આપણે આપણી મૂળભૂત જરૂરિયાતો માટે વિવિધ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. તેમાંથી કેટલાક પ્રકૃતિમાં મળી આવે છે અને કેટલાક માનવીય પ્રયત્નો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા છે.

પ્રવૃત્તિ 3.1

આપણે રોજિંદા જીવનમાં ઉપયોગમાં લેતા વિવિધ પદાર્થોની યાદી બનાવો અને તેમને કુદરતી અને માનવ-નિર્મિત તરીકે વર્ગીકૃત કરો.

કુદરતી	માનવ-નિર્મિત

શું આ યાદીમાં હવા, પાણી, માટી અને ખનિજોનો સમાવેશ થાય છે? આ બધું પ્રકૃતિમાંથી મળી આવે છે, તેથી તેમને કુદરતી સંસાધનો કહેવામાં આવે છે.

શું આપણે આપણા બધા કુદરતી સંસાધનોનો કાયમ માટે ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ?

શું માનવીય પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા હવા, પાણી અને માટી સમાપ્ત થઈ શકે છે? તમે પહેલેથી જ ધોરણ VII માં પાણી વિશે અભ્યાસ કર્યો છે. શું પાણી એ અમર્યાદિત સંસાધન છે?

પ્રકૃતિમાં વિવિધ સંસાધનોની ઉપલબ્ધતાના આધારે, કુદરતી સંસાધનોને મોટેભાગે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:

(i) અખૂટ કુદરતી સંસાધનો:

આ સંસાધનો પ્રકૃતિમાં અમર્યાદિત માત્રામાં હાજર છે અને માનવીય પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા સમાપ્ત થવાની શક્યતા નથી. ઉદાહરણો છે: સૂર્યપ્રકાશ, હવા.

(ii) ખૂટી શકે તેવા કુદરતી સંસાધનો:

પ્રકૃતિમાં આ સંસાધનોની માત્રા મર્યાદિત છે. માનવીય પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા તે સમાપ્ત થઈ શકે છે. આ સંસાધનોના ઉદાહરણો છે જંગલો, વન્યજીવન, ખનિજો, કોલસો, પેટ્રોલિયમ, કુદરતી ગેસ વગેરે.

પ્રવૃત્તિ 3.2

(તે એક જૂથ પ્રવૃત્તિ છે)

કેટલાક કન્ટેનર લો. તેમાં પૉપકોર્ન/મગફળી/ભૂજા/ટોફી ભરો. વિદ્યાર્થીઓને સાત-સાતના જૂથોમાં વહેંચો. પછી દરેક જૂથને 1, 2 અને 4 વિદ્યાર્થીઓ ધરાવતા ત્રણ પેટા જૂથોમાં વહેંચો. તેમને અનુક્રમે પ્રથમ, બીજી અને ત્રીજી પેઢી તરીકે લેબલ કરો.

આ પેટા જૂથો ગ્રાહકોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. વસ્તી વધી રહી છે, બીજી અને ત્રીજી પેઢીમાં ગ્રાહકોની સંખ્યા વધારે છે.

દરેક જૂથ માટે એક પૂર્ણ કન્ટેનર ટેબલ પર મૂકો. દરેક જૂથના પ્રથમ પેઢીના ગ્રાહકોને તેમના જૂથના કન્ટેનરમાંથી ખાદ્ય પદાર્થોનો વપરાશ કરવા કહો. હવે, દરેક જૂથના બીજી પેઢીના ગ્રાહકોને પણ આવું જ કરવા કહો. વિદ્યાર્થીઓને દરેક કન્ટેનરમાં ખાદ્ય પદાર્થોની ઉપલબ્ધતા કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવા કહો. જો કન્ટેનરમાં કંઈક બાકી રહ્યું હોય, તો દરેક જૂથની ત્રીજી પેઢીને તેનો વપરાશ કરવા કહો. હવે, અંતે નિરીક્ષણ કરો કે ત્રીજી પેઢીના બધા ગ્રાહકોને ખાદ્ય પદાર્થો મળ્યા કે નહીં. એ પણ નિરીક્ષણ કરો કે કોઈપણ કન્ટેનરમાં હજુ કંઈક બાકી છે કે નહીં.

ધારો કે કન્ટેનરમાંના ખાદ્ય પદાર્થો કોલસા, પેટ્રોલિયમ અથવા કુદરતી ગેસ જેવા ખૂટી શકે તેવા કુદરતી સંસાધનની કુલ ઉપલબ્ધતાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. દરેક જૂથનો વપરાશનો પેટર્ન અલગ હોઈ શકે છે. શું કોઈ જૂથની પહેલાની પેઢીઓ ખૂબ લોભી હતી? એવું પણ હોઈ શકે કે કેટલાક જૂથોમાં પહેલાની પેઢીઓ આવનારી પેઢી(ઓ)ની ચિંતા કરતી હતી અને તેમના માટે કંઈક છોડી દીધું હતું.

આ અધ્યાયમાં આપણે કોલસો, પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસ જેવા કેટલાક ખૂટી શકે તેવા કુદરતી સંસાધનો વિશે શીખીશું. આ સજીવોના મૃત અવશેષો (જીવાશ્મો)માંથી બન્યા હતા. તેથી, આ બધાને જીવાશ્મ ઇંધણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

3.1 કોલસો

તમે કોલસો જોયો હશે અથવા તેના વિશે સાંભળ્યું હશે (ફિગ. 3.1). તે પથ્થર જેટલો સખત અને રંગમાં કાળો હોય છે.

ફિગ. 3.1: કોલસો

કોલસો એ ખોરાક રાંધવા માટે વપરાતા ઇંધણોમાંનું એક છે. અગાઉ, તેનો ઉપયોગ રેલવે એન્જિનમાં એન્જિન ચલાવવા માટે વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે થતો હતો. તેનો ઉપયોગ થર્મલ પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ થાય છે. કોલસાનો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં ઇંધણ તરીકે પણ થાય છે.

કોલસાની વાર્તા

આપણને કોલસો ક્યાંથી મળે છે અને તે કેવી રીતે બને છે?

લગભગ 300 મિલિયન વર્ષ પહેલાં પૃથ્વી પર નીચા જમીનવાળા ભીના પ્રદેશોમાં ગાઢ જંગલો હતાં. પૂર જેવી કુદરતી પ્રક્રિયાઓને કારણે, આ જંગલો માટી નીચે દટાઈ ગયાં. જેમ જેમ તેમના પર વધુ માટી જમા થઈ, તેમને સંકુચિત કરવામાં આવ્યા. તેઓ ઊંડા અને ઊંડા ડૂબતા ગયા તેમ તાપમાન પણ વધ્યું. ઊંચા દબાણ અને ઊંચા તાપમાન હેઠળ, મૃત છોડ ધીમે ધીમે કોલસામાં રૂપાંતરિત થયા. કોલસામાં મુખ્યત્વે કાર્બન હોય છે, તેથી મૃત વનસ્પતિને કોલસામાં રૂપાંતરિત કરવાની ધીમી પ્રક્રિયાને કાર્બનીકરણ કહેવામાં આવે છે. તે વનસ્પતિના અવશેષોમાંથી બન્યો હોવાથી, કોલસાને જીવાશ્મ ઇંધણ પણ કહેવામાં આવે છે. કોલસાની ખાણ ફિગ. 3.2 માં બતાવેલ છે.

ફિગ. 3.2: કોલસાની ખાણ

હવામાં ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે, કોલસો બળે છે અને મુખ્યત્વે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે.

કોલસાને ઉદ્યોગમાં કોક, કોલ ટાર અને કોલ ગેસ જેવા કેટલાક ઉપયોગી ઉત્પાદનો મેળવવા માટે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

કોક

તે એક સખત, છિદ્રાળુ અને કાળો પદાર્થ છે. તે કાર્બનનું લગભગ શુદ્ધ સ્વરૂપ છે. કોકનો ઉપયોગ સ્ટીલના ઉત્પાદનમાં અને ઘણા ધાતુઓના નિષ્કર્ષણમાં થાય છે.

કોલ ટાર

તે એક કાળો, ગાઢ પ્રવાહી (ફિગ. 3.3) છે જેની અસહ્ય ગંધ હોય છે. તે લગભગ 200 પદાર્થોનું મિશ્રણ છે.

ફિગ. 3.3: કોલ ટાર

કોલ ટારમાંથી મળતા ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ રોજિંદા જીવનમાં અને ઉદ્યોગમાં વપરાતા વિવિધ પદાર્થોના ઉત્પાદન માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે થાય છે, જેમ કે સિન્થેટિક રંગો, દવાઓ, વિસ્ફોટકો, સુગંધી દ્રવ્યો, પ્લાસ્ટિક, રંગો, ફોટોગ્રાફિક સામગ્રી, છત પાથરવાની સામગ્રી વગેરે. રસપ્રદ વાત એ છે કે, પતંગિયા અને અન્ય કીટકોને દૂર રાખવા માટે વપરાતા નેફ્થલીન બોલ પણ કોલ ટારમાંથી મળે છે.

આજકાલ, રસ્તાઓ પર ધાતુનું આવરણ ચઢાવવા માટે કોલ-ટારની જગ્યાએ બિટ્યુમેન, એક પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનનો ઉપયોગ થાય છે.

કોલ ગેસ

કોલ ગેસ કોલસાની પ્રક્રિયા દરમિયાન કોક મેળવવા માટે મળે છે. તેનો ઉપયોગ

કોલ ગેસનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ 1810માં લંડનમાં અને 1820ની આસપાસ ન્યૂ યોર્કમાં શેરી પ્રકાશ માટે થતો હતો. હાલના દિવસોમાં, તેનો ઉપયોગ પ્રકાશ કરતાં ઉષ્માના સ્ત્રોત તરીકે થાય છે.

કોલ પ્રક્રિયા પ્લાન્ટની નજીક સ્થિત ઘણા ઉદ્યોગોમાં ઇંધણ તરીકે થાય છે.

3.2 પેટ્રોલિયમ

તમે જાણો છો કે પેટ્રોલનો ઉપયોગ મોટર સાઇકલ/સ્કૂટર અને કાર જેવા હલકા વાહનોમાં ઇંધણ તરીકે થાય છે. ટ્રક અને ટ્રેક્ટર જેવા ભારે મોટર વાહનો ડીઝલ પર ચાલે છે. પેટ્રોલ અને ડીઝલ પેટ્રોલિયમ નામના કુદરતી સંસાધનમાંથી મળે છે. પેટ્રોલિયમ શબ્દ પેટ્રા (ખડક) અને ઓલિયમ (તેલ)માંથી ઉતરી આવ્યો છે કારણ કે તે પૃથ્વીની નીચેના ખડકો વચ્ચેથી ખાણકામ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે જેમ કે ફિગ. 3.4 માં બતાવેલ છે.

શું તમે જાણો છો કે પેટ્રોલિયમ કેવી રીતે બને છે?

પેટ્રોલિયમ સમુદ્રમાં રહેતા સજીવોમાંથી બન્યું હતું. જેમ જેમ આ સજીવો મૃત્યુ પામ્યા, તેમના શરીર સમુદ્રના તળિયે જમા થયા અને રેતી અને માટીની સ્તરોથી ઢંકાઈ ગયા. લાખો વર્ષો સુધી, હવાની ગેરહાજરી, ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણે મૃત સજીવોને પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસમાં રૂપાંતરિત કર્યા.

ફિગ. 3.4 જુઓ. તે પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસના ભંડારો બતાવે છે. તમે જોઈ શકો છો કે પેટ્રોલિયમ તેલ અને ગેસ ધરાવતું સ્તર પાણીના સ્તરની ઉપર છે. આવું કેમ છે? યાદ કરો કે તેલ અને ગેસ પાણી કરતાં હલકા હોય છે અને તેની સાથે મિશ્ર થતા નથી.

વિશ્વની પ્રથમ તેલની ખાણ 1859માં પેન્સિલવેનિયા, યુએસએમાં ખોદવામાં આવી હતી. આઠ વર્ષ પછી, 1867માં, અસમના મકુમમાં તેલનો સ્પર્શ થયો હતો. ભારતમાં, તેલ અસમ, ગુજરાત, મુંબઈ હાઈ અને ગોદાવરી અને કૃષ્ણા નદીના ખીણપ્રદેશોમાં મળી આવે છે.

પેટ્રોલિયમનું શુદ્ધીકરણ

પેટ્રોલિયમ એક ઘેરા તેલી પ્રવાહી છે. તેની અસહ્ય ગંધ હોય છે. તે પેટ્રોલિયમ ગેસ, પેટ્રોલ, ડીઝલ, લુબ્રિકેટિંગ ઓઇલ, પેરાફિન વેક્સ વગેરે જેવા વિવિધ ઘટકોનું મિશ્રણ છે. પેટ્રોલિયમના વિવિધ ઘટકો/અંશોને અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને શુદ્ધીકરણ કહેવામાં આવે છે. તે પેટ્રોલિયમ રિફાઇનરીમાં કરવામાં આવે છે ( $F$ ફિગ. 3.5).

ફિગ. 3.4 : પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસના ભંડાર

ફિગ. 3.5: એક પેટ્રોલિયમ રિફાઇનરી

પેટ્રોલિયમના વિવિધ ઘટકો અને તેમના ઉપયોગો કોષ્ટક 3.1 માં આપેલા છે.

પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસમાંથી ઘણા ઉપયોગી પદાર્થો મળે છે. તેમને ‘પેટ્રોકેમિકલ્સ’ કહેવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ ડિટર્જન્ટ, તંતુઓ (પોલિએસ્ટર, નાયલોન, એક્રીલિક વગેરે), પોલિથીન અને અન્ય માનવ-નિર્મિત પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનમાં થાય છે. કુદરતી ગેસમાંથી મળતા હાઇડ્રોજન ગેસનો ઉપયોગ ખાતરો (યુરિયા)ના ઉત્પાદનમાં થાય છે. તેના મહાન વ્યાપારી મહત્વને કારણે, પેટ્રોલિયમને ‘કાળું સોનું’ પણ કહેવામાં આવે છે.

3.3 કુદરતી ગેસ

કુદરતી ગેસ એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ જીવાશ્મ ઇંધણ છે કારણ કે તેને પાઇપો દ્વારા પરિવહન કરવું સરળ છે. કુદરતી ગેસને કોમ્પ્રેસ્ડ નેચરલ ગેસ (CNG) તરીકે ઊંચા દબાણ હેઠળ સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. CNG નો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પાદન માટે થાય છે. હવે તેનો ઉપયોગ

કોષ્ટક 3.1 પેટ્રોલિયમના વિવિધ ઘટકો અને તેમના ઉપયોગો

પરિવહન વાહનો માટે ઇંધણ તરીકે થાય છે કારણ કે તે ઓછું પ્રદૂષણ કરે છે. તે એક સ્વચ્છ ઇંધણ છે.

CNG નો મહાન ફાયદો એ છે કે તેનો ઉપયોગ સીધો ઘરો અને ફેક્ટરીઓમાં બાળવા માટે થઈ શકે છે જ્યાં તેને પાઇપો દ્વારા પૂરી પાડી શકાય છે. આવા પાઇપલાઇન નેટવર્ક વડોદરા (ગુજરાત), દિલ્હીના કેટલાક ભાગો અને અન્ય સ્થળોએ અસ્તિત્વમાં છે.

કુદરતી ગેસનો ઉપયોગ ઘણા રસાયણો અને ખાતરોના ઉત્પાદન માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે પણ થાય છે. ભારતમાં કુદરતી ગેસના વિશાળ ભંડારો છે. આપણા દેશમાં, ત્રિપુરા, રાજસ્થાન, મહારાષ્ટ્ર અને કૃષ્ણા ગોદાવરી ડેલ્ટામાં કુદરતી ગેસ મળી આવ્યો છે.

શું કોલસો, પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસને પ્રયોગશાળામાં મૃત સજીવોમાંથી તૈયાર કરી શકાય?

ના. તેમની રચના એક ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા છે અને તેમની રચના માટેની પરિસ્થિતિઓ પ્રયોગશાળામાં સર્જી શકાતી નથી.

3.4 કેટલાક કુદરતી સંસાધનો મર્યાદિત છે

તમે અધ્યાયની શરૂઆતમાં અભ્યાસ કર્યો છે કે કેટલાક કુદરતી સંસાધનો જીવાશ્મ ઇંધણ, જંગલો, ખનિજો વગેરે જેવા ખૂટી શકે તેવા છે.

તમે જાણો છો કે કોલસો અને પેટ્રોલિયમ જીવાશ્મ ઇંધણો છે. મૃત સજીવોને આ ઇંધણોમાં રૂપાંતરિત થવા માટે લાખો વર્ષોની જરૂર પડી હતી. બીજી બાજુ, આના જાણીતા ભંડારો ફક્ત થોડા સો વર્ષો જ ચાલશે. વધુમાં, આ ઇંધણોને બાળવાનું હવાના પ્રદૂષણનું એક મુખ્ય કારણ છે. તેમના ઉપયોગનો સંબંધ ગ્લોબલ વોર્મિંગ સાથે પણ છે. તેથી જરૂરી છે કે આપણે આ ઇંધણોનો ઉપયોગ ફક્ત ત્યારે જ કરીએ જ્યારે એકદમ જરૂરી હોય. આના પરિણામે સારું પર્યાવરણ, ગ્લોબલ વોર્મિંગનું નાનું જોખમ અને તેમની લાંબા સમય સુધી ઉપલબ્ધતા થશે.

ભારતમાં, પેટ્રોલિયમ કન્ઝર્વેશન રિસર્ચ એસોસિયેશન (PCRA) લોકોને ડ્રાઇવિંગ કરતી વખતે પેટ્રોલ/ડીઝલ કેવી રીતે બચાવવો તેની સલાહ આપે છે. તેમની ટીપ્સ છે

• શક્ય હોય ત્યાં સુધી સતત અને મધ્યમ ગતિએ વાહન ચલાવો,
• ટ્રાફિક લાઇટ પર અથવા જ્યાં તમારે રાહ જોવી પડે તે સ્થળે એન્જિન બંધ કરો,
• ટાયરનું દબાણ યોગ્ય છે તેની ખાતરી કરો.
• વાહનનું નિયમિત જાળવણી સુનિશ્ચિત કરો.

કીવર્ડ્સ

કોલસો

કોલ ગેસ

કોલ ટાર

કોક

જીવાશ્મ ઇંધણ

કુદરતી ગેસ

પેટ્રોલિયમ

પેટ્રોલિયમ

રિફાઇનરી

તમે શું શીખ્યા

• કોલસો, પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી ગેસ જીવાશ્મ ઇંધણો છે.
• જીવાશ્મ ઇંધણો લાખો વર્ષો પહેલાં સજીવોના મૃત અવશેષોમાંથી બન્યા હતા.
• જીવાશ્મ ઇંધણો ખૂટી શકે તેવા સંસાધનો છે.
• કોક, કોલ ટાર અને કોલ ગેસ કોલસાના ઉત્પાદનો છે.
• પેટ્રોલિયમ ગેસ, પેટ્રોલ, ડીઝલ, કેરોસીન, પેરાફિન વ