हाबन अपने पिता के साथ एक दूरदराज़ के गाँव से गुवाहाटी आता है।
वह लोगों को सड़क पर चलने वाले अजीब घरनुमा वस्तुओं में चढ़ते देखता है। वह एक “रसोई” को भी देखता है जो कई घरों को खींचे ले जा रही है। वह हैरान होकर अपने पिता से पूछता है, “बा, हमारे घर गुवाहाटी में देखे गए घरों की तरह क्यों नहीं चलते?”
बा जवाब देते हैं, “ये घर नहीं हैं, ये बसें और ट्रेनें हैं। हमारे घरों के विपरीत ये ईंट और पत्थरों से नहीं बने हैं; इन्हें बनाने में लोहे और एल्युमिनियम जैसी धातुओं का उपयोग होता है। ये अपने आप नहीं चलते। इन्हें एक इंजन चलाता है जिसे चलने के लिए ऊर्जा चाहिए होती है।”

हम अपने दैनिक जीवन में धातुओं से बनी कई चीज़ों का उपयोग करते हैं। क्या आप अपने घर में प्रयोग होने वाली धातुओं से बनी कुछ वस्तुओं की सूची बना सकते हैं? ये धातुएँ आती कहाँ से हैं?

आपने पढ़ा है कि पृथ्वी की पपड़ी चट्टानों में समाई हुई विभिन्न खनिजों से बनी है। इन खनिजों से उचित परिष्करण के बाद विभिन्न धातुएँ निकाली जाती हैं।

खनिज हमारे जीवन का अनिवार्य हिस्सा हैं। लगभग हर चीज़ जिसे हम प्रयोग करते हैं—चाहे वह एक छोटा सा पिन हो या एक विशाल इमारत या बड़ा जहाज़—सब कुछ खनिजों से बना है। रेलवे की पटरियाँ और सड़कों की तारकोल परत, हमारे औज़ार और मशीनें भी खनिजों से बनी हैं। कारें, बसें, ट्रेनें, हवाई जहाज़ खनिजों से बनते हैं और पृथ्वी से प्राप्त ऊर्जा संसाधनों पर चलते हैं। यहाँ तक कि हमारा खाना भी खनिजों को समेटे होता है। विकास के हर चरण में मनुष्यों ने अपनी आजीविका, सजावट, उत्सवों, धार्मिक और अनुष्ठानिक परंपराओं के लिए खनिजों का उपयोग किया है।

टूथपेस्ट और खनिजों से आती एक चमकदार मुस्कान
टूथपेस्ट आपके दांतों को साफ करता है। सिलिका, चूना पत्थर, एल्युमिनियम ऑक्साइड और विभिन्न फॉस्फेट खनिज जैसे अपघर्षक खनिज सफाई करते हैं। फ्लोराइड, जो कैविटी को कम करने के लिए इस्तेमाल होता है, एक खनिज फ्लोराइट से आता है। अधिकांश टूथपेस्ट को टाइटेनियम ऑक्साइड से सफेद बनाया जाता है, जो रूटाइल, इल्मेनाइट और एनाटेस नामक खनिजों से आता है। कुछ टूथपेस्ट में चमक माइका से आती है। टूथब्रश और ट्यूब जिसमें पेस्ट होता है, वे पेट्रोलियम से बने प्लास्टिक से बनते हैं। पता लगाएं कि ये खनिज कहाँ पाए जाते हैं?

थोड़ा और खोजिए और पता लगाइए कि एक बल्ब बनाने में कितने खनिज इस्तेमाल होते हैं?

सभी जीवित चीजों को खनिजों की जरूरत होती है
जीवन की प्रक्रियाएँ खनिजों के बिना संभव नहीं हैं। यद्यपि हमारे कुल पोषक तत्वों में से खनिजों की मात्रा केवल लगभग 0.3 प्रतिशत होती है, वे इतने प्रभावशाली और महत्वपूर्ण हैं कि उनके बिना हम अन्य 99.7 प्रतिशत खाद्य पदार्थों का उपयोग नहीं कर पाएंगे। थोड़ा और खोजिए और खाद्य लेबल पर छपे “पोषण संबंधी तथ्य” इकट्ठा कीजिए।

खनिज क्या है?

भूविज्ञानी खनिज को “समरूप, प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पदार्थ जिसकी परिभाषित आंतरिक संरचना होती है” के रूप में परिभाषित करते हैं। खनिज प्रकृति में विभिन्न रूपों में पाए जाते हैं, सबसे कठोर हीरे से लेकर सबसे नरम टाल्क तक। वे इतने विविध क्यों हैं?

आपने पहले से ही चट्टानों के बारे में सीखा है। चट्टानें समांगी पदार्थों के संयोजन होती हैं जिन्हें खनिज कहा जाता है। कुछ चट्टानें, उदाहरण के लिए चूना पत्थर, केवल एक ही खनिज से बनी होती हैं, लेकिन अधिकांश चट्टानें विभिन्न अनुपातों में कई खनिजों से बनी होती हैं। यद्यपि 2000 से अधिक खनिजों की पहचान की गई है, केवल कुछ ही अधिकांश चट्टानों में प्रचुरता से पाए जाते हैं।

एक विशेष खनिज जो किसी निश्चित संयोजन के तत्वों से बनेगा, वह उन भौतिक और रासायनिक परिस्थितियों पर निर्भर करता है जिनके अंतर्गत वह पदार्थ बनता है। यह, बदले में, एक विशेष खनिज के पास मौजूद रंग, कठोरता, क्रिस्टल रूप, चमक और घनत्व की एक विस्तृत श्रृंखला को जन्म देता है। भूवैज्ञानिक इन गुणों का उपयोग खनिजों को वर्गीकृत करने के लिए करते हैं।

भूगोलविदों और भूवैज्ञानिकों द्वारा खनिजों का अध्ययन
भूगोलविद पृथ्वी की पपड़ी के भाग के रूप में खनिजों का अध्ययन भू-आकृतियों की बेहतर समझ के लिए करते हैं। खनिज संसाधनों का वितरण और संबद्ध आर्थिक गतिविधियाँ भूगोलविदों की रुचि के विषय होते हैं। एक भूवैज्ञानिक, हालांकि, खनिजों के निर्माण, उनकी आयु और भौतिक और रासायनिक संरचना में रुचि रखता है।

हालांकि, सामान्य और वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए खनिजों को निम्नलिखित के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

खनिजों की उपस्थिति का प्रकार

ये खनिज कहाँ पाए जाते हैं?

The three main types of formations in which minerals occur are:

(i) In igneous and metamorphic rocks: Minerals in cracks, crevices, faults or joints. Smaller occurrences are called veins and larger occurrences are called lodes.
(ii) In sedimentary rocks: Minerals in beds or layers, formed by deposition, accumulation and concentration in horizontal strata (e.g. coal, iron ore, gypsum, potash salt, sodium salt).

(iii) गठन का एक अन्य तरीका सतह की चट्टानों के विघटन और घुलनशील घटकों के हटने से संबंधित है, जिससे अयस्कों वाले अपरदित पदार्थ का अवशेषी द्रव्य शेष रह जाता है। बॉक्साइट इसी प्रकार बनता है।

(iv) कुछ खनिज घाटियों की तलहटी और पहाड़ियों के आधार की रेतों में नदी-तल निक्षेपों के रूप में पाए जाते हैं। इन निक्षेपों को ‘प्लेसर निक्षेप’ कहा जाता है और इनमें सामान्यतः ऐसे खनिज होते हैं जो पानी से संक्षारित नहीं होते। सोना, चांदी, टिन और प्लैटिनम इन खनिजों में सबसे महत्वपूर्ण हैं।

(v) समुद्र के जल में खनिजों की विशाल मात्रा होती है, परंतु इनमें से अधिकांश इतने व्यापक रूप से फैले हुए हैं कि आर्थिक दृष्टि से महत्वपूर्ण नहीं हैं। फिर भी, सामान्य नमक, मैग्नीशियम और ब्रोमीन मुख्यतः समुद्री जल से प्राप्त होते हैं। समुद्र की तली भी मैंगनीज गोलियों से समृद्ध है।

रोचक तथ्य
रैट-होल खनन। क्या आप जानते हैं कि भारत में अधिकांश खनिज राष्ट्रीयकृत हैं और उनके उत्खनन के लिए सरकार से उचित अनुमति लेना आवश्यक है? लेकिन उत्तर-पूर्व भारत के अधिकांश आदिवासी क्षेत्रों में खनिजों का स्वामित्व व्यक्तियों या समुदायों के पास होता है। मेघालय में कोयला, लौह अयस्क, चूना पत्थर और डोलोमाइट आदि के बड़े भंडार हैं। जोवाई और चेरापूंजी में कोयले का खनन परिवार के सदस्यों द्वारा एक लंबे संकीर्ण सुरंग के रूप में किया जाता है, जिसे ‘रैट होल’ खनन कहा जाता है। राष्ट्रीय हरित प्राधिकरण ने ऐसी गतिविधियों को अवैध घोषित किया है और अनुशंसा की है कि इन्हें तत्काल रोका जाना चाहिए।

थोड़ा और गहराई से जानें: खुली खदान, खदान और शाफ्टों वाली भूमिगत खदान में क्या अंतर है?

भारत भाग्यशाली है कि इसके पास काफी समृद्ध और विविध खनिज संसाधन हैं। हालांकि, ये असमान रूप से वितरित हैं। व्यापक रूप से कहा जाए तो प्रायद्वीपीय चट्टानों में कोयले, धातु खनिजों, अभ्रक और कई अन्य अधातु खनिजों के अधिकांश भंडार हैं। प्रायद्वीप के पश्चिमी और पूर्वी किनारों पर स्थित तलछटी चट्टानों में, गुजरात और असम में अधिकांश पेट्रोलियम भंडार हैं। राजस्थान, जो प्रायद्वीप की चट्टान प्रणालियों से संबंधित है, में कई अलौह खनिजों के भंडार हैं। उत्तर भारत के विशाल जलोढ़ मैदान आर्थिक खनिजों से लगभग रिक्त हैं। ये विभिन्नताएं मुख्यतः खनिजों के निर्माण में शामिल भूगर्भीय संरचना, प्रक्रियाओं और समय में अंतर के कारण हैं।

अब हम भारत में कुछ प्रमुख खनिजों के वितरण का अध्ययन करें। हमेशा याद रखें कि अयस्क में खनिज की सांद्रता, निष्कर्षण में आसानी और बाजार की निकटता किसी भंडार की आर्थिक व्यवहार्यता को प्रभावित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार, मांग को पूरा करने के लिए कई संभावित विकल्पों में से एक चुनाव करना पड़ता है। जब ऐसा किया जाता है, तो कोई खनिज ‘निक्षेप’ या ‘भंडार’ एक खान में बदल जाता है।

फैरस खनिज

फैरस खनिज धात्विक खनिजों के कुल उत्पादन मूल्य का लगभग तीन-चौथाई हिस्सा हैं। वे धातुकर्म उद्योगों के विकास के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करते हैं। भारत अपनी आंतरिक मांग पूरी करने के बाद पर्याप्त मात्रा में फैरस खनिजों का निर्यात करता है।

लौह अयस्क

लौह अयस्क आधारभूत खनिज है और औद्योगिक विकास की रीढ़ है। भारत लौह अयस्क की पर्याप्त संपत्ति से संपन्न है। भारत अच्छी गुणवत्ता वाले लौह अयस्कों से समृद्ध है। मैग्नेटाइट सबसे उत्तम लौह अयस्क है जिसमें 70 प्रतिशत तक लोहा की बहुत उच्च मात्रा होती है। इसमें उत्कृष्ट चुंबकीय गुण होते हैं, जो विशेष रूप से विद्युत उद्योग में मूल्यवान हैं। हेमेटाइट अयस्क मात्रा के आधार पर सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक लौह अयस्क है, लेकिन इसमें मैग्नेटाइट की तुलना में थोड़ा कम लोहा की मात्रा होती है (50-60 प्रतिशत)। 2018-19 में लौह अयस्क का लगभग सम्पूर्ण उत्पादन (97%) ओडिशा, छत्तीसगढ़, कर्नाटक और झारखंड से प्राप्त हुआ। शेष उत्पादन (3%) अन्य राज्यों से था।

The major iron ore belts in India are:

• Odisha-Jharkhand belt – High-grade hematite ore is found here, particularly in Baraibil region.
• Durg-Bastar-Chandrapur belt – Located in Chhattisgarh and Maharashtra, this belt contains iron ore deposits in the Bailadila hills.
• Ballari-Chitradurga-Chikkamagaluru belt – Situated in Karnataka, this belt has substantial hematite reserves.
• Maharashtra-Goa belt – Though not as prominent, this belt contributes to the iron ore production.

These belts are significant for the steel industry and economic growth of the regions.

• ओडिशा-झारखंड पट्टा: ओडिशा में मयूरभंज और केंदुझर जिलों के बदमपहाड़ खानों में उच्च ग्रेड का हेमेटाइट अयस्क पाया जाता है। झारखंड के सिंहभूम जिले के सटे हुए भागों में गुआ और नोवामुंडी में हीमेटाइट लौह अयस्क का खनन किया जाता है।
• दुर्ग-बस्तर-चंद्रपुर पट्टा छत्तीसगढ़ और महाराष्ट्र में स्थित है। छत्तीसगढ़ के बस्तर जिले की प्रसिद्ध बैलाडिला पहाड़ियों में अत्यंत उच्च ग्रेड के हेमेटाइट पाए जाते हैं। यह पहाड़ियाँ अत्यंत उच्च ग्रेड के हेमेटाइट लौह अयस्क की 14 चिंहों से बनी हैं। इसमें इस्पात निर्माण के लिए आवश्यक सर्वोत्तम भौतिक गुण हैं। इन खानों से निकला लौह अयस्क विशाखापत्तनम बंदरगाह के रास्ते जापान और दक्षिण कोरिया को निर्यात किया जाता है।
• कर्नाटक का बल्लारी-चित्रदुर्ग-चिक्कमगलुरु-तुमकुरु पट्टे में लौह अयस्क के विशाल भंडार हैं। कर्नाटक के पश्चिमी घाटों में स्थित कुद्रेमुख खानें शत-प्रतिशत निर्यात इकाई हैं। कुद्रेमुख के भंडार विश्व के सबसे बड़े भंडारों में गिने जाते हैं। अयस्क को पाइपलाइन के माध्यम से स्लरी के रूप में मंगलूर के पास एक बंदरगाह तक पहुँचाया जाता है।
• महाराष्ट्र-गोवा पट्टे में गोवा राज्य और महाराष्ट्र का रत्नागिरी जिला शामिल है। यद्यपि यहाँ के अयस्क अत्यंत उच्च गुणवत्ता के नहीं हैं, फिर भी इनका कुशलता से दोहन किया जाता है। लौह अयस्क मरमागाओ बंदरगाह के रास्ते निर्यात किया जाता है।

मैंगनीज

मैंगनीज का प्रयोग मुख्यतः इस्पात और फेरो-मैंगनीज मिश्र धातु के निर्माण में किया जाता है। एक टन इस्पात बनाने में लगभग 10 किग्रा मैंगनीज की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग ब्लीचिंग पाउडर, कीटनाशक और पेंट बनाने में भी होता है।

थोड़ा गहराई से खोजें: लौह अयस्क, मैंगनीज़, कोयला और लौह इस्पात उद्योग के वितरण को दर्शाने वाले मानचित्रों को एक ही मानचित्र पर रखें। क्या आप कोई सहसंबंध देखते हैं? क्यों?

अलौह खनिज

भारत के पास अलौह खनिजों का भंडार और उत्पादन बहुत संतोषजनक नहीं है। फिर भी, ताँबा, बॉक्साइट, सीसा, जस्ता और सोना जैसे ये खनिज धातुकर्म, अभियांत्रिकी और विद्युत उद्योगों की कई शाखाओं में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आइए ताँबे और बॉक्साइट के वितरण का अध्ययन करें।

भारत: लौह अयस्क, मैंगनीज़, बॉक्साइट और अभ्रक का वितरण

ताँबा

भारत ताँबे के भंडार और उत्पादन में गंभीर रूप से कमी से जूझ रहा है। नमनीय, तन्य और उत्तम चालक होने के कारण ताँबा मुख्यतः विद्युत केबलों, इलेक्ट्रॉनिक्स और रासायनिक

उद्योग। मध्य प्रदेश के बालाघाट खान, राजस्थान के खेतड़ी खान और झारखंड के सिंहभूम जिले तांबे के प्रमुख उत्पादक हैं।

बॉक्साइट

यद्यपि कई अयस्कों में एल्युमिनियम होता है, लेकिन बॉक्साइट—एक मिट्टी जैसा पदार्थ—से ही एल्युमिना और बाद में एल्युमिनियम प्राप्त किया जाता है। बॉक्साइट के भंडार एल्युमिनियम सिलिकेट से भरी चट्टानों के विघटन से बनते हैं।

एल्युमिनियम एक महत्वपूर्ण धातु है क्योंकि यह लोहे जैसी धातुओं की ताकत को अत्यधिक हल्केपन के साथ जोड़ती है और साथ ही अच्छी विद्युत चालकता तथा उत्कृष्ट लचीलापन भी देती है।

भारत के बॉक्साइट भंडार मुख्यतः अमरकंटक पठार, मैकल पहाड़ियों और बिलासपुर-कटनी के पठार क्षेत्र में पाए जाते हैं।

ओडिशा 2016-17 में भारत का सबसे बड़ा बॉक्साइट उत्पादक राज्य था। कोरापुट जिले के पंचपतमाली भंडार इस राज्य के सबसे महत्वपूर्ण बॉक्साइट भंडार हैं।

चित्र 5.6: बॉक्साइट खान

थोड़ा और खोदें: भारत के भौतिक मानचित्र पर बॉक्साइट की खानों को चिह्नित करें।

रोचक तथ्य
एल्युमिनियम की खोज के बाद सम्राट नेपोलियन तृतीय ने अपने कपड़ों पर बटन और हुक एल्युमिनियम के बने हुए पहने और अपने अधिक प्रतिष्ठित मेहमानों को एल्युमिनियम के बर्तनों में भोजन परोसा, जबकि कम सम्मानित मेहमानों को सोने और चांदी के बर्तनों में भोजन दिया गया। इस घटना के तीस वर्ष बाद पेरिस में भिखारियों के पास एल्युमिनियम के कटोरे सबसे सामान्य थे।

अधातु खनिज

माइका एक खनिज है जो प्लेटों या पत्तियों की श्रृंखला से बना होता है। यह आसानी से पतली चादरों में विभाजित हो जाता है। ये चादरें इतनी पतली हो सकती हैं कि एक माइका चादर में जो कुछ सेंटीमीटर ऊंची हो, उसमें हजारों चादरें परत दर परत रखी जा सकती हैं। माइका साफ, काला, हरा, लाल, पीला या भूरा हो सकता है। अपने उत्कृष्ट डाइ-इलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ, कम पावर लॉस फैक्टर, इन्सुलेटिंग गुणों और उच्च वोल्टेज के प्रति प्रतिरोध के कारण, माइका विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उद्योगों में उपयोग होने वाला सबसे अनिवार्य खनिजों में से एक है।

माइका के भंडार छोटा नागपुर पठार के उत्तरी किनारे पर पाए जाते हैं। झारखंड का कोडरमा-गया-हजारीबाग बेल्ट प्रमुख उत्पादक है।

राजस्थान में, अजमेर के आसपास का क्षेत्र प्रमुख माइका उत्पादक क्षेत्र है। आंध्र प्रदेश का नेल्लोर माइका बेल्ट भी देश में एक महत्वपूर्ण उत्पादक है।

चट्टान खनिज

चूना पत्थर कैल्शियम कार्बोनेट या कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट से बनी चट्टानों के साथ पाया जाता है। यह अधिकांश भूवैज्ञानिक संरचनाओं की अवसादी चट्टानों में पाया जाता है। चूना पत्थर सीमेंट उद्योग के लिए मूलभूत कच्चा माल है और ब्लास्ट फर्नेस में लोहे के अयस्क को पिघलाने के लिए अत्यावश्यक है।

थोड़ा गहराई से खोजें: नक्शों का अध्ययन करें और समझाएं कि छोटा नागपुर खनिजों का भंडार क्यों है।

चित्र 5.7: चूना पत्थर का उत्पादन राज्यवार प्रतिशत हिस्सेदारी दिखाता है, 2018-19

खनन के खतरे
क्या आपने कभी सोचा है कि खननकर्ता आपके जीवन को सुविधाजनक बनाने में कितना प्रयास करते हैं? खनन का खननकर्ताओं के स्वास्थ्य और पर्यावरण पर क्या प्रभाव पड़ता है?
खननकर्ताओं द्वारा साँस ली जाने वाली धूल और विषैली गैसें उन्हें फेफड़ों की बीमारियों के प्रति संवेदनशील बनाती हैं। खान की छत के गिरने, जलमग्न होने और कोयले की खानों में आग लगने का खतरा खननकर्ताओं के लिए लगातार खतरा बना रहता है।

चित्र 5.8: खनन क्षेत्रों में धूल उत्पन्न होने के कारण वायु प्रदूषण

क्षेत्र के जल स्रोत खनन के कारण दूषित हो जाते हैं। अपशिष्ट और स्लरी के डंपिंग से भूमि, मिट्टी का क्षरण होता है और नदी-नालों का प्रदूषण बढ़ता है।

खनन को “हत्यारा उद्योग” बनने से रोकने के लिए सख्त सुरक्षा नियम और पर्यावरणीय कानूनों का क्रियान्वयन आवश्यक है।

खनिजों का संरक्षण

हम सभी उद्योग और कृषि की खनिज निक्षेपों और उनसे निर्मित पदार्थों पर मजबूत निर्भरता की सराहना करते हैं। उपयोगी खनिज निक्षेपों की कुल मात्रा पृथ्वी की भूपटल का एक नगण्य अंश, अर्थात् एक प्रतिशत है। हम ऐसे खनिज संसाधनों को तेजी से खपत कर रहे हैं जिनके बनने और सघन होने में लाखों वर्ष लगे। खनिज निर्माण की भूगर्भीय प्रक्रियाएँ इतनी धीमी हैं कि पुनःपूर्ति की दरें वर्तमान खपत की दरों की तुलना में अनंत रूप से छोटी हैं। खनिज संसाधन इसलिए सीमित और अनवीकरणीय हैं। समृद्ध खनिज निक्षेप हमारे देश के अत्यंत मूल्यवान परंतु अल्पकालिक अधिकार हैं। अयस्कों का निरंतर निष्कर्षण लागत बढ़ाता है क्योंकि खनिज निष्कर्षण बड़ी गहराई से होता है और गुणवत्ता घटती है।

हमारे खनिज संसाधनों का योजनाबद्ध और सतत तरीके से उपयोग करने के लिए समन्वित प्रयास किया जाना चाहिए। निम्न ग्रेड के अयस्कों को कम लागत पर उपयोग करने के लिए बेहतर प्रौद्योगिकियों का निरंतर विकास किया जाना चाहिए। धातुओं की पुनर्चक्रण, स्क्रैप धातुओं और अन्य विकल्पों का उपयोग भविष्य के लिए हमारे खनिज संसाधनों को संरक्षित करने के कदम हैं।

थोड़ा और खोदिए: उन वस्तुओं की सूची बनाइए जहाँ खनिजों के स्थान पर विकल्पों का उपयोग हो रहा है। ये विकल्प कहाँ से प्राप्त होते हैं?

ऊर्जा संसाधन

ऊर्जा सभी गतिविधियों के लिए आवश्यक है। इसकी आवश्यकता खाना पकाने, प्रकाश और ऊष्मा प्रदान करने, वाहनों को चलाने और उद्योगों में मशीनरी चलाने के लिए होती है।

ऊर्जा का उत्पादन ईंधन खनिजों जैसे कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस, यूरेनियम और बिजली से किया जा सकता है। ऊर्जा संसाधनों को पारंपरिक और अपारंपरिक स्रोतों में वर्गीकृत किया जा सकता है। पारंपरिक स्रोतों में शामिल हैं: लकड़ी, पशु गोबर के उपले, कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और बिजली (जल-विद्युत और तापीय दोनों)। अपारंपरिक स्रोतों में शामिल हैं सौर, पवन, ज्वारीय, भू-तापीय, बायोगैस और परमाणु ऊर्जा। लकड़ी और पशु गोबर के उपले ग्रामीण भारत में सबसे अधिक सामान्य हैं। एक अनुमान के अनुसार ग्रामीण घरों में ऊर्जा की 70 प्रतिशत से अधिक आवश्यकता इन दोनों से पूरी होती है; इनका उपयोग जारी रखना कम होते जंगल क्षेत्र के कारण तेजी से कठिन होता जा रहा है। इसके अतिरिक्त, गोबर के उपले का उपयोग भी हतोत्साहित किया जा रहा है क्योंकि यह सबसे मूल्यवान खाद को खपाता है जिसका उपयोग कृषि में किया जा सकता है।

पारंपरिक ऊर्जा स्रोत

कोयला: भारत में कोयला सबसे प्रचुर मात्रा में उपलब्ध जीवाश्म ईंधन है। यह राष्ट्र की ऊर्जा आवश्यकताओं का एक पर्याप्त हिस्सा पूरा करता है। इसका उपयोग बिजली उत्पादन, उद्योगों को ऊर्जा आपूर्ति के साथ-साथ घरेलू जरूरतों के लिए भी किया जाता है। भारण अपनी वाणिज्यिक ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कोयले पर अत्यधिक निर्भर है।

जैसा कि आप पहले से जानते हैं कि कोयला लाखों वर्षों तक पौधों के पदार्थ के संपीड़न के कारण बनता है। कोयला, इसलिए, संपीड़न की डिग्री और गहराई के आधार पर विभिन्न रूपों में पाया जाता है और

चित्र 5.9 (a): कोयला खदान के अंदर से एक दृश्य

चित्र 5.9 (b): कोयला खदान के बाहर से एक दृश्य

दफनाने के समय। दलदलों में सड़ते पौधे पीट उत्पन्न करते हैं। जिसमें कम कार्बन और उच्च नमी की मात्रा होती है और इसकी ऊष्मा उत्पन्न करने की क्षमता कम होती है। लिग्नाइट एक निम्न श्रेणी का भूरा कोयला है, जो नरम होता है और इसमें उच्च नमी की मात्रा होती है। प्रमुख लिग्नाइट भंडार तमिलनाडु के नेयवेली में हैं और इनका उपयोग विद्युत उत्पादन के लिए किया जाता है। वह कोयला जो गहराई में दबा हुआ है और जिसे उच्च तापमान का सामना करना पड़ा है, वह बिटुमिनस कोयला है। यह व्यावसायिक उपयोग में सबसे लोकप्रिय कोयला है। मेटलर्जिकल कोयला उच्च श्रेणी का बिटुमिनस कोयला है जिसकी धातु निकालने वाली भट्ठियों में लोहे को पिघलाने के लिए विशेष मूल्य है। एंथ्रासाइट सबसे उच्च गुणवत्ता वाला कठोर कोयला है।

भारत में कोयला दो मुख्य भूवैज्ञानिक युगों की शैल श्रृंखलाओं में पाया जाता है, अर्थात् गोंडवाना, जो थोड़ा अधिक 200 मिलियन वर्ष पुराना है और तृतीयक जमा जो केवल लगभग 55 मिलियन वर्ष पुराने हैं। गोंडवाना कोयले के प्रमुख संसाधन, जो मेटलर्जिकल कोयला हैं, दामोदर घाटी (पश्चिम बंगाल-

भारत: कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस का वितरण

गतिविधि
GAIL (इंडिया) द्वारा “वन नेशन वन ग्रिड” के तहत बिछाई गई क्रॉस-कंट्री प्राकृतिक गैस पाइपलाइनों की जानकारी एकत्र करें।

झारखंड). झरिया, रानीगंज, बोकारो महत्वपूर्ण कोलफील्ड हैं। गोदावरी, महानदी, सोन और वर्धा घाटियों में भी कोयले के भंडार हैं।

टर्शियरी कोयले उत्तर-पूर्वी राज्यों मेघालय, असम, अरुणाचल प्रदेश और नगालैंड में पाए जाते हैं।

याद रखें कोयला एक भारी सामग्री है, जिसका उपयोग करने पर वजन कम हो जाता है क्योंकि यह राख में बदल जाता है। इसलिए, भारी उद्योग और ताप विद्युत स्टेशन कोलफील्ड पर या उसके पास स्थित हैं।

पेट्रोलियम

पेट्रोलियम या खनिज तेल भारत में कोयले के बाद अगला प्रमुख ऊर्जा स्रोत है। यह ऊष्मा और प्रकाश के लिए ईंधन, मशीनरी के लिए स्नेहक और कई विनिर्माण उद्योगों के लिए कच्चे माल के रूप में प्रदान करता है। पेट्रोलियम रिफाइनरीज सिंथेटिक टेक्सटाइल, उर्वरक और कई रासायनिक उद्योगों के लिए एक “नोडल उद्योग” के रूप में कार्य करती हैं।

भारत में अधिकांश पेट्रोलियम उत्पन्न तृतीयक काल की चट्टानी संरचनाओं में उपस्थित एंटीक्लाइन और फॉल्ट ट्रैप से जुड़े हैं। मोड़ वाले क्षेत्रों में, एंटीक्लाइन या गुंबदों में यह वहाँ मिलता है जहाँ तेल ऊपर मुड़े हुए भाग की चोटी में फँसा होता है। तेल वाली परत एक छिद्रयुक्त चूना पत्थर या बलुआ पत्थर होती है जिसके माध्यम से तेल बह सकता है। तेल को ऊपर उठने या नीचे बैठने से अंतराल में आने वाली अछिद्र परतें रोकती हैं।

पेट्रोलियम छिद्रयुक्त और अछिद्र चट्टानों के बीच फॉल्ट ट्रैप में भी पाया जाता है। गैस हल्की होने के कारण सामान्यतः तेल के ऊपर पाई जाती है।

मुंबई हाई, गुजरात और असम भारत के प्रमुख पेट्रोलियम उत्पादन क्षेत्र हैं। मानचित्र से पश्चिमी भारत के 3 प्रमुख अपतटीय क्षेत्रों को चिह्नित कीजिए। अंकलेश्वर गुजरात का सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र है। असम भारत का सबसे पुराना तेल उत्पादक राज्य है। डिगबोई, नहरकटिया और मोरान-हुग्रीजन राज्य के महत्वपूर्ण तेल क्षेत्र हैं।

प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैस पेट्रोलियम जमा के साथ पाई जाती है और कच्चा तेल सतह पर लाया जाता है तो यह निकलती है। इसे घरेलू और औद्योगिक ईंधन के रूप में प्रयोग किया जा सकता है। यह बिजली उत्पन्न करने के लिए बिजली क्षेत्र में ईंधन के रूप में, उद्योगों में हीटिंग के लिए, रसायन, पेट्रोरसायन और उर्वरक उद्योगों में कच्चे माल के रूप में, परिवहन ईंधन और खाना पकाने के ईंधन के रूप में प्रयोग होती है। गैस बुनियादी ढांचे और स्थानीय सिटी गैस वितरण (COD) नेटवर्क के विस्तार के साथ प्राकृतिक गैस परिवहन ईंधन (CNG) और घरों में खाना पकाने के ईंधन (PNG) के रूप में भी पसंदीदा बन रही है। भारत की प्रमुख गैस भंडारण मुंबई हाई और पश्चिमी तट के सहायक क्षेत्रों में पाए जाते हैं जिन्हें कंबे बेसिन में खोजों से पूरक बनाया गया है। पूर्वी तट के साथ कृष्णा-गोदावरी बेसिन में प्राकृतिक गैस के नए भंडार खोजे गए हैं।

पहली 1,700 किमी लंबी हजीरा-विजयपुर-जगदीशपुर (HVJ) क्रॉस-कंट्री गैस पाइपलाइन, जिसे GAIL (इंडिया) ने बनाया, मुंबई हाई और बसsein गैस क्षेत्रों को पश्चिमी और उत्तरी भारत के विभिन्न उर्वरक, बिजली और औद्योगिक परिसरों से जोड़ती है। इस धमनी ने भारतीय गैस बाजार विकास को गति दी। समग्र रूप से, भारत का गैस बुनियादी ढांचा 1,700 किमी से बढ़कर 18,500 किमी क्रॉस-कंट्री पाइपलाइनों तक दस गुना से अधिक विस्तारित हो गया है और उम्मीद है कि यह शीघ्र ही उत्तर पूर्वी राज्यों सहित देश भर के सभी गैस स्रोतों और उपभोग बाजारों को जोड़ते हुए 34,000 किमी से अधिक गैस ग्रिड तक पहुंच जाएगा।

बिजली

विद्युत की आज की दुनिया में इतने व्यापक उपयोग हैं कि इसकी प्रति व्यक्ति खपत को विकास का सूचक माना जाता है। विद्युत मुख्यतः दो तरह से उत्पन्न की जाती है: बहते पानी से, जो हाइड्रो टरबाइनों को चलाकर हाइड्रो विद्युत उत्पन्न करता है; और कोयला, पेट्रोलियम तथा प्राकृतिक गैस जैसे अन्य ईंधनों को जलाकर टरबाइन चलाकर थर्मल विद्युत उत्पन्न करना। एक बार उत्पन्न हो जाने पर विद्युत बिल्कुल एक समान होती है।

गतिविधि
कुछ नदी घाटी परियोजनाओं के नाम बताइए और इन नदियों पर बने बाँधों के नाम लिखिए।

हाइड्रो विद्युत तेज़ बहते पानी से उत्पन्न की जाती है, जो एक नवीकरणीय संसाधन है। भारत में भाखड़ा नंगल, दामोदर घाटी निगम, कोपिली हाइडल परियोजना आदि जैसी कई बहुउद्देशीय परियोजनाएँ हैं जो हाइड्रोइलेक्ट्रिक विद्युत उत्पन्न करती हैं।

थर्मल विद्युत कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस का उपयोग करके उत्पन्न की जाती है। थर्मल विद्युत स्टेशन विद्युत उत्पन्न करने के लिए अनवीकरणीय जीवाश्म ईंधनों का उपयोग करते हैं।

भारत: परमाणु और थर्मल विद्युत संयंत्रों का वितरण

अपने राज्य में स्थित थर्मल/हाइडल विद्युत संयंत्रों की सूचना एकत्र कीजिए। उन्हें भारत के नक्शे पर दिखाइए।

ऊर्जा के अपरंपरागत स्रोत

ऊर्जा की बढ़ती खपत के परिणामस्वरूप देश कोयले, तेल और गैस जैसे जीवाश्म ईंधनों पर तेजी से निर्भर होता जा रहा है। तेल और गैस की बढ़ती कीमतें और उनकी संभावित कमी ने भविष्य में ऊर्जा आपूर्ति की सुरक्षा को लेकर अनिश्चितताएँ पैदा कर दी हैं, जिसका राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की वृद्धि पर गंभीर प्रतिकूल प्रभाव पड़ रहा है। इसके अतिरिक्त, जीवाश्म ईंधनों के बढ़ते उपयोग से गंभीर पर्यावरणीय समस्याएँ भी उत्पन्न होती हैं। इसलिए सौर ऊर्जा, पवन, ज्वार, जैव-द्रव्य और अपशिष्ट पदार्थों से ऊर्जा जैसी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की तत्काल आवश्यकता है। इन्हें असंपारंभिक ऊर्जा स्रोत कहा जाता है।

भार्य प्रचुर मात्रा में सूर्यप्रकाश, जल, पवन और जैव-द्रव्य से संपन्न है। इसके पास इन नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों के विकास के लिए सबसे बड़े कार्यक्रम हैं।

नाभिकीय या परमाणु ऊर्जा

इसे परमाणुओं की संरचना को बदलकर प्राप्त किया जाता है। जब ऐसा बदलाव किया जाता है, तो बहुत अधिक ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है और इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यूरेनियम और थोरियम, जो झारखंड और राजस्थान की अरावली पहाड़ियों में उपलब्ध हैं, परमाणु या नाभिकीय ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए प्रयुक्त होते हैं। केरल के मोनाजाइट रेत भी थोरियम से समृद्ध हैं।

6 नाभिकीय ऊर्जा स्टेशनों का पता लगाएँ और यह ज्ञात करें कि वे किस राज्य में स्थित हैं।

सौर ऊर्जा

भारत एक उष्णकटिबंधीय देश है। इसमें सौर ऊर्जा का दोहन करने की अपार संभावनाएँ हैं। फोटोवोल्टिक तकनीक सूर्य के प्रकाश को सीधे बिजली में बदलती है। सौर ऊर्जा ग्रामीण और दूरदराज के क्षेत्रों में तेजी से लोकप्रिय हो रही है। भारत के विभिन्न भागों में कुछ बड़े सौर ऊर्जा संयंत्र स्थापित किए जा रहे हैं जो ग्रामीण घरों की लकड़ी और उपले पर निर्भरता को कम करेंगे, जिससे पर्यावरण संरक्षण में योगदान मिलेगा और कृषि में पर्याप्त मात्रा में खाद की आपूर्ति सुनिश्चित होगी।

चित्र 5.10: सौर संचालित इलेक्ट्रॉनिक दूध परीक्षण उपकरण

गतिविधि
भारत में नवस्थापित सौर ऊर्जा संयंत्रों के बारे में जानकारी एकत्र कीजिए।

पवन ऊर्जा

भारत में पवन ऊर्जा की बहुत संभावना है। सबसे बड़ा पवन फार्म समूह तमिलनाडु में नागरकोइल से मदुरै तक स्थित है। इनके अलावा आंध्र प्रदेश, कर्नाटक, गुजरात, केरल, महाराष्ट्र और लक्षद्वीप में भी महत्वपूर्ण पवन फार्म हैं। नागरकोइल और जैसलमेर देश में पवन ऊर्जा के प्रभावी उपयोग के लिए प्रसिद्ध हैं।

चित्र 5.11: पवन चक्कियाँ - नागरकोइल

बायोगैस

झाड़ियों, खेतों के अपशिष्ट, पशु और मानव अपशिष्ट का उपयोग ग्रामीण क्षेत्रों में घरेलू उपभोग के लिए बायोगैस उत्पादन के लिए किया जाता है। कार्बनिक पदार्थों के विघटन से गैस प्राप्त होती है, जिसकी तापीय दक्षता मिट्टी के तेल, गोबर के कंडों और कोयले की तुलना में अधिक होती है। बायोगैस संयंत्र नगरपालिका, सहकारी और व्यक्तिगत स्तर पर स्थापित किए जाते हैं। गोबर से चलने वाले संयंत्रों को ग्रामीण भारत में ‘गोबर गैस संयंत्र’ कहा जाता है। ये किसान को ऊर्जा और बेहतर गुणवत्ता वाले खाद के रूप में दोहरा लाभ प्रदान करते हैं। बायोगैस गोबर का सबसे कुशल उपयोग है। यह खाद की गुणवत्ता में सुधार करता है और साथ ही ईंधन की लकड़ियों और गोबर के कंडों को जलाने से होने वाले पेड़ों और खाद की हानि को भी रोकता है।

चित्र 5.12: बायोगैस संयंत्र

ज्वारीय ऊर्जा

महासागरीय ज्वारों का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। बाढ़-दरवाजे बांध खाड़ियों के पार बनाए जाते हैं। उच्च ज्वार के दौरान पानी खाड़ी में बहता है और दरवाजा बंद होने पर फंस जाता है। ज्वार बाहर गिरने के बाद, बाढ़-दरवाजे द्वारा रोका गया पानी एक पाइप के माध्यम से समुद्र में वापस बहता है जो इसे एक बिजली उत्पन्न करने वाली टरबाइन से होकर ले जाता है।

भारत में खंभात की खाड़ी, गुजरात के पश्चिमी तट पर स्थित कच्छ की खाड़ी और पश्चिम बंगाल के सुंदरवन क्षेत्रों में गंगा-ब्रह्मपुत्र डेल्टा ज्वारीय ऊर्जा के उपयोग के लिए आदर्श परिस्थितियाँ प्रदान करते हैं।

भू-तापीय ऊर्जा

भू-तापीय ऊर्जा का तात्पर्य पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकलने वाली ऊष्मा का उपयोग करके उत्पन्न की जाने वाली ऊष्मा और विद्युत से है। भू-तापीय ऊर्जा इसलिए उपलब्ध है क्योंकि पृथ्वी की गहराई बढ़ने के साथ तापमान लगातार बढ़ता जाता है। जहाँ भू-तापीय प्रवणता अधिक होती है, वहाँ कम गहराई पर ही उच्च तापमान पाया जाता है। ऐसे क्षेत्रों में भू-जल चट्टानों से ऊष्मा अवशोषित कर गर्म हो जाता है। यह इतना गर्म होता है कि जब यह पृथ्वी की सतह पर आता है, तो भाप में बदल जाता है। इस भाप का उपयोग टरबाइन चलाकर विद्युत उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

भारत में कई सौ गर्म जल स्रोत हैं, जिनका उपयोग विद्युत उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। भारत में भू-तापीय ऊर्जा का दोहन करने के लिए दो प्रायोगिक परियोजनाएँ स्थापित की गई हैं। एक हिमाचल प्रदेश के मणिकर्ण के पास पार्वती घाटी में स्थित है और दूसरी लद्दाख की पूगा घाटी में स्थित है।

ऊर्जा संसाधनों का संरक्षण

ऊर्जा आर्थिक विकास की एक बुनियादी आवश्यकता है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के हर क्षेत्र—कृषि, उद्योग, परिवहन, वाणिज्यिक और घरेलू—को ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है। स्वतंत्रता के बाद से लागू किए गए आर्थिक विकास की योजनाओं के परिचालन के लिए ऊर्जा की बढ़ती मात्रा आवश्यक रही है। परिणामस्वरूप, देश भर में सभी रूपों में ऊर्जा की खपत लगातार बढ़ रही है।

इस पृष्ठभूमि में, ऊर्जा विकास के एक सतत मार्ग को विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है। ऊर्जा संरक्षण को बढ़ावा देना और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग में वृद्धि करना सतत ऊर्जा के दो मुख्य स्तंभ हैं।

भारत वर्तमान में दुनिया के सबसे कम ऊर्जा-कुशल देशों में से एक है। हमें अपने सीमित ऊर्जा संसाधनों के विवेकपूर्ण उपयोग के लिए सतर्क दृष्टिकोण अपनाना होगा। उदाहरण के लिए, चिंतित नागरिक के रूप में हम अपना योगदान व्यक्तिगत वाहनों के स्थान पर सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों का उपयोग करके; बिजली का उपयोग न होने पर उसे बंद करके, बिजली-बचत उपकरणों का उपयोग करके और गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके दे सकते हैं। आखिरकार, “बचाई गई ऊर्जा ही उत्पन्न ऊर्जा है”।

अभ्यास

1. बहुविकल्पीय प्रश्न।

(i) निम्नलिखित में से कौन-सा खनिज चट्टानों के अपघटन द्वारा बनता है, जिससे एक अपरिवर्तित अवशेष पदार्थ बच जाता है?

(a) कोयला

(b) बॉक्साइट

(c) सोना

(d) जिंक

(ii) झारखंड का कोडरमा निम्नलिखित में से किस खनिज का प्रमुख उत्पादक है?

(a) बॉक्साइट

(b) माइका

(c) लौह अयस्क

(d) तांबा

(iii) खनिज निम्नलिखित में से किस प्रकार की चट्टानों की परतों में जमा और संचित होते हैं?

(a) अवसादी चट्टानें

(c) आग्नेय चट्टानें

(b) रूपांतरित चट्टानें

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं

(iv) निम्नलिखित में से कौन-सा खनिज मोनाजाइट रेत में पाया जाता है?

(a) तेल

(b) यूरेनियम

(c) थोरियम

(d) कोयला

2. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 30 शब्दों में दीजिए।

(i) निम्नलिखित में अंतर स्पष्ट कीजिए, 30 शब्दों से अधिक नहीं।

(a) लौह और अलौह खनिज

(b) स्रोतों की ऊर्जा: पारंपरिक और गैर-पारंपरिक

(ii) खनिज क्या है? खनिज वह प्राकृतिक पदार्थ है जो पृथ्वी की सतह या भीतर पाया जाता है और जिसमें एक निश्चित रासायनिक संघटन होता है।

(iii) खनिज कैसे बनते हैं? ज्वालामुखी और रूपांतरित शैलों में खनिज बनते हैं जब मैग्मा ठंडा होता है और क्रिस्टल बनते हैं।

(iv) हमें खनिज संसाधनों की क्यों आवश्यकता है? हमें खनिज संसाधनों की आवश्यकता है क्योंकि ये विभिन्न उद्योगों के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करते हैं।

f निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 120 शब्दों में दीजिए:

(i) भारत में कोयले का वितरण कैसा है? भारत में कोयले का वितरण असमान है। कोयले के प्रमुख भंडार झारखंड, छत्तीसगढ़ और पश्चिम बंगाल में हैं।

(ii) आपको क्यों लगता है कि भारत में सौर ऊर्जा का भविष्य उज्ज्वल है? भारत में सौर ऊर्जा का भविष्य उज्ज्वल है क्योंकि भारत में साल भर सूर्य की उपस्थिति रहती है और यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।