आपल्या मूलभूत गरजांसाठी आपण विविध पदार्थ वापरतो. त्यापैकी काही निसर्गात सापडतात आणि काही मानवी प्रयत्नांनी बनवले गेले आहेत.

क्रियाकलाप 3.1

आपण दैनंदिन जीवनात वापरत असलेल्या विविध पदार्थांची यादी बनवा आणि त्यांना नैसर्गिक आणि मानवनिर्मित अशा वर्गात विभागा.

नैसर्गिक	मानवनिर्मित

या यादीत हवा, पाणी, माती आणि खनिजे यांचा समावेश आहे का? हे सर्व निसर्गापासून मिळत असल्याने त्यांना नैसर्गिक संसाधने म्हणतात.

आपण आपली सर्व नैसर्गिक संसाधने कायमचा वापरू शकतो का?

मानवी क्रियाकलापांमुळे हवा, पाणी आणि माती संपुष्टात येऊ शकते का? आपण आधीच इयत्ता सातवीत पाण्याबद्दल अभ्यास केला आहे. पाणी हे अमर्याद संसाधन आहे का?

निसर्गात विविध संसाधनांच्या उपलब्धतेच्या प्रकाशात, नैसर्गिक संसाधनांचे मोठ्या प्रमाणात दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते:

(i) अक्षय नैसर्गिक संसाधने:

ही संसाधने निसर्गात अमर्याद प्रमाणात उपलब्ध आहेत आणि मानवी क्रियाकलापांमुळे संपुष्टात येण्याची शक्यता नाही. उदाहरणे आहेत: सूर्यप्रकाश, हवा.

(ii) क्षयशील नैसर्गिक संसाधने:

निसर्गात या संसाधनांचे प्रमाण मर्यादित आहे. ती मानवी क्रियाकलापांमुळे संपुष्टात येऊ शकतात. या संसाधनांची उदाहरणे आहेत जंगले, वन्यजीव, खनिजे, कोळसा, पेट्रोलियम, नैसर्गिक वायू इ.

क्रियाकलाप 3.2

(हा एक गट क्रियाकलाप आहे)

काही कंटेनर घ्या. ते पॉपकॉर्न/शेंगदाणे/भाजलेले चणे/टॉफीने भरा. विद्यार्थ्यांना सात जणांच्या गटांमध्ये विभागा. प्रत्येक गटाला पुन्हा 1, 2 आणि 4 विद्यार्थ्यांच्या तीन उपगटांमध्ये विभागा. त्यांना अनुक्रमे पहिली, दुसरी आणि तिसरी पिढी असे लेबल करा.

हे उपगट ग्राहकांचे प्रतिनिधित्व करतात. लोकसंख्या वाढत असल्याने, दुसऱ्या आणि तिसऱ्या पिढीत ग्राहकांची संख्या जास्त आहे.

प्रत्येक गटासाठी एक पूर्ण कंटेनर टेबलावर ठेवा. प्रत्येक गटातील पहिल्या पिढीतील ग्राहकांना त्यांच्या गटाच्या कंटेनरमधून खाद्यपदार्थ खाण्यास सांगा. आता, प्रत्येक गटातील दुसऱ्या पिढीतील ग्राहकांना तेच करण्यास सांगा. विद्यार्थ्यांना प्रत्येक कंटेनरमध्ये खाद्यपदार्थांची उपलब्धता काळजीपूर्वक पाहण्यास सांगा. कंटेनरमध्ये काही शिल्लक राहिल्यास, प्रत्येक गटातील तिसऱ्या पिढीतील विद्यार्थ्यांना ते खाण्यास सांगा. आता, शेवटी पहा की तिसऱ्या पिढीतील सर्व ग्राहकांना खाद्यपदार्थ मिळाले किंवा नाही. तसेच कोणत्याही कंटेनरमध्ये काही शिल्लक आहे का ते पहा.

असा गृहीत धरा की कंटेनरमधील खाद्यपदार्थ कोळसा, पेट्रोलियम किंवा नैसर्गिक वायू यांसारख्या क्षयशील नैसर्गिक संसाधनाची एकूण उपलब्धता दर्शवतात. प्रत्येक गटाचा वापराचा नमुना वेगळा असू शकतो. कोणत्याही गटाच्या आधीच्या पिढ्या खूप लोभी आहेत का? असेही होऊ शकते की काही गटांमधील आधीच्या पिढ्या येणाऱ्या पिढी(पिढ्यां)बद्दल काळजीत होत्या आणि त्यांच्यासाठी काहीतरी शिल्लक ठेवले.

या अध्यायात आपण कोळसा, पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू यांसारख्या काही क्षयशील नैसर्गिक संसाधनांबद्दल शिकू. हे सजीवांच्या मृत अवशेषांपासून (जीवाश्म) तयार झाले होते. म्हणून, या सर्वांना जीवाश्म इंधने म्हणून ओळखले जाते.

3.1 कोळसा

तुम्ही कोळसा पाहिला असेल किंवा त्याबद्दल ऐकले असेल (आकृती 3.1). तो दगडासारखा कठीण आणि काळ्या रंगाचा असतो.

आकृती 3.1: कोळसा

कोळसा हे अन्न शिजवण्यासाठी वापरले जाणारे इंधनांपैकी एक आहे. पूर्वी, रेल्वे इंजिनांमध्ये इंजिन चालवण्यासाठी वाफ निर्माण करण्यासाठी त्याचा वापर केला जात असे. औष्णिक वीज निर्मिती केंद्रांमध्ये विजेच्या उत्पादनासाठी देखील त्याचा वापर केला जातो. विविध उद्योगांमध्ये इंधन म्हणून देखील कोळसा वापरला जातो.

कोळशाची कहाणी

आपल्याला कोळसा कोठून मिळतो आणि तो कसा तयार होतो?

सुमारे 300 दशलक्ष वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर निम्न भूमीतील आर्द्र प्रदेशात दाट जंगले होती. नैसर्गिक प्रक्रियांमुळे, जसे की पूर, ही जंगले मातीखाली गाडली गेली. त्यांच्यावर अधिक माती जमा झाल्यामुळे ती दाबली गेली. ती खोलवर खोलवर गेल्यामुळे तापमान देखील वाढले. उच्च दाब आणि उच्च तापमानाखाली, मृत वनस्पती हळूहळू कोळशात रूपांतरित झाल्या. कोळशामध्ये प्रामुख्याने कार्बन असल्यामुळे, मृत वनस्पती कोळशात रूपांतरित होण्याच्या हळू प्रक्रियेला कार्बनीकरण म्हणतात. हे वनस्पतींच्या अवशेषांपासून तयार झाल्यामुळे, कोळशाला जीवाश्म इंधन देखील म्हणतात. एक कोळसा खाण आकृती 3.2 मध्ये दाखवली आहे.

आकृती 3.2: एक कोळसा खाण

हवेत तापवल्यावर, कोळसा जळतो आणि प्रामुख्याने कार्बन डायऑक्साइड वायू तयार करतो.

कोळशाचे उद्योगात काही उपयुक्त उत्पादने जसे की कोक, कोलतार आणि कोल गॅस मिळवण्यासाठी प्रक्रिया केली जाते.

कोक

हा एक कठीण, सच्छिद्र आणि काळा पदार्थ आहे. हे कार्बनचे जवळजवळ शुद्ध रूप आहे. कोकचा वापर पोलादाच्या उत्पादनात आणि अनेक धातूंच्या निष्कर्षणात केला जातो.

कोलतार

हा एक काळा, जाड द्रव (आकृती 3.3) आहे ज्याचा वास असह्य आहे. हे सुमारे 200 पदार्थांचे मिश्रण आहे.

आकृती 3.3: कोलतार

कोलतारपासून मिळवलेली उत्पादने दैनंदिन जीवनात आणि उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या विविध पदार्थांच्या उत्पादनासाठी सुरुवातीची सामग्री म्हणून वापरली जातात, जसे की संश्लेषित रंग, औषधे, स्फोटके, परफ्यूम, प्लास्टिक, रंग, छायाचित्रण साहित्य, छप्पर घालण्याची सामग्री इ. मनोरंजक गोष्ट म्हणजे, पतंग आणि इतर कीटक दूर ठेवण्यासाठी वापरले जाणारे नॅफ्थलीन बॉल देखील कोलतारपासून मिळवले जातात.

आजकाल, रस्ते दगडी करण्यासाठी कोलतारऐवजी बिटुमेन, एक पेट्रोलियम उत्पादन, वापरले जाते.

कोल गॅस

कोक मिळवण्यासाठी कोळशाच्या प्रक्रियेदरम्यान कोल गॅस मिळतो. त्याचा वापर

कोल गॅसचा वापर प्रथम 1810 मध्ये लंडनमध्ये आणि 1820 च्या सुमारास न्यू यॉर्कमध्ये रस्त्यावरील दिवे लावण्यासाठी करण्यात आला. आजकाल, त्याचा वापर प्रकाशापेक्षा उष्णतेचा स्रोत म्हणून केला जातो.

कोळसा प्रक्रिया केंद्राजवळ स्थित अनेक उद्योगांमध्ये इंधन म्हणून केला जातो.

3.2 पेट्रोलियम

तुम्हाला माहित आहे की मोटरसायकल/स्कूटर आणि कार यांसारख्या हलक्या वाहनांमध्ये पेट्रोलचा इंधन म्हणून वापर केला जातो. ट्रक आणि ट्रॅक्टर यांसारखी जड मोटर वाहने डिझेलवर चालतात. पेट्रोल आणि डिझेल पेट्रोलियम नावाच्या नैसर्गिक संसाधनापासून मिळवले जातात. पेट्रोलियम हा शब्द पेट्रा (खडक) आणि ओलियम (तेल) यापासून घेतला आहे कारण ते आकृती 3.4 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे पृथ्वीच्या खाली असलेल्या खडकांदरम्यान खाणून काढले जाते.

पेट्रोलियम कसा तयार होतो हे तुम्हाला माहित आहे का?

समुद्रात राहणाऱ्या सजीवांपासून पेट्रोलियम तयार झाले. हे सजीव मृत झाल्यावर, त्यांची शरीरे समुद्राच्या तळाशी गेली आणि वाळू आणि चिकणमातीच्या थरांनी झाकली गेली. लाखो वर्षांमध्ये, हवेचा अभाव, उच्च तापमान आणि उच्च दाब यामुळे मृत सजीव पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायूमध्ये रूपांतरित झाले.

आकृती 3.4 पहा. ती पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायूची साठे दर्शवते. तुम्ही पाहता की पेट्रोलियम तेल आणि वायू असलेला थर पाण्याच्या थराच्या वर आहे. असे का आहे? आठवा की तेल आणि वायू पाण्यापेक्षा हलके असतात आणि त्यात मिसळत नाहीत.

जगातील पहिला तेल विहीर 1859 मध्ये पेनसिल्व्हेनिया, यूएसए येथे खणण्यात आली. आठ वर्षांनंतर, 1867 मध्ये, आसाममधील माकुम येथे तेल सापडले. भारतात, आसाम, गुजरात, मुंबई हाय आणि गोदावरी आणि कृष्णा या नद्यांच्या खोऱ्यांमध्ये तेल सापडते.

पेट्रोलियमची शुद्धीकरण प्रक्रिया

पेट्रोलियम हा एक गडद तैलाक्त द्रव आहे. त्याचा वास असह्य आहे. हे पेट्रोलियम गॅस, पेट्रोल, डिझेल, स्नेहक तेल, पॅराफिन मेण इत्यादी विविध घटकांचे मिश्रण आहे. पेट्रोलियमच्या विविध घटकांचे/अंश वेगळे करण्याच्या प्रक्रियेला

आकृती 3.4 : पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू साठे

आकृती 3.5: एक पेट्रोलियम रिफायनरी

शुद्धीकरण म्हणून ओळखले जाते. हे पेट्रोलियम रिफायनरीमध्ये ( $F$ आकृती 3.5) केले जाते. पेट्रोलियमचे विविध घटक आणि त्यांचे उपयोग तक्ता 3.1 मध्ये दिले आहेत.

पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायूपासून अनेक उपयुक्त पदार्थ मिळतात. यांना ‘पेट्रोरसायने’ म्हणतात. यांचा वापर डिटर्जंट्स, तंतू (पॉलिएस्टर, नायलॉन, अक्रिलिक इ.), पॉलिथिन आणि इतर मानवनिर्मित प्लास्टिकच्या उत्पादनात केला जातो. नैसर्गिक वायूपासून मिळणारा हायड्रोजन वायू, खतांच्या (युरिया) उत्पादनात वापरला जातो. त्याच्या महान व्यावसायिक महत्त्वामुळे, पेट्रोलियमला ‘काळे सोने’ असेही म्हणतात.

3.3 नैसर्गिक वायू

नैसर्गिक वायू हे एक अतिशय महत्त्वाचे जीवाश्म इंधन आहे कारण पाईप्सद्वारे त्याचे वहन करणे सोपे आहे. नैसर्गिक वायू उच्च दाबाखाली कंप्रेस्ड नॅचरल गॅस (सीएनजी) म्हणून साठवला जातो. सीएनजीचा वापर वीज निर्मितीसाठी केला जातो. आता त्याचा वापर

तक्ता 3.1 पेट्रोलियमचे विविध घटक आणि त्यांचे उपयोग

वाहतूक वाहनांसाठी इंधन म्हणून केला जात आहे कारण ते कमी प्रदूषणकारक आहे. हे एक स्वच्छ इंधन आहे.

सीएनजीचा मोठा फायदा असा आहे की जेथे पाईप्सद्वारे पुरवठा केला जाऊ शकतो अशा घरांमध्ये आणि कारखान्यांमध्ये थेट जाळण्यासाठी त्याचा वापर केला जाऊ शकतो. वडोदरा (गुजरात), दिल्लीच्या काही भागांमध्ये आणि इतर ठिकाणी अशा पाईपलाइनचे नेटवर्क अस्तित्वात आहे.

नैसर्गिक वायूचा वापर अनेक रसायने आणि खते तयार करण्यासाठी सुरुवातीची सामग्री म्हणून देखील केला जातो. भारतात नैसर्गिक वायूचे मोठे साठे आहेत. आपल्या देशात, त्रिपुरा, राजस्थान, महाराष्ट्र आणि कृष्णा गोदावरी डेल्टामध्ये नैसर्गिक वायू सापडला आहे.

मृत सजीवांपासून प्रयोगशाळेत कोळसा, पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू तयार करता येईल का?

नाही. त्यांची निर्मिती ही एक अतिशय हळू प्रक्रिया आहे आणि त्यांच्या निर्मितीसाठीच्या अटी प्रयोगशाळेत निर्माण करता येणार नाहीत.

3.4 काही नैसर्गिक संसाधने मर्यादित आहेत

तुम्ही अध्यायाच्या सुरुवातीला अभ्यास केला आहे की काही नैसर्गिक संसाधने जीवाश्म इंधने, जंगले, खनिजे इत्यादी सारखी क्षयशील आहेत.

तुम्हाला माहित आहे की कोळसा आणि पेट्रोलियम ही जीवाश्म इंधने आहेत. या इंधनांमध्ये रूपांतरित होण्यासाठी मृत सजीवांना लाखो वर्षे लागली. दुसरीकडे, यांचे ज्ञात साठे फक्त काही शंभर वर्षे टिकतील. शिवाय, या इंधनांच्या ज्वलनामुळे हवेचे प्रदूषण होण्याचे एक प्रमुख कारण आहे. त्यांचा वापर जागतिक तापमानवाढशी देखील जोडलेला आहे. म्हणूनच आवश्यक आहे की आपण ही इंधने केवळ तेव्हाच वापरावी जेव्हा पूर्णपणे आवश्यक असेल. यामुळे चांगले पर्यावरण, जागतिक तापमानवाढीचा धोका कमी आणि ती दीर्घ काळासाठी उपलब्ध राहतील.

भारतात, पेट्रोलियम संरक्षण संशोधन संस्था (पीसीआरए) लोकांना गाडी चालवताना पेट्रोल/डिझेल कसे वाचवायचे याबद्दल सल्ला देतात. त्यांच्या टिपा आहेत

• शक्य तितक्या स्थिर आणि मध्यम गतीने गाडी चालवा,
• ट्रॅफिक लाइटवर किंवा ज्या ठिकाणी तुम्हाला वाट पहावी लागेल तेथे इंजिन बंद करा,
• टायर प्रेशर योग्य असल्याची खात्री करा.
• वाहनाची नियमित देखभाल सुनिश्चित करा.

कीवर्ड

कोळसा

कोल गॅस

कोलतार

कोक

जीवाश्म इंधन

नैसर्गिक वायू

पेट्रोलियम

पेट्रोलियम

रिफायनरी

तुम्ही काय शिकलात

• कोळसा, पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू ही जीवाश्म इंधने आहेत.
• जीवाश्म इंधने लाखो वर्षांपूर्वी सजीवांच्या मृत अवशेषांपासून तयार झाली.
• जीवाश्म इंधने ही क्षयशील संसाधने आहेत.
• कोक, कोलतार आणि कोल गॅस ही कोळशाची उत्पादने आहेत.
• पेट्रोलियम गॅस, पेट्रोल, डिझेल, मिट्टीचे तेल, पॅराफिन मेण, स्नेहक तेल ही पेट्रोलियमच्या शुद्धीकरणातून मिळतात.
• कोळसा आणि पेट्रोलियम संसाधने मर्यादित आहेत. आपण त्यांचा विवेकपूर्ण वापर केला पाहिजे.

अभ्यास

1. सीएनजी आणि एलपीजीचा इंधन म्हणून वापर करण्याचे काय फायदे आहेत?

2. रस्त्यांचे पृष्ठभाग करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पेट्रोलियम उत्पादनाचे नाव सांगा.

3. मृत वनस्पतीपासून कोळसा कसा तयार होतो ते वर्णन करा. या प्रक्रियेला काय म्हणतात?

4. रिकाम्या जागा भरा.

(अ) जीवाश्म इंधने ________________ आणि . ________________ आहेत.

(ब) पेट्रोलियममधून विविध घटक वेगळे करण्याच्या प्रक्रियेला ________________ म्हणतात.

(क) वाहनासाठी सर्वात कमी प्रदूषणकारक इंधन ________________ आहे.

5. खालील विधानांविरुद्ध बरोबर/चूक असे चिन्ह लावा.

(अ) जीवाश्म इंधने प्रयोगशाळेत बनवता येतात. $\quad \quad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(ब) सीएनजी हे पेट्रोलपेक्षा अधिक प्रदूषणकारक इंधन आहे. $\qquad \qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(क) कोक हे कार्बनचे जवळजवळ शुद्ध रूप आहे. $\qquad \qquad \quad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(ड) कोलतार हे विविध पदार्थांचे मिश्रण आहे. $\qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

(इ) मिट्टीचे तेल हे जीवाश्म इंधन नाही. $\qquad \qquad \qquad \qquad (\mathrm{T} / \mathrm{F})$

6. जीवाश्म इंधने ही क्षयशील नैसर्गिक संसाधने आहेत असे का ते स्पष्ट करा.

7. कोकची वैशिष्ट्ये आणि उपयोग वर्णन करा.

8. पेट्रोलियम निर्मितीची प्रक्रिया स्पष्ट करा.

9. खालील तक्त्यामध्ये 1991–1997 या कालावधीत भारतातील एकूण वीज कमतरता दर्शविली आहे. आलेखाच्या रूपात हा डेटा दाखवा. Y-अक्षावर वर्षांसाठी कमतरतेची टक्केवारी आणि X-अक्षावर वर्ष प्लॉट करा.

विस्तारित अध्ययन - क्रियाकलाप आणि प्रकल्प

1. भारताचा रेखाट नकाशा घ्या. कोळसा, पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू सापडलेल्या ठिकाणे नकाशामध्ये चिन्हांकित करा. पेट्रोलियम रिफायनरी कोठे स्थित आहेत ते दाखवा.

2. तुमच्या शेजारची कोणतीही पाच कुटुंबे निवडा. गेल्या पाच वर्षांत त्यांचा ऊर्जा वापर (कोळसा, गॅस, वीज, पेट्रोल, मिट्टीचे तेल) वाढला आहे की कमी झाला आहे ते चौकशी करा. ऊर्जा संवर्धनासाठी ते कोणते उपाय अवलंबतात हे देखील चौकशी करा.

3. भारतातील प्रमुख औष्णिक वीज निर्मिती केंद्रांचे स्थान शोधा. ती ठिकाणे निवडण्यामागची कारणे काय असू शकतात?