MPSC 2025 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 65 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (3) — फक्त क. दिलेल्या चार स्रोतांपैकी तीन स्रोत कार्बनयुक्त इंधनाच्या ज्वलनातून ऊर्जा देतात, आणि केवळ एक — भूऔष्णिक ऊर्जा — तसे करत नाही. विधान अ, लाकूड, हे जैवभार-इंधन आहे: त्यात मुख्यतः सेल्युलोज व लिग्निन ही कार्बन-आधारित सेंद्रिय संयुगे असतात, आणि ते जाळल्यास त्यातील कार्बनचे ऑक्सिडीकरण होऊन ऊर्जा मिळते — इतर कोणत्याही ज्वलन-इंधनाप्रमाणेच. विधान ब, बायोगॅस, हे सेंद्रिय (कार्बनयुक्त) कचऱ्याच्या ॲनएरोबिक विघटनातून तयार होते आणि त्यात प्रामुख्याने मिथेन (CH4) व कार्बन डायऑक्साइडचे मिश्रण असते; बायोगॅस जाळून ऊर्जा घेणे म्हणजेही मिथेन या कार्बन संयुगाचेच ज्वलन आहे. विधान ड, कोळसा, हा या चारांतील सर्वांत कार्बन-संहत आहे — तो मूलतः जीवाश्मीकृत, कार्बन-समृद्ध वनस्पती-अवशेष असून कोळशावर आधारित वीजनिर्मिती हे पाठ्यपुस्तकातील कार्बन-ज्वलनाचे उदाहरण आहे. विधान क, भूऔष्णिक ऊर्जा, ही पूर्णपणे वेगळ्या भौतिक तत्त्वावर काम करते: ती पृथ्वीच्या अंतर्गत आधीच अस्तित्वात असलेली उष्णता — ग्रह-निर्मितीच्या वेळेची उरलेली उष्णता आणि गाभा-आवरणातील मूलद्रव्यांच्या किरणोत्सारी विघटनातून मिळणारी उष्णता — पृष्ठभागावर वाफ किंवा गरम पाण्याच्या रूपात आणून टर्बाइन फिरवण्यासाठी वापरते. यात कोणतेही इंधन जाळले जात नाही आणि कोणत्याही कार्बन संयुगाचे ऑक्सिडीकरण होत नाही; ही ऊर्जा औष्णिक व भूवैज्ञानिक उगमाची आहे, रासायनिक नव्हे. अ, ब व ड हे तिन्ही कार्बन-ज्वलनाचा समावेश करत असल्याने आणि क तसे करत नसल्याने, बरोबर संच 'फक्त क' आहे.

• (1)अ आणि ब दोन्ही — हा पर्याय लाकूड व बायोगॅस या दोन स्रोतांना कार्बन न वापरणारे मानतो, पण प्रत्यक्षात दोन्ही कार्बन-आधारित ज्वलन-इंधने आहेत — लाकूड म्हणजे जळलेले सेल्युलोज व लिग्निन, आणि बायोगॅस म्हणजे जळलेला मिथेन, एक-कार्बन संयुग. हा पर्याय खरोखर कार्बन न वापरणारा एकमेव स्रोत — भूऔष्णिक ऊर्जा (क) — देखील वगळतो, त्यामुळे यात समाविष्ट स्रोतांची रचनाही चुकीची आहे आणि बरोबर उत्तराची ओळखही चुकते.
• (2)ब आणि क दोन्ही — यात क (भूऔष्णिक, जो खरोखरच कार्बन न वापरणारा आहे) बरोबर समाविष्ट आहे, पण त्याला ब, बायोगॅस, सोबत चुकीने जोडले आहे — बायोगॅस मुख्यतः मिथेन असून तो इतर कोणत्याही ज्वलनशील वायूप्रमाणेच जाळून ऊर्जा दिली जाते. बायोगॅसमध्ये कार्बनचा समावेश असल्याने त्याला भूऔष्णिकसोबत जोडल्याने हा संच केवळ अर्धाच बरोबर ठरतो.
• (4)फक्त ड — हा पर्याय फक्त कोळसा नमूद करतो, पण कोळसा हा नेमकाच सर्वांत स्पष्टपणे कार्बन वापरणारा स्रोत आहे — तो पुरातन वनस्पती-अवशेषांपासून तयार झालेले कार्बन-समृद्ध जीवाश्म इंधन असून त्याचे ज्वलन हे कार्बन-आधारित ऊर्जा-उत्पादनाचे क्लासिक उदाहरण आहे. फक्त ड निवडल्यास लाकूड (अ) व बायोगॅस (ब) हेही तितकेच कार्बन-आधारित आहेत हे चुकते, आणि प्रत्यक्ष कार्बनरहित स्रोत, क (भूऔष्णिक), पूर्णपणे वगळला जातो.

ऊर्जा-स्रोतांचे वर्गीकरण ते कार्बनयुक्त इंधनाच्या रासायनिक ज्वलनातून ऊर्जा देतात की अन्य कोणत्या भौतिक प्रक्रियेतून, यावर करता येते. लाकूड, बायोगॅस व कोळसा हे तिन्ही पहिल्या गटात मोडतात: प्रत्येक जण रासायनिकदृष्ट्या कार्बन संयुगांचा साठा आहे (लाकडात सेल्युलोज/लिग्निन, बायोगॅसमध्ये मिथेन, कोळशात मोठ्या प्रमाणात मूलद्रव्य व हायड्रोकार्बनबद्ध कार्बन), आणि प्रत्येक जण ऑक्सिडीकरण होऊन कार्बन डायऑक्साइड ज्वलन-उत्पादन म्हणून देत उपयुक्त ऊर्जा देतो. भूऔष्णिक ऊर्जा पूर्णपणे वेगळ्या वर्गात मोडते — ती पृथ्वीच्या अंतर्गत उष्णतेपासून थेट मिळवलेली एक औष्णिक ऊर्जेची स्वरूप आहे, जी ग्रहाच्या निर्मिती-काळातील उरलेल्या उष्णतेतून व कवच-आवरणातील सतत चालणाऱ्या किरणोत्सारी विघटनातून निर्माण होते. भूऔष्णिक प्रकल्प नैसर्गिकरीत्या मिळणारी किंवा अभियांत्रिकीने तयार केलेली वाफ व गरम पाणी वापरून टर्बाइन फिरवतात, त्यात ज्वलन-प्रक्रियेच्या टप्प्यात कोणतेही इंधन किंवा कार्बन संयुग वापरले जात नाही.

एमपीएससीचे पर्यावरण व ऊर्जा प्रश्न उमेदवार ऊर्जा-स्रोतांचे वर्गीकरण त्यांच्या प्रत्यक्ष ऊर्जा-मुक्तीच्या यंत्रणेनुसार करू शकतो का, हे तपासतात, केवळ त्यांना सैलपणे 'नवीकरणीय' किंवा 'अनवीकरणीय' असे लेबल लावण्याऐवजी. लाकूड व बायोगॅस हे सर्वसाधारणपणे व बरोबर 'नवीकरणीय' किंवा 'हरित' ऊर्जा-स्रोत मानले जातात, त्यामुळे उमेदवाराला असे वाटू शकते की ते भूऔष्णिक किंवा सौर ऊर्जेसारखे कार्बनरहित स्रोतच असतील — पण नवीकरणीयता व कार्बन-समावेश हे स्वतंत्र गुणधर्म आहेत. एखादे इंधन नवीकरणीय असूनही कार्बन-आधारित असू शकते (लाकूड, बायोगॅस), जसे ते अनवीकरणीय व कार्बन-आधारित असू शकते (कोळसा); भूऔष्णिक ऊर्जा असामान्य आहे कारण ती ज्वलन-आधारित इंधनही नाही आणि पारंपरिक अर्थाने साठवलेले रासायनिक इंधनही नाही.

• लाकूड हे प्रामुख्याने सेल्युलोज व लिग्निन असलेले जैवभार-इंधन आहे; ते जाळल्यास कार्बनचे ऑक्सिडीकरण होऊन ऊर्जा मिळते.
• बायोगॅस हा सेंद्रिय कचऱ्याच्या ॲनएरोबिक विघटनातून मुख्यतः मिळणारा मिथेन (CH4) आहे; तो जाळणे म्हणजे कार्बन-ज्वलन.
• कोळसा हा पुरातन वनस्पती-अवशेषांपासून तयार झालेला कार्बन-समृद्ध जीवाश्म इंधन आहे.
• भूऔष्णिक ऊर्जा पृथ्वीच्या अंतर्गत उष्णतेतून (उरलेली निर्मिती-उष्णता व किरणोत्सारी विघटन) मिळते आणि त्यात कोणतेही इंधन जाळले जात नाही.
• नवीकरणीयता व कार्बन-आधारित ज्वलन हे स्वतंत्र गुणधर्म आहेत — लाकूड व बायोगॅस नवीकरणीय असूनही कार्बनयुक्त आहेत, तर भूऔष्णिक ना ज्वलन-आधारित आहे ना साठवलेले रासायनिक इंधन.

• 'नवीकरणीय' किंवा 'हरित' असे लेबल असलेला कोणताही स्रोत कार्बनरहितही असावा असे गृहीत धरणे, जेव्हा जैवभार व बायोगॅस नवीकरणीय असूनही कार्बनयुक्त असतात
• 'बायो' या शब्दामुळे बायोगॅस काहीतरी मूलतः स्वच्छ वाटतो, म्हणून तो मूलतः मिथेन-आधारित ज्वलन-इंधन आहे याकडे दुर्लक्ष करणे
• यादीतील एकमेव 'कार्बन' स्रोत कोळसाच आहे असे मानणे व लाकूड-बायोगॅसही तितकेच कार्बन-आधारित आहेत हे चुकवणे
• भूऔष्णिक ऊर्जा ही यंत्रणेत मूलतः वेगळी (मिळवलेली उष्णता) आहे, केवळ अंशाने ('अधिक स्वच्छ' इंधन) वेगळी नाही, हे न ओळखणे

एमपीएससीचे विज्ञान व पर्यावरण प्रश्न ऊर्जा-स्रोतांवर बहुधा खऱ्या कार्बनरहित स्रोतांना (भूऔष्णिक, सौर) नवीकरणीय-पण-कार्बनयुक्त स्रोतांशी (लाकूड, बायोगॅस) मिसळतात, आणि उमेदवार स्रोतांचे वर्गीकरण त्यांच्या प्रत्यक्ष ऊर्जा-मुक्ती यंत्रणेनुसार करतो की सैल नवीकरणीय/अनवीकरणीय लेबलनुसार, हे तपासतात.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  भूऔष्णिक ऊर्जा प्रामुख्याने खालीलपैकी कशापासून मिळते ?

  • (a)भूगर्भातील कार्बन साठ्यांचे ज्वलन
  • (b)पृथ्वीच्या अंतर्गत उष्णता — उरलेली निर्मिती-उष्णता व किरणोत्सारी विघटन
  • (c)खडकांनी शोषलेली सौर किरणे
  • (d)भूगर्भातील सेंद्रिय पदार्थाचे ॲनएरोबिक विघटन

  उत्तर(b) पृथ्वीच्या अंतर्गत उष्णता — उरलेली निर्मिती-उष्णता व किरणोत्सारी विघटन — भूऔष्णिक प्रकल्प ही उष्णता वाफ किंवा गरम पाण्याच्या रूपात थेट वापरून टर्बाइन फिरवतात, कोणतेही इंधन न जाळता.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  सेंद्रिय कचऱ्याच्या ॲनएरोबिक विघटनातून तयार होणारा बायोगॅस प्रामुख्याने कोणत्या वायूचा बनलेला असतो, ज्यामुळे त्याचे ज्वलन ही कार्बन-आधारित ऊर्जा-प्रक्रिया ठरते ?

  • (a)हायड्रोजन
  • (b)मिथेन
  • (c)नायट्रोजन
  • (d)ऑक्सिजन

  उत्तर(b) मिथेन — बायोगॅस मुख्यतः मिथेन व कार्बन डायऑक्साइडचे मिश्रण असतो, आणि त्यातील मिथेन घटक जाळून ऊर्जा मिळवणे ही कार्बन-ज्वलन प्रक्रिया आहे, भूऔष्णिक ऊर्जेच्या विपरीत.