हम अपनी बुनियादी जरूरतों के लिए विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करते हैं। इनमें से कुछ प्रकृति में पाई जाती हैं और कुछ मानव प्रयासों से बनाई गई हैं।

गतिविधि 3.1

हमारे दैनिक जीवन में प्रयोग होने वाली विभिन्न सामग्रियों की एक सूची बनाएं और उन्हें प्राकृतिक और मानव-निर्मित के रूप में वर्गीकृत करें।

प्राकृतिक	मानव-निर्मित

क्या इस सूची में वायु, जल, मिट्टी और खनिज शामिल हैं? चूँकि ये सभी प्रकृति से प्राप्त होते हैं, इन्हें प्राकृतिक संसाधन कहा जाता है।

क्या हम अपने सभी प्राकृतिक संसाधनों को सदा के लिए उपयोग कर सकते हैं?

क्या वायु, जल और मिट्टी मानव गतिविधियों द्वारा समाप्त हो सकते हैं? आपने कक्षा VII में पहले ही जल के बारे में पढ़ा है। क्या जल एक असीम संसाधन है?

प्रकृति में उपलब्ध विभिन्न संसाधनों की उपलब्धता के आधार पर, प्राकृतिक संसाधनों को व्यापक रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

(i) अक्षय प्राकृतिक संसाधन:

ये संसाधन प्रकृति में असीम मात्रा में उपस्थित हैं और मानव गतिविधियों द्वारा समाप्त होने की संभावना नहीं रखते। उदाहरण हैं: सूर्यप्रकाश, वायु।

(ii) क्षयशील प्राकृतिक संसाधन:

इन संसाधनों की मात्रा प्रकृति में सीमित है। ये मानव गतिविधियों द्वारा समाप्त हो सकते हैं। इन संसाधनों के उदाहरण हैं वन, वन्यजीव, खनिज, कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस आदि।

गतिविधि 3.2

(यह एक समूह गतिविधि है)

कुछ डिब्बे लें। उन्हें पॉपकॉर्न/मूंगफली/भुने चने/टॉफियों से भरें। छात्रों को प्रत्येक समूह में सात की संख्या में बाँटें। प्रत्येक समूह को 1, 2 और 4 छात्रों वाले तीन उप-समूहों में और विभाजित करें। उन्हें क्रमशः पहली, दूसरी और तीसरी पीढ़ी के रूप में लेबल करें।

ये उप-समूह उपभोक्ताओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। जनसंख्या बढ़ रही है, इसलिए दूसरी और तीसरी पीढ़ियों में अधिक संख्या में उपभोक्ता हैं।

प्रत्येक समूह के लिए एक पूरा डिब्बा टेबल पर रखें। प्रत्येक समूह से पहली पीढ़ी के उपभोक्ताओं को अपने समूह के डिब्बे से खाद्य सामग्री खाने को कहें। अब, प्रत्येक समूह से दूसरी पीढ़ी के उपभोक्ताओं को भी ऐसा ही करने को कहें। छात्रों से ध्यान से प्रत्येक डिब्बे में खाद्य सामग्री की उपलब्धता को देखने को कहें। यदि डिब्बों में कुछ बचा हो, तो प्रत्येक समूह की तीसरी पीढ़ी से उसे खाने को कहें। अब, अंत में यह देखें कि क्या तीसरी पीढ़ी के सभी उपभोक्ताओं को खाद्य सामग्री मिली या नहीं। यह भी देखें कि क्या किसी डिब्बे में अभी भी कुछ बचा है या नहीं।

मान लें कि डिब्बे में मौजूद खाद्य सामग्री कोयला, पेट्रोलियम या प्राकृतिक गैस जैसी किसी समाप्त होने वाली प्राकृतिक संसाधन की कुल उपलब्धता का प्रतिनिधित्व करती है। प्रत्येक समूह की खपत का ढंग अलग-अलग हो सकता है। क्या किसी समूह की पहली पीढ़ियाँ बहुत लालची थीं? हो सकता है कि कुछ समूहों की पहली पीढ़ियों को आने वाली पीढ़ियों की चिंता थी और उन्होंने उनके लिए कुछ छोड़ा हो।

इस अध्याय में हम कुछ अनवीनी प्राकृतिक संसाधनों—जैसे कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस—के बारे में सीखेंगे। ये सभी जीवित जीवों के मृत अवशेषों (जीवाश्मों) से बने हैं। इसलिए इन्हें जीवाश्म ईंधन कहा जाता है।

3.1 कोयला

आपने कोयला देखा होगा या उसके बारे में सुना होगा (चित्र 3.1)। यह पत्थर की तरह कठोर और काले रंग का होता है।

चित्र 3.1: कोयला

कोयला भोजन पकाने के लिए प्रयुक्त होने वाले ईंधनों में से एक है। पहले इसे रेलवे इंजनों में भाप बनाने और इंजन चलाने के लिए प्रयोग किया जाता था। यह थर्मल विद्युत संयंत्रों में बिजली उत्पन्न करने के लिए भी प्रयोग होता है। कोयले का उपयोग विभिन्न उद्योगों में ईंधन के रूप में भी होता है।

कोयले की कहानी

हमें कोयला कहाँ से मिलता है और यह कैसे बनता है?

लगभग 300 मिलियन वर्ष पहले पृथ्वी पर निचले दलदली क्षेत्रों में घने जंगल थे। प्राकृतिक प्रक्रियाओं, जैसे बाढ़, के कारण ये जंगल मिट्टी के नीचे दब गए। जैसे-जैसे उन पर और अधिक मिट्टी जमती गई, वे संपीड़ित होते गए। जैसे-जैसे वे गहराई में जाते गए, तापमान भी बढ़ता गया। उच्च दबाव और उच्च तापमान के तहत मृत पौधे धीरे-धीरे कोयले में बदल गए। चूंकि कोयला मुख्य रूप से कार्बन होता है, मृत वनस्पति के कोयले में रूपांतरण की इस धीमी प्रक्रिया को कार्बोनाइज़ेशन कहा जाता है। चूंकि यह वनस्पति के अवशेषों से बना था, कोयले को जीवाश्म ईंधन भी कहा जाता है। एक कोयला खान को चित्र 3.2 में दिखाया गया है।

चित्र 3.2: एक कोयला खान

जब हवा में गर्म किया जाता है, तो कोयला जलता है और मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड गैस उत्पन्न करता है।

कोयले को उद्योग में प्रसंस्कृत करके कुछ उपयोगी उत्पाद जैसे कोक, कोयला टार और कोयला गैस प्राप्त की जाती है।

कोक

यह एक कठोर, छिद्रयुक्त और काला पदार्थ है। यह कार्बन का लगभग शुद्ध रूप है। कोक का उपयोग इस्पात निर्माण और कई धातुओं के निष्कर्षण में किया जाता है।

कोयला टार

यह एक काला, गाढ़ा द्रव (चित्र 3.3) होता है जिसकी गंध अप्रिय होती है। यह मिश्रण होता है

आकृति 3.3: कोल-तार

लगभग 200 पदार्थ। कोल-तार से प्राप्त उत्पादों का उपयोग विभिन्न पदार्थों के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है जो रोज़मर्रा की ज़िंदगी और उद्योग में प्रयोग होते हैं, जैसे कि सिंथेटिक रंग, दवाएँ, विस्फोटक, इत्र, प्लास्टिक, पेंट, फोटोग्राफिक सामग्री, छत की सामग्री, आदि। रोचक बात यह है कि नैफ्थलीन की गोलियाँ, जिनका उपयोग कीड़े-मकोड़े भगाने के लिए किया जाता है, भी कोल-तार से प्राप्त होती हैं।

इन दिनों बिटुमेन, एक पेट्रोलियम उत्पाद, सड़कों की मेटालिंग के लिए कोल-तार के स्थान पर प्रयोग किया जाता है।

कोल गैस

कोल गैस कोयले को कोक बनाने की प्रक्रिया के दौरान प्राप्त होती है। इसका उपयोग

कोल गैस का उपयोग पहली बार लंदन में 1810 और न्यूयॉर्क में लगभग 1820 में सड़क प्रकाशन के लिए किया गया था। आजकल इसे प्रकाश के बजाय ऊष्मा के स्रोत के रूप में प्रयोग किया जाता है।

उद्योगों में ईंधन के रूप में किया जाता है जो कोयला प्रोसेसिंग संयंत्रों के पास स्थित होते हैं।

3.2 पेट्रोलियम

आप जानते हैं कि पेट्रोल का उपयोग हल्के ऑटोमोबाइल जैसे मोटरसाइकिल/स्कूटर और कारों में ईंधन के रूप में किया जाता है। भारी मोटर वाहन जैसे ट्रक और ट्रैक्टर डीज़ल पर चलते हैं। पेट्रोल और डीज़ल एक प्राकृतिक संसाधन से प्राप्त होते हैं जिसे पेट्रोलियम कहा जाता है। पेट्रोलियम शब्द पेट्रा (चट्टान) और ओलियम (तेल) से बना है क्योंकि इसे पृथ्वी के भीतर चट्टानों के बीच से निकाला जाता है जैसा कि आकृति 3.4 में दिखाया गया है।

क्या आप जानते हैं कि पेट्रोलियम कैसे बनता है?

पेट्रोलियम समुद्र में रहने वाले जीवों से बना था। जब ये जीव मर गए, तो उनके शरीर समुद्र के तल पर बस गए और रेत तथा मिट्टी की परतों से ढक गए। लाखों वर्षों तक हवा की अनुपस्थिति, उच्च तापमान और उच्च दबाव ने मृत जीवों को पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस में बदल दिया।

चित्र 3.4 को देखें। यह पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के भंडार को दिखाता है। आप देखते हैं कि पेट्रोलियम तेल और गैस वाली परत पानी की परत के ऊपर है। ऐसा क्यों है? याद कीजिए कि तेल और गैस पानी से हल्के होते हैं और इससे मिश्रित नहीं होते।

दुनिया का पहला तेल कुआं 1859 में पेंसिल्वेनिया, यूएसए में ड्रिल किया गया था। आठ वर्ष बाद, 1867 में, असम के मकुम में तेल मिला। भारत में तेल असम, गुजरात, मुंबई हाई और गोदावरी तथा कृष्णा नदी घाटियों में पाया जाता है।

पेट्रोलियम का शोधन

पेट्रोलियम एक गहरा तैलयुक्त द्रव है। इसकी गंध अप्रिय होती है। यह पेट्रोलियम गैस, पेट्रोल, डीजल, स्नेहक तेल, पैराफिन मोम आदि जैसे विभिन्न घटकों का मिश्रण है। इसकी प्रक्रिया

चित्र 3.4 : पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के भंडार

चित्र 3.5: एक पेट्रोलियम रिफाइनरी

पेट्रोलियम के विभिन्न घटकों/अंशों को अलग करने की प्रक्रिया को रिफाइनिंग कहा जाता है। यह एक पेट्रोलियम रिफाइनरी में की जाती है (चित्र 3.5)।
पेट्रोलियम के विभिन्न घटक और उनके उपयोग तालिका 3.1 में दिए गए हैं।

पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस से कई उपयोगी पदार्थ प्राप्त किए जाते हैं। इन्हें ‘पेट्रोकेमिकल्स’ कहा जाता है। इनका उपयोग डिटर्जेंट, रेशे (पॉलिएस्टर, नायलॉन, एक्रिलिक आदि), पॉलीथीन और अन्य मानव-निर्मित प्लास्टिक्स के निर्माण में किया जाता है। प्राकृतिक गैस से प्राप्त हाइड्रोजन गैस का उपयोग उर्वरकों (यूरिया) के उत्पादन में किया जाता है। अपने व्यापारिक महत्व के कारण, पेट्रोलियम को ‘काला सोना’ भी कहा जाता है।

3.3 प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैस एक बहुत महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन है क्योंकि इसे पाइपों के माध्यम से आसानी से परिवहन किया जा सकता है। प्राकृतिक गैस को उच्च दबाव में संपीड़ित प्राकृतिक गैस (CNG) के रूप में संग्रहित किया जाता है। CNG का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है। अब इसका उपयोग

तालिका 3.1 पेट्रोलियम के विभिन्न घटक और उनके उपयोग

परिवहन वाहनों के ईंधन के रूप में क्योंकि यह कम प्रदूषण करता है। यह एक स्वच्छ ईंधन है।

सीएनजी का बड़ा लाभ यह है कि इसे सीधे घरों और कारखानों में जलाने के लिए प्रयोग किया जा सकता है जहां इसे पाइपों के माध्यम से आपूर्ति किया जा सकता है। वडोदरा (गुजरात), दिल्ली के कुछ हिस्सों और अन्य स्थानों पर ऐसे पाइपलाइन नेटवर्क मौजूद हैं।

प्राकृतिक गैस का उपयोग रसायनों और उर्वरकों की कई किस्मों के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में भी किया जाता है। भारत में प्राकृतिक गैस के विशाल भंडार हैं। हमारे देश में त्रिपुरा, राजस्थान, महाराष्ट्र और कृष्णा गोदावरी डेल्टा में प्राकृतिक गैस पाई गई है।

क्या कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस को प्रयोगशाला में मृत जीवों से तैयार किया जा सकता है?

नहीं। इनका निर्माण एक बहुत धीमी प्रक्रिया है और इनके निर्माण की स्थितियां प्रयोगशाला में नहीं बनाई जा सकतीं।

3.4 कुछ प्राकृतिक संसाधन सीमित हैं

आपने अध्याय की शुरुआत में पढ़ा है कि कुछ प्राकृतिक संसाधन समाप्त होने वाले हैं जैसे जीवाश्म ईंधन, वन, खनिज आदि।

आप जानते हैं कि कोयला और पेट्रोलियम जीवाश्म ईंधन हैं। इन ईंधनों में परिवर्तित होने के लिए मृत जीवों को लाखों वर्ष लगे। दूसरी ओर, इनके ज्ञात भंडार केवल कुछ सौ वर्षों तक ही चलेंगे। इसके अतिरिक्त, इन ईंधनों का जलना वायु प्रदूषण का एक प्रमुख कारण है। इनके उपयोग का संबंध वैश्विक तापन से भी है। इसलिए यह आवश्यक है कि हम इन ईंधनों का उपयोग तभी करें जब बिल्कुल आवश्यक हो। इससे बेहतर पर्यावरण, वैश्विक तापन का कम जोखिम और इनकी उपलब्धता अधिक समय तक बनी रहेगी।

भारत में, पेट्रोलियम संरक्षण अनुसंधान संघ (PCRA) लोगों को सलाह देता है कि ड्राइविंग करते समय पेट्रोल/डीज़ल की बचत कैसे करें। उनके सुझाव हैं

• जहाँ तक संभव हो स्थिर और मध्यम गति से वाहन चलाएँ,
• ट्रैफिक लाइटों पर या जहाँ आपको प्रतीक्षा करनी हो वहाँ इंजन बंद करें,
• टायर का सही दबाव सुनिश्चित करें।
• वाहन की नियमित मेंटेनेंस सुनिश्चित करें।

कीवर्ड

कोयला

कोयला गैस

कोयला तार

कोक

जीवाश्म ईंधन

प्राकृतिक गैस

पेट्रोलियम

पेट्रोलियम

रीफाइनरी

आपने क्या सीखा

• कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस जीवाश्म ईंधन हैं।
• जीवाश्म ईंधन लाखों वर्ष पहले जीवित जीवों के मृत अवशेषों से बने थे।
• जीवाश्म ईंधन समाप्त होने वाले संसाधन हैं।
• कोक, कोयला तार और कोयला गैस कोयले के उत्पाद हैं।
• पेट्रोलियम गैस, पेट्रोल, डीज़ल, केरोसिन, पैराफिन मोम, स्नेहन तेल पेट्रोलियम के परिष्करण से प्राप्त होते हैं।
• कोयला और पेट्रोलियम संसाधन सीमित हैं। हमें इनका विवेकपूर्ण उपयोग करना चाहिए।

अभ्यास

1. CNG और LPG को ईंधन के रूप में उपयोग करने के क्या लाभ हैं?

2. सड़कों की सतह बनाने के लिए प्रयुक्त पेट्रोलियम उत्पाद का नाम बताएं।

3. वर्णन कीजिए कि कोयला मृत वनस्पति से कैसे बनता है। इस प्रक्रिया को क्या कहा जाता है?

4. रिक्त स्थान भरें।

(क) जीवाश्म ईंधन ________________ और ________________ होते हैं।

(ख) पेट्रोलियम से विभिन्न घटकों को पृथक करने की प्रक्रिया को ________________ कहा जाता है।

(ग) वाहन के लिए सबसे कम प्रदूषण फैलाने वाला ईंधन ________________ है।

5. निम्न कथनों के सामने सही/गलत चिह्नित कीजिए।

(क) जीवाश्म ईंधन प्रयोगशाला में बनाए जा सकते हैं। $\quad \quad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(ख) CNG, पेट्रोल की तुलना में अधिक प्रदूषण फैलाने वाला ईंधन है। $\qquad \qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(ग) कोक कार्बन लगभग शुद्ध रूप है। $\qquad \qquad \quad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(घ) कोल-टार विभिन्न पदार्थों का मिश्रण है। $\qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(ङ) केरोसिन जीवाश्म ईंधन नहीं है। $\qquad \qquad \qquad \qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

6. समझाइए कि जीवाश्म ईंधन समाप्त होने वाले प्राकृतिक संसाधन क्यों हैं।

7. कोक की विशेषताएँ और उपयोगों का वर्णन कीजिए।

8. पेट्रोलियम के निर्माण की प्रक्रिया की व्याख्या कीजिए।

9. निम्न तालिका भारत में 1991–1997 के बीच कुल बिजली की कमी को दर्शाती है। आँकड़ों को ग्राफ के रूप में दिखाइए। Y-अक्ष पर वर्षों के लिए कमी प्रतिशत और X-अक्ष पर वर्ष प्लॉट कीजिए।

विस्तृत अध्ययन - गतिविधियाँ और परियोजनाएँ

1. भारत का एक रूपरेखा नक्शा लीजिए। नक्शे पर उन स्थानों को चिह्नित कीजिए जहाँ कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस पाए जाते हैं। उन स्थानों को दिखाइए जहाँ पेट्रोलियम रिफाइनरी स्थित हैं।

2. अपने पड़ोस की किन्हीं पाँच परिवारों को चुनिए। पूछताछ कीजिए कि पिछले पाँच वर्षों में उनकी ऊर्जा खपत (कोयला, गैस, बिजली, पेट्रोल, केरोसीन) बढ़ी है या घटी है। यह भी पूछिए कि वे ऊर्जा संरक्षण के लिए कौन-से उपाय अपनाते हैं।

3. भारत के प्रमुख ताप विद्युत संयंत्रों का स्थान पता कीजिए। उन स्थानों पर स्थित होने के क्या कारण हो सकते हैं?