઓ હાલમાં પ્રવર્તતી ન હોવાથી, નવા અશ્મિભૂત બળતણ બની રહ્યા નથી।
તેથી, તેમને ઉર્જાના પુનઃઅપ્રાપ્ય સ્ત્રોત તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે।
આ બળતણના સંરક્ષણ માટેના પગલાં:
$1$. સૌર ઉર્જા, પવન ઉર્જા, ભરતી ઉર્જા, ભૂસ્તરીય ઉર્જા અને બાયોમાસ ઉર્જા જેવા વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરો।
$2$. "બચાવેલી ઉર્જા એ ઉત્પન્ન કરેલી ઉર્જા છે" તે સિદ્ધાંતને અનુસરો।
$3$. જ્યારે જરૂર ન હોય ત્યારે લાઈટ અને પંખા બંધ કરીને ઉર્જાનો વિવેકપૂર્ણ ઉપયોગ કરો।
$4$. ગીઝર અને ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રી જેવા ઉર્જા વાપરતા ઉપકરણોનો કાળજીપૂર્વક ઉપયોગ કરો।
$5$. ખાનગી વાહનોનો ઉપયોગ ઘટાડો; તેના બદલે, જાહેર પરિવહનનો ઉપયોગ કરો અથવા કારપૂલિંગ કરો।

(N/A) પવન ફૂંકાવવાનું મૂળભૂત કારણ સૂર્યની ઉર્જા દ્વારા પૃથ્વીની સપાટીનું અસમાન ગરમ થવું છે.
તમિલનાડુમાં આવેલું કન્યાકુમારી એ ભારતનો એક મુખ્ય ભાગ છે જ્યાં પવન ઉર્જાનો વ્યાવસાયિક ઉપયોગ થાય છે.
તુલના:
$(i)$ પવન ઉર્જા અને વહેતા પાણીની ઉર્જા બંને પુનઃપ્રાપ્ય અને પ્રદૂષણ મુક્ત ઉર્જા સ્ત્રોતો છે.
$(ii)$ બંનેમાં ગતિ ઉર્જાનું યાંત્રિક ઉર્જામાં (દા.ત. ટર્બાઇન ફેરવવા) અને ત્યારબાદ વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.
$(iii)$ વહેતા પાણીની શક્તિ સામાન્ય રીતે પવન ઉર્જાની તુલનામાં વધુ સતત અને કેન્દ્રિત હોય છે,જે તેને મોટા પાયે વીજળી ઉત્પાદન માટે વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે.
વિકાસમાં અવરોધો:
$(i)$ પવન ઉર્જા: તે અનિયમિત છે અને દરેક જગ્યાએ ઉપલબ્ધ નથી. વિન્ડ ફાર્મ માટે વર્ષના મોટાભાગના સમય દરમિયાન વધુ પવનની ગતિ ધરાવતા ચોક્કસ સ્થળોની જરૂર પડે છે.
$(ii)$ પાણીની ઉર્જા: નદીઓ પર મોટા બંધોનું નિર્માણ નોંધપાત્ર પર્યાવરણીય નુકસાન પહોંચાડે છે,વસ્તીનું વિસ્થાપન કરે છે અને તે માત્ર બારેમાસ વહેતી નદીઓ ધરાવતા ચોક્કસ ભૌગોલિક સ્થળો સુધી મર્યાદિત છે.

(N/A) બાયોગેસનો મુખ્ય બળતણ ઘટક મિથેન $(CH_{4})$ છે.
અન્ય દહનશીલ ઘટકોમાં હાઇડ્રોજન $(H_{2})$,હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ $(H_{2}S)$ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ નો સમાવેશ થાય છે.
આકૃતિ: (ફિક્સ્ડ ડોમ પ્રકારના બાયોગેસ પ્લાન્ટની આપેલી આકૃતિ જુઓ).
બાકી રહેલી સ્લરી (વપરાયેલી સ્લરી) નો ઉપયોગ ખાતર તરીકે થાય છે કારણ કે તે નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસથી સમૃદ્ધ હોય છે,જે છોડના વિકાસ માટે આવશ્યક પોષક તત્વો છે.

(N/A) હાઇડ્રોજનને સ્વચ્છ બળતણ માનવામાં આવે છે કારણ કે તેના દહનથી માત્ર પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ઉત્પન્ન થાય છે,જે પ્રદૂષણ ફેલાવતી નથી અને પર્યાવરણ માટે હાનિકારક નથી.
તેની સામે,$CNG$ (કોમ્પ્રેસ્ડ નેચરલ ગેસ) એક હાઇડ્રોકાર્બન બળતણ છે,જે દહન દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને અન્ય પ્રદૂષકો મુક્ત કરે છે.
જોકે હાઇડ્રોજન વધુ સ્વચ્છ છે,પરંતુ તેની અત્યંત વિસ્ફોટક પ્રકૃતિ તેમજ તેના સંગ્રહ અને પરિવહનની મુશ્કેલીઓને કારણે તેનો વ્યાપક ઉપયોગ હાલમાં મર્યાદિત છે.

(N/A) આધુનિકીકરણ અને ઔદ્યોગિકીકરણને કારણે ઊર્જાની માંગમાં વધારો થયો છે. જેના પરિણામે નીચે મુજબની અસરો જોવા મળે છે:
અસરો:
$(i)$ ઊર્જાની માંગમાં વધારાને કારણે ઊર્જાના સ્ત્રોતોનું અતિશય શોષણ થયું છે,જેનાથી પર્યાવરણીય સંતુલન ખોરવાઈ ગયું છે.
$(ii)$ ઊર્જાની માંગમાં વધારાને કારણે આપણે પરંપરાગત ઊર્જા સ્ત્રોતોનો વધુ પડતો ઉપયોગ કર્યો છે,જે કુદરતમાં મર્યાદિત છે. આનાથી આંશિક ઊર્જા સંકટ સર્જાયું છે.
ઊર્જાનો વપરાશ ઘટાડવા માટેના ઉપાયો:
$(i)$ ઊર્જાનો વિવેકપૂર્ણ ઉપયોગ અને તેનો દુરુપયોગ ટાળવાથી વપરાશ ઘટાડી શકાય છે.
$(ii)$ બિન-નવીનીકરણીય ઊર્જા સ્ત્રોતો પરનો બોજ ઘટાડવા માટે સૌર ઊર્જા,પવન ઊર્જા,જળ ઊર્જા અને દરિયાઈ ઊર્જા જેવા વૈકલ્પિક સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

(N/A) "ઉર્જાના સ્ત્રોતોની મર્યાદા" ની સમસ્યાને દૂર કરવા માટે, આપણે સૌર ઉર્જા, ભરતી ઉર્જા, અને તરંગ ઉર્જા જેવા વૈકલ્પિક અથવા બિન-પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતોના ઉપયોગને પ્રાધાન્ય આપવું જોઈએ。
$(b)$ ઉર્જાના અસરકારક ઉપયોગ માટેના સૂચનો:
$1$. જ્યારે જરૂર ન હોય ત્યારે લાઈટ, પંખા અને અન્ય વિદ્યુત ઉપકરણો બંધ રાખો。
$2$. બળતણનો વપરાશ ઘટાડવા માટે જાહેર પરિવહનનો ઉપયોગ કરો અથવા કાર-પૂલિંગ (સાથે મુસાફરી) કરો。
$3$. $LED$ બલ્બ અને $5$-સ્ટાર રેટિંગ ધરાવતા વિદ્યુત ઉપકરણો જેવા ઉર્જા-કાર્યક્ષમ સાધનોનો ઉપયોગ કરો。

(A) ના,આ પદ્ધતિ પર્યાવરણને અનુકૂળ નથી કારણ કે તેનાથી અશ્મિભૂત બળતણનો બગાડ થાય છે અને વધતા કાર્બન ઉત્સર્જનને કારણે વાયુ પ્રદૂષણમાં વધારો થાય છે.
સૂચન: શિક્ષકોએ કાર-પૂલિંગ અપનાવવું જોઈએ અથવા જાહેર પરિવહનનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
સમર્થન: વાહન શેર કરવાથી રસ્તા પરની કારની કુલ સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે,જે સીધી રીતે બળતણનો વપરાશ અને વાતાવરણમાં મુક્ત થતા પ્રદૂષકોનું પ્રમાણ ઘટાડે છે.
$(b)$ પર્યાવરણને અનુકૂળ બનવાની અન્ય બે રીતો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ ટ્રાફિક અને ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે ખાનગી વાહનોને બદલે જાહેર પરિવહનનો ઉપયોગ કરવો.
$(ii)$ કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ ઘટાડવા માટે બળતણ-કાર્યક્ષમ પરિવહનના સાધનોનો ઉપયોગ કરવો અથવા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો તરફ વળવું.

(N/A) રામના પિતાએ સમજાવ્યું કે ગરમ પાણીના ઝરા ત્યારે રચાય છે જ્યારે જમીનની અંદરનું ગરમ પાણી સપાટી પર બહાર નીકળવાનો માર્ગ શોધે છે અને પૃથ્વીની બહાર આવે છે.
$(b)$ ભૂ-તાપીય ઉર્જા મોટા પાયે ઉત્પન્ન થતી નથી કારણ કે ખૂબ જ ઓછા વ્યાવસાયિક રીતે સધ્ધર સ્થળો છે જ્યાં ભૂ-તાપીય ઉર્જાનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
$(c)$ ભૂ-તાપીય ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તે ઉર્જાનો એક બિન-પરંપરાગત,પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે જેનો ઉપયોગ આખા વર્ષ દરમિયાન $24$ કલાક સતત કરી શકાય છે.

(N/A) જૈવ-વિઘટનીય અને જૈવ-અવિઘટનીય કચરાના નિકાલ માટે અલગ-અલગ પદ્ધતિઓ અપનાવવી જરૂરી છે. કચરાનું વર્ગીકરણ કરવાથી જૈવ-વિઘટનીય કચરાનું કુદરતી રીતે વિઘટન થઈ શકે છે,જ્યારે જૈવ-અવિઘટનીય કચરાને રિસાયકલ કરી શકાય છે અથવા સુરક્ષિત રીતે નિકાલ કરી શકાય છે.
$(b)$ જૈવ-વિઘટનીય કચરાનો ઉપયોગ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે અથવા ખાતર અને કમ્પોસ્ટ બનાવવા માટે કરી શકાય છે.

(N/A) ચારકોલ લાકડાને ઓક્સિજનના મર્યાદિત પુરવઠામાં સળગાવીને મેળવવામાં આવે છે (આ પ્રક્રિયાને વિનાશક નિસ્યંદન કહેવામાં આવે છે).
$(b)$ ચારકોલને લાકડા કરતાં વધુ સારું બળતણ માનવામાં આવે છે કારણ કે:
$(i)$ તે જ્યોત વગર સળગે છે.
$(ii)$ લાકડાની સરખામણીમાં તે ખૂબ જ ઓછો અથવા બિલકુલ ધુમાડો ઉત્પન્ન કરતું નથી.
$(iii)$ તેની ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા (કેલરીફિક મૂલ્ય) લાકડા કરતાં વધુ હોય છે.

(N/A) સોલર કૂકરની બિનકાર્યક્ષમ કામગીરી માટેના કારણો નીચે મુજબ હોઈ શકે છે:
$(i)$ બોક્સની અંદરની સપાટીને મહત્તમ સૌર વિકિરણો શોષવા માટે કાળા રંગથી રંગવામાં આવી ન હોય.
$(ii)$ બોક્સનું યોગ્ય રીતે ઇન્સ્યુલેશન (ઉષ્મા અવાહક પડ) કરવામાં આવ્યું ન હોય,જેનાથી ગરમીનો વ્યય થાય છે.
$(iii)$ રિફ્લેક્ટરને સૂર્યપ્રકાશને બોક્સમાં વાળવા માટે યોગ્ય ખૂણે ગોઠવવામાં આવ્યું ન હોય.
$(iv)$ કાચનું કવર ખૂબ પાતળું હોય અથવા હવાચુસ્ત ન હોય,જેના કારણે ગરમી બહાર નીકળી જાય છે.
સામાન્ય રીતે,બોક્સ-પ્રકારના સોલર કૂકરની અંદર મહત્તમ તાપમાન $100^{\circ}C$ થી $140^{\circ}C$ ની વચ્ચે પહોંચી શકે છે.

(N/A) સૂર્યના કિરણોની ઉષ્મા ઊર્જા પૃથ્વીની સપાટી પરના પાણીનું બાષ્પીભવન કરે છે.
આ વરાળ ઠંડી પડ્યા બાદ વરસાદ અથવા હિમવર્ષા સ્વરૂપે પૃથ્વી પર પાછી આવે છે,જે નદીઓમાં વહેતા પાણીનું સ્વરૂપ ધારણ કરે છે.
વધુમાં,સૂર્યની ગરમીને કારણે પર્વતો પર રહેલો બરફ ઓગળે છે,જે પણ વહેતા પાણીમાં ફાળો આપે છે.
આ વહેતા પાણીની ગતિજ ઊર્જાનો ઉપયોગ ટર્બાઇન ફેરવીને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
તેથી,જળવિદ્યુતને સૌર ઊર્જાનું પરોક્ષ સ્વરૂપ માનવામાં આવે છે.

(N/A) બાયોગેસ પ્લાન્ટને નીચેના કારણોસર ખેડૂતો માટે આશીર્વાદરૂપ માનવામાં આવે છે:
$(i)$ ખેડૂતોને સ્વચ્છ બળતણ મળે છે,જે સૂકા છાણાની સરખામણીમાં કોઈ પણ પ્રકારનો ધુમાડો કે પ્રદૂષણ પેદા કરતું નથી.
$(ii)$ વપરાયેલ સ્લરી (જેમાંથી બાયોગેસ કાઢવામાં આવ્યો છે તે છાણ) ખાતરના સારા સ્ત્રોત તરીકે વાપરી શકાય છે. આ ખાતર ઝડપથી તૈયાર થઈ જાય છે અને પરંપરાગત ખાતર બનાવવાની પદ્ધતિઓની તુલનામાં તેને સીધું જ ખેતરમાં વાપરી શકાય છે.
$(iii)$ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં ઘણા અનિચ્છનીય અને પ્રદૂષણ ફેલાવતા પદાર્થોનું ઉપયોગી ઉત્પાદનોમાં વિઘટન થાય છે. તે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(N/A) રદ્દી કાગળ અને શાકભાજીના કચરાનો ઉપયોગ અજારક વિઘટન દ્વારા બાયોગેસ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.
તેમને બાયોગેસમાં રૂપાંતરિત કરવાના નીચે મુજબના ફાયદા છે:
$(i)$ તે સસ્તું અને મૂલ્યવાન બળતણ ઉત્પન્ન કરે છે જેની ખૂબ માંગ છે અને તે ટકાઉ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$(ii)$ તે એવા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને કચરાનું અસરકારક રીતે સંચાલન કરે છે જે અન્યથા લેન્ડફિલ અથવા ડમ્પિંગ માટે મોટી જગ્યા રોકે છે.
$(iii)$ જો આ જૈવિક કચરાને ખુલ્લામાં કુદરતી રીતે વિઘટન થવા દેવામાં આવે,તો તે મિથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા હાનિકારક ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ મુક્ત કરે છે,જે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણમાં વધારો કરે છે. તેને બાયોગેસમાં રૂપાંતરિત કરવાથી આ ઉત્સર્જન અટકે છે.

(N/A) બાયોગેસને નીચેના કારણોસર આદર્શ ઇંધણ માનવામાં આવે છે:
$(i)$ તેની કેલરીફિક વેલ્યુ (ઉષ્મીય મૂલ્ય) ઊંચી હોય છે, જે કાર્યક્ષમ ઊર્જા પૂરી પાડે છે.
$(ii)$ તે ધુમાડો ઉત્પન્ન કર્યા વિના સળગે છે, જે સ્વચ્છ દહન સુનિશ્ચિત કરે છે.
$(iii)$ તેનું જ્વલન તાપમાન મધ્યમ હોય છે, જે તેને વાપરવા માટે સુરક્ષિત બનાવે છે.
$(iv)$ તે દહન દરમિયાન હાનિકારક અવશેષો કે ઝેરી વાયુઓ ઉત્પન્ન કરતું નથી.
$(v)$ તે સસ્તું છે અને સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે, ખાસ કરીને ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં.
આ લાક્ષણિકતાઓને કારણે:
$(i)$ બાયોગેસ એક ઉત્તમ ઇંધણ તરીકે કાર્ય કરે છે, આમ તે ઇંધણની અછતની સમસ્યાને હલ કરે છે.
$(ii)$ તે વાયુ પ્રદૂષણ ફેલાવતું નથી, તેથી તે પર્યાવરણીય સમસ્યાઓને ઉકેલવામાં મદદ કરે છે.
$(iii)$ બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં પ્રાણીઓના કચરા અને જૈવિક પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવાથી જળ પ્રદૂષણ અટકે છે અને કચરાના વ્યવસ્થાપનને પ્રોત્સાહન મળે છે.

(C) ઉર્જાનો બિન-નવીનીકરણીય સ્ત્રોત એ કુદરતી સંસાધન છે જેને વપરાશની ગતિ સાથે તાલ મિલાવવા માટે કુદરતી રીતે ઝડપથી બદલી શકાતું નથી. તેના ઉદાહરણોમાં કોલસો,પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસ જેવા અશ્મિભૂત ઇંધણનો સમાવેશ થાય છે.
લાકડાને ઉર્જાનો નવીનીકરણીય સ્ત્રોત માનવામાં આવે છે કારણ કે અશ્મિભૂત ઇંધણના નિર્માણ માટે જરૂરી ભૌગોલિક સમયગાળાની તુલનામાં પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયમાં નવા વૃક્ષો વાવીને તેને ફરીથી મેળવી શકાય છે.
તેથી,લાકડું એ ઉર્જાનો બિન-નવીનીકરણીય સ્ત્રોત નથી.

(D) પૃથ્વીને સૂર્ય દ્વારા ઉત્સર્જિત કુલ ઉર્જાનો ખૂબ જ નાનો ભાગ પ્રાપ્ત થાય છે.
વૈજ્ઞાનિક અંદાજો મુજબ,પૃથ્વીના વાતાવરણની બહાર પહોંચતી સૌર ઉર્જાનો લગભગ $47 \%$ ભાગ પૃથ્વી દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે,જ્યારે બાકીનો ભાગ વાદળો અને ધૂળ દ્વારા અવકાશમાં પાછો પરાવર્તિત થાય છે અથવા વાતાવરણ દ્વારા શોષાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ આશરે $47 \%$ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે।
$\text{કોલસો}$, $\text{પેટ્રોલિયમ}$ અને $\text{લિગ્નાઈટ}$ એ બધા અશ્મિભૂત ઇંધણના ઉદાહરણો છે, જે લાખો વર્ષો સુધી પ્રાચીન સજીવોના અવશેષોમાંથી બનેલા ઉર્જાના બિન-નવીનીકરણીય સ્ત્રોતો છે।
$\text{વનસ્પતિઓ}$ એ ઉર્જાનો નવીનીકરણીય સ્ત્રોત (બાયોમાસ) છે અને તે જીવંત સજીવો છે, જે તેમને અન્ય વિકલ્પોમાં સૂચિબદ્ધ અશ્મિભૂત ઇંધણથી મૂળભૂત રીતે અલગ બનાવે છે।

(B) સાચો જવાબ $B$ (ગોબર ગેસ) છે.
$1$. કોક,બિટ્યુમેન અને એન્થ્રાસાઇટ એ તમામ અશ્મિભૂત ઇંધણ આધારિત ઉત્પાદનો અથવા કોલસાના સ્વરૂપો છે.
$2$. કોક એ કોલસામાંથી મેળવેલ કાર્બનયુક્ત અવશેષ છે.
$3$. બિટ્યુમેન એ પેટ્રોલિયમનું ચીકણું,કાળું અને અત્યંત સ્નિગ્ધ પ્રવાહી અથવા અર્ધ-ઘન સ્વરૂપ છે.
$4$. એન્થ્રાસાઇટ એ કોલસાનો એક સખત અને ઘટ્ટ પ્રકાર છે.
$5$. ગોબર ગેસ (બાયોગેસ) એ કાર્બનિક પદાર્થોના અજારક વિઘટન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ઉર્જાનો પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોત છે,જ્યારે અન્ય તમામ બિન-પુનઃપ્રાપ્ય અશ્મિભૂત ઇંધણના વ્યુત્પન્ન છે.

(C) ઉર્જાના પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતો તે છે જે માનવ સમયના ગાળામાં કુદરતી રીતે ફરીથી ઉત્પન્ન થાય છે,જેમ કે સૂર્યપ્રકાશ,પવન અને ભૂતાપીય ઉષ્મા.
$A$. કોલસો એ અશ્મિભૂત બળતણ છે અને તે પુનઃઅપ્રાપ્ય છે.
$B$. યુરેનિયમ એ પરમાણુ ઉર્જામાં વપરાતું મર્યાદિત ખનિજ સંસાધન છે અને તે પુનઃઅપ્રાપ્ય છે.
$C$. ભૂતાપીય ઉર્જા પૃથ્વીની આંતરિક ગરમીમાંથી મેળવવામાં આવે છે,જે સતત ઉત્પન્ન થાય છે અને તેથી તેને પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોત માનવામાં આવે છે.
$D$. કુદરતી ગેસ એ અશ્મિભૂત બળતણ છે અને તે પુનઃઅપ્રાપ્ય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) દ્રશ્ય પ્રકાશના વર્ણપટની તરંગલંબાઇ આશરે $0.4 \,\mu m$ થી $0.7 \,\mu m$ ની વચ્ચે હોય છે.
જાંબલી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ સૌથી ટૂંકી હોય છે, જે આશરે $0.4 \,\mu m$ છે.
લાલ પ્રકાશની તરંગલંબાઇ સૌથી લાંબી હોય છે, જે આશરે $0.7 \,\mu m$ છે.
તેથી, સૌથી લાંબી તરંગલંબાઇ (લાલ) $0.7 \,\mu m$ અને સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ (જાંબલી) $0.4 \,\mu m$ છે.

(A) સૂર્ય પરમાણુ સંલયન (nuclear fusion) ની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,હલકા પરમાણુ ન્યુક્લિયસ,મુખ્યત્વે $Hydrogen$ ના આઇસોટોપ્સ,એકબીજા સાથે જોડાઈને $Helium$ જેવા ભારે ન્યુક્લિયસ બનાવે છે.
$Hydrogen$ એ સૂર્ય માટે પ્રાથમિક પરમાણુ બળતણ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે સંલયન પ્રતિક્રિયાને ટકાવી રાખવા માટે જરૂરી દળ પૂરું પાડે છે,જેનાથી પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

(B) કાર્યરત વિન્ડમિલ (પવનચક્કી) માટે પાંખિયાઓની જડત્વને દૂર કરવા અને ઉપયોગી યાંત્રિક અથવા વિદ્યુત ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે લઘુત્તમ પવનની ગતિની જરૂર હોય છે.
પ્રમાણિત વૈજ્ઞાનિક માહિતી અને પાઠ્યપુસ્તકો અનુસાર,કાર્યરત વિન્ડમિલ માટે જરૂરી પવનનો લઘુત્તમ વેગ આશરે $15 \, km h^{-1}$ છે.
આ મર્યાદાથી ઓછી પવનની ગતિ સામાન્ય રીતે પાવર જનરેશન માટે ટર્બાઇનના પાંખિયાઓને અસરકારક રીતે ફેરવવા માટે અપૂરતી હોય છે.

(C) Ocean Thermal Energy Conversion $(OTEC)$ સિસ્ટમ સમુદ્રના ગરમ સપાટીના પાણી અને ઊંડા સમુદ્રના ઠંડા પાણી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે.
$OTEC$ પાવર પ્લાન્ટના કાર્યક્ષમ સંચાલન માટે,સપાટીના પાણી અને $1000 \,m$ સુધીની ઊંડાઈએ રહેલા પાણી વચ્ચે ઓછામાં ઓછો $20^{\circ} C$ તાપમાનનો તફાવત હોવો જરૂરી છે.
આ તાપમાનનો તફાવત સિસ્ટમને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે હીટ એન્જિન ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે.

(D) બળતણનું કેલરી મૂલ્ય એટલે કે $1 \, kg$ (અથવા $1 \, g$) બળતણના સંપૂર્ણ દહનથી ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા ઉર્જાનું પ્રમાણ.
લાકડા માટે,કેલરી મૂલ્ય આશરે $17 \, kJ/g$ થી $22 \, kJ/g$ ની વચ્ચે હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$17 \, kJ/g$ એ પાઠ્યપુસ્તકોમાં લાકડા માટે સામાન્ય રીતે દર્શાવવામાં આવતું પ્રમાણિત મૂલ્ય છે.

(A) લાકડાનું વિનાશક નિસ્યંદન એ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં લાકડાને હવાના અભાવમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં વુડ ગેસ,પાયરોલિગ્નિયસ એસિડ (જેમાં એસિટિક એસિડ હોય છે),વુડ ટાર અને ચારકોલ જેવા વિવિધ ઉત્પાદનો મળે છે.
કોલસો એ અશ્મિભૂત બળતણ છે જે લાખો વર્ષો સુધી ઊંચા દબાણ અને તાપમાન હેઠળ જમીનમાં દટાયેલા છોડના અવશેષોમાંથી બને છે.
તેથી,કોલસો એ લાકડાના વિનાશક નિસ્યંદનનું ઉત્પાદન નથી.

(B) કોલસો એ કાર્બનનું એક સ્વરૂપ છે. કાર્બનનું દહન થવાથી ઉષ્મા સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
કોલસાનું કેલરીફિક મૂલ્ય આશરે $33 \,kJ/g$ છે.
તેથી,$1 \,g$ કોલસાને બાળવાથી આશરે $33 \,kJ$ ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

(C) વિનાશક નિસ્યંદન (destructive distillation) એ હવાના અભાવમાં લાકડાને ગરમ કરીને ચારકોલ,વુડ ગેસ અને વુડ ટાર ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે $1 \, kg$ લાકડાનું વિનાશક નિસ્યંદન કરવામાં આવે છે,ત્યારે ચારકોલનું ઉત્પાદન લાકડાના મૂળ દળના આશરે $25\%$ જેટલું હોય છે.
તેથી,ઉત્પન્ન થતા ચારકોલનું પ્રમાણ $0.25 \, kg$ છે.

(C) અશ્મિભૂત બળતણ એ લાખો વર્ષો સુધી પૃથ્વીની સપાટી નીચે દટાયેલા સજીવોના અવશેષોમાંથી બનતા કુદરતી બળતણ છે. તેના ઉદાહરણોમાં $\text{કોલસો}$, $\text{પેટ્રોલિયમ}$ અને $\text{કુદરતી } \text{વાયુ}$ નો સમાવેશ થાય છે。
$\text{લાકડું}$ એ વૃક્ષોમાંથી મેળવવામાં આવતું બાયોમાસ બળતણ છે અને તે અશ્મિભૂત પ્રક્રિયા દ્વારા બનતું નથી。
$\text{બાયોગેસ}$ એ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વાયુઓનું મિશ્રણ છે, જે પણ અશ્મિભૂત બળતણ નથી。
જોકે, પાઠ્યપુસ્તકોમાં અશ્મિભૂત બળતણ ન હોય તેવા ઉદાહરણોમાં $\text{લાકડું}$ અને $\text{બાયોગેસ}$ બંનેનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે $\text{લાકડું}$ એ બાયોમાસનું મુખ્ય ઉદાહરણ છે.

(A) પરમાણ્વીય વિખંડન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં યુરેનિયમ જેવા ભારે પરમાણુના ન્યુક્લિયસ પર ન્યુટ્રોનનો મારો ચલાવતા તે બે કે તેથી વધુ નાના ન્યુક્લિયસમાં વિભાજિત થાય છે.
યુરેનિયમ-$235$ $(^{235}U)$ ના એક પરમાણુના વિખંડન દરમિયાન,પ્રક્રિયકો અને નીપજો વચ્ચેના દળ ક્ષતિને કારણે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે.
આ ઊર્જા દરેક વિખંડન ઘટના દીઠ આશરે $200\,MeV$ (મેગા-ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ) હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
સૌર ઊર્જાને તમામ પુનઃપ્રાપ્ય ઊર્જા સ્ત્રોતોમાં સૌથી વધુ ક્ષમતા ધરાવતો સ્ત્રોત માનવામાં આવે છે,કારણ કે પૃથ્વીની સપાટી પર એક કલાકમાં પહોંચતી સૌર ઊર્જાનું પ્રમાણ સમગ્ર વિશ્વના એક વર્ષના ઊર્જા વપરાશ કરતા પણ વધારે છે. તે પુષ્કળ,અખૂટ અને સમગ્ર વિશ્વમાં વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ છે.

(TRUE) ખરું.
સૌર કુકર અને સોલર વોટર હીટર જેવા સૌર ઉર્જાથી ચાલતા સાધનોમાં ઘણીવાર અંતર્ગોળ અરીસાઓ અથવા પોલિશ કરેલી સપાટીઓનો પરાવર્તક તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ પરાવર્તકો સૂર્યના આવતા કિરણોને એક ચોક્કસ બિંદુ અથવા વિસ્તાર પર કેન્દ્રિત કરે છે,જેનાથી ગરમીની તીવ્રતા વધે છે અને સાધનની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
કાળી સપાટીઓ વાસ્તવમાં ઉષ્માનું ઉત્તમ શોષણ કરે છે કારણ કે તે તેના પર પડતા મોટાભાગના વિકિરણોને પરાવર્તિત કરવાને બદલે શોષી લે છે. આ જ કારણ છે કે સૂર્યપ્રકાશમાં રાખવામાં આવતી ઘેરા રંગની વસ્તુઓ આછા રંગની વસ્તુઓ કરતા ઝડપથી ગરમ થાય છે.