शाश्वत विकास म्हणजे काय? -भाग ३.२

Submitted by जिज्ञासा on 26 June, 2020 - 06:38

पहिल्या भागाचा दुवा: https://www.maayboli.com/node/75247
दुसऱ्या भागाचा दुवा: https://www.maayboli.com/node/75248
भाग ३.१ चा दुवा: https://www.maayboli.com/node/75249
डिस्क्लेमर - सध्याची परिस्थिती अत्यंत वेगळी आहे. या लेखात सुचवलेले सगळे उपाय आत्ता लागू पडतीलच असे नाही. सर्वांनी प्रथम आरोग्याची काळजी घ्या.

मी पहिल्या लेखात लिहिलं होतं की दोन मुख्य प्रश्न जे सर्वाधिक महत्वाचे आहेत - एक म्हणजे संसाधनांचा प्रश्न आणि दुसरा म्हणजे उर्जेचा प्रश्न. आपल्या आधीच्या काही भागात आपण मुख्यतः नैसर्गिक संसाधनांच्या वापराविषयी बोललो. या भागात उर्जेविषयी काही गोष्टी जाणून घेऊ.

सूर्य हा सर्व उर्जेचा स्रोत आहे. पण आपल्याला म्हणजे प्राण्यांना सूर्याची उर्जा थेट वापरता येत नाही. झाडे आणि काही सूक्ष्मजीव सूर्याच्या उर्जेचे रूपांतर रासायनिक उर्जेत म्हणजे ग्लुकोज नावाच्या साखरेत करू शकतात. याशिवाय अणुउर्जा आणि जल आणि पवन उर्जा असे दुसरे उर्जेचे स्रोत आहेत. या सर्व स्त्रोतांचे आपापले फायदे तोटे आहेत.

सध्या आपण मुख्यत्वे खनिजतेलापासून मिळणाऱ्या उर्जेचा वापर करतो. याचा मुख्य फायदा हा की हा एक कमी entropy असलेला स्रोत आहे. ही एक मजेशीर आणि महत्वाची संकल्पना आहे. उर्जेच्या स्रोतातली काही उर्जा ही खर्च करताना वाया जाते. त्या वाया जाणाऱ्या उर्जेला entropy म्हणतात. ही वाया जाणारी उर्जा जितकी जास्त तितकी त्या स्रोताची क्षमता कमी आणि लागणारा वेळ जास्त. उदाहरणार्थ, मी एक किलोमीटर चालत गेले तर मला स्कुटरपेक्षा जास्ती वेळ लागेल कारण माझी शारीरिक उर्जा ही पेट्रोलच्या तुलनेत अधिक entropy असलेला स्रोत आहे.

आता दुसरा मुद्दा प्रदूषणाचा - विचार केला तर आपल्याला असे लक्षात येईल की बहुतेक कमी entropy असलेले स्रोत हे अधिक प्रदूषण करणारे असतात. शिवाय एका स्रोतामधून दुसऱ्या स्रोतात उर्जेचे रूपांतर केले तर काही उर्जा वाया जाते. जरी विजेवर चालणाऱ्या वस्तू थेट प्रदूषण करत नसल्या तरी वीज बनवण्यासाठी कोणत्या तरी प्रकारचे प्रदूषण घडत असते. दगडी कोळसा जाळून, किंवा सोलर पॅनल किंवा पवनचक्की बनवण्यासाठी लागणारी सामग्री गोळा करताना प्रदूषण होतच असते. यातील बहुतेक स्रोत हे खनिजतेलापासून बनत असल्यामुळे ते वापरताना कार्बनडायऑक्साईड तयार होतो ज्याने वातावरणात तपमानवाढ होते. यात आपण अणुउर्जेचा विचार करत नाहीयोत पण त्यातही प्रदूषण होते मात्र तपमानवाढ होत नाही. Radioactive waste तयार होते जे विषारी असते आणि सहज dispose करता येत नाही.

तिसरा मुद्दा renewable की non-renewable - खनिज तेलाचे साठे मर्यादित आहेत हे जरी खरं असलं तरी त्यामुळे होणाऱ्या प्रदूषणाकडे बघता त्याच्या वापरावर बंधनं येणं साहजिक आहे. याचा थोडा खोलात जाऊन विचार केला तर आपल्याला लक्षात येतं की आपण जमिनीत असलेलं खनिज तेल जाळून कार्बनचे चक्र फिरवतो आहोत. जमिनीत वस्तुरूपात असलेला कार्बन हा जाळल्यावर हवेत वायुरूपात राहतो. झाडांच्या मार्फत तो पुन्हा वस्तुरूपात येऊ शकतो देखील पण हे चक्र आपल्या गतीने फिरते. खनिज तेल निर्माण व्हायला लाखो वर्षे लागली. तो सर्व कार्बन जर आपण काहीशे वर्षात हवेत सोडला तर तो शोषून घेण्याची पृथ्वीची क्षमता नाही. इतक्या गरागरा चक्र फिरवले की ते कोलमडते. आज तसेच काहीसे होते आहे. शिवाय हवेतील वाढत्या कार्बनडायऑक्साईडमुळे पृथ्वीचे तपमान वाढून सर्व जीवसृष्टीला धोका निर्माण झाला आहे. बाकी वायुउर्जा आणि सौरउर्जा यांचे इतर तोटे आहेत. तेव्हा ऊर्जेचा कोणता स्रोत सर्वात चांगला याचे एक उत्तर नाही. त्यातल्या त्यात पाण्याला असलेल्या नैसर्गिक उताराचा वापर करून निर्माण केलेली जल उर्जा हा बऱ्यापैकी प्रदूषणमुक्त, renewable, आणि अधिक entropy असणारा उर्जेचा स्रोत आहे. पण ही उर्जा सर्वत्र उपलब्ध नाही आणि पुरेशी देखील नाही.

मग हा उर्जेचा प्रश्न सुटणार कसा? - त्यावर मुख्य उपाय म्हणजे उर्जेची एकूण गरज कमी करणे आणि दुसरा म्हणजे hydroocarbon-based economy च्या ऐवजी carbohydrate-based economy कडे वळणे. आता आपण हे उपाय थोडे विस्ताराने पाहू.

उर्जेची एकूण गरज कमी करणे - आपले गेल्या काही शतकातली प्रगती ही केवळ खनिज उर्जेच्या आधारावर झाली आहे. जशी प्रगती झाली तशी उर्जेची गरज वाढली आणि ती वाढतेच आहे! Efficiency नावाची एक संकल्पना उर्जेच्या क्षेत्रात वापरली जाते. पूर्वीच्या गाड्यांपेक्षा आजच्या गाड्या, किंवा एकूणच सर्व इंधनावर चालणारी यंत्रे ही अधिकाधिक efficient कशी होतील यावर भर दिला गेला आहे. त्यामुळे कमी उर्जेत अधिक परतावा मिळेल अशी कल्पना असते. पण तसं खरंच होतं का? जर पूर्वीच्या पेक्षा आजच्या यंत्रांची efficiency अनेक पटींनी वाढली असेल तर मग आपला उर्जेचा वापर कमी होण्याऐवजी वाढता कसा? या महत्वाच्या प्रश्नाचे उत्तर Jevons paradox या संकल्पनेत आहे. यात असे म्हटले आहे की जरी efficiency वाढल्यामुळे उर्जा कमी लागली तरी कमी लागणाऱ्या उर्जेमुळे मूळ वस्तूची मागणी वाढते आणि मग पर्यायाने अधिक उर्जा खर्च होऊ लागते. तेव्हा उर्जेची गरज कमी करायची असेल तर फक्त LED बसवून किंवा अधिक energy star असलेली उपकरणे घेऊन किंवा अधिक मायलेज देणारी गाडी घेऊन उपयोग नाही. आपला प्रत्यक्ष उर्जेचा वापर कमी व्हायला हवा. यासाठी अनेक उपाय आहेत. बरेचसे आपल्याला माहिती असलेले उपाय आहेत.
शक्य तिथे चालत जाणे किंवा सायकलने जाणे, शक्यतो सार्वजनिक वाहनाने प्रवास, गाडीने जाताना एकापेक्षा अधिक जणांनी मिळून जाणे, गरज नसताना गाडीचा वापर टाळणे, लिफ्ट ऐवजी जिना, घरात भरपूर नैसर्गिक उजेड, वायुविजन होईल येईल अशी रचना करणे, गरज नसेल तर उपकरणे बंद ठेवणे, शक्य असेल तेव्हा यंत्राऐवजी मानवी ऊर्जा वापरून काम करणे, सौरउर्जेचा थेट वापर - उदाहरणार्थ, कपडे उन्हात वाळवणे, भांडी उन्हात सुकवणे, उन्हाळ्यात एसीचे तपमान किमान २४ अंश सेल्सिअसच्या खाली न नेणे, उन्हाळ्यात (आणि शक्य असेल तर बाराही महिने) गार पाण्याने आंघोळ करणे, हिवाळ्यात फक्त हीटरचे तपमान न वाढवता अंगावर थराचे कपडे घालणे, सर्व उपकरणे नीट हाताळणे. आपलं विजेचं बिल किती येतं हे पाहून दरवर्षी त्या महिन्यात १०% बिल कमी येईल का असा एक challenge माझ्या एका ओळखीच्या व्यक्तीने घेतला होता आणि आता वर्षभर त्यांचा विजेचा वापर महिना १०० युनिट किंवा कमी होतो.

आपण जेव्हा उर्जेचा विचार करतो तेव्हा आपल्या समोर वापरली जाणारी उर्जा दिसते आणि तीच मोजली जाते. मात्र प्रत्यक्षात ती वस्तू/यंत्र बनवण्यासाठी देखील प्रचंड प्रमाणात उर्जा लागत असते. त्याला technical भाषेत embodied energy असे म्हणतात. आपल्या सध्याच्या अर्थव्यवस्थेत ही उर्जा मोजली जातेच असे नाही. उदा. जर तुमच्या कारचं average annual running 33 हजार किलोमीटर असेल तर ज्या क्षणी तुम्ही गाडी विकत घेता त्या क्षणी गाडी बनवण्यासाठी तुमच्या वार्षिक गाडीच्या प्रदुषणाच्या 10 ते 15 पट प्रदूषण गाडीत बसल्यावर तुमच्या खात्यावर जमा होतं. आणि जर तुमच्या गाडीचं रनिंग 3000 किलोमीटर च्या आसपास असेल तर 33 वर्षे 3000 किलोमीटर गाडी चालवण्यावर होणारं प्रदूषण तुम्ही गाडीत बसायच्या आधीच तुम्ही केलेलं असतं! हे आकडे फक्त एका गाडीच्या निर्मिती करण्याचे. जेव्हा ही गाडी निकामी होईल तेव्हा तिचे भाग सुटे करायला अजून उर्जा खर्च होते जी आपण मोजत नाहीओत.
आता हे आकडे आपल्याला कोणीही सांगत नाही. ही माहिती समजली तर प्रत्येक सुजाण नागरिक नवीन गाडी घेण्यापूर्वी अजून एकदा विचार करेल हे निश्चित!

Hydrocarbon economy to carbohydrate economy:
खनिज तेल हे मुख्यत्वे hydrocarbon चे बनलेले असते. ह्या खनिजतेलातल्या कार्बनची सायकल लाखो वर्षांची आहे. त्या ऐवजी कमी काळाच्या सायकलमधला कार्बन वापरता येईल का? तर मग असा कार्बन कोणता तर carbohydrates म्हणजे झाडे पण एक झाड वाढायला काही वर्षं लागतात मग त्याऐवजी गवत वापरता येईल का जे काही महिन्यात पुन्हा उगवतं? तर गवतापासून जैवइंधन बनवण्याचे काही प्रयोग सगळीकडे चालू आहेत. बायोगॅस च्या वापरामध्ये काही अडचणी असू शकतात. पण छोट्या प्रमाणावर तो वापरला जातो आहे. त्यानेही प्रदूषण होतं पण जमिनीतून खनिज तेल काढण्यासाठी आणि आपल्यापर्यंत पोहोचवण्यासाठी जितकं होतं तितकं होत नाही.
सोलर पॅनेल्स मधून तयार होणारी सौरऊर्जा हा एक पर्याय आहे मात्र ते पॅनेल्स बनवण्यासाठी पृथ्वीवर पडणारा ताण आणि त्याच्या दुरुस्तीसाठी लागणारा खर्च, बॅटरी आणि तिच्यातली घातक घातक रसायने हे सर्व देखील लक्षात घेतले पाहिजे.

एकूण काय खनिजतेल एक ना एक दिवस संपून जाणार आहे. जे non renewable energy resources आहेत ते आपल्या आत्ताच्याच गरजा भागवायला अपुरे आहेत त्यामुळे भविष्यातल्या वाढीव गरजांना ते पुरे पडणार नाहीत. आपल्या उर्जावापरावर नियंत्रण ठेवणे हा एकच शाश्वत मार्ग सध्या उपलब्ध आहे.
अणुउर्जा हा एक असा पर्याय आहे ज्याबद्दल मी अजूनही चांगला की वाईट किंवा शाश्वत आहे की नाही हे ठरवू शकलेले नाही. जर कोणाला याविषयी माहिती असेल तर प्रतिसादात जरूर लिहा.

Jevon’s paradox वर आधारित एक लेख: https://www.newyorker.com/magazine/2010/12/20/the-efficiency-dilemma

उर्जा निर्मितीबद्दलचे अनेक गैरसमज दूर करणारी डॉक्युमेंटरी : The planet of the humans https://youtu.be/Zk11vI-7czE

Groups audience: 
Group content visibility: 
Public - accessible to all site users

अहो, ब्लॉग देखील एका इंजिनीअरनेच लिहिला आहे! तुम्ही तुमचा प्रश्न मांडलात इथे किंवा ब्लॉगवर तर मग मी त्याचे उत्तर शोधू शकेन.
You are just stating a bunch of definitions to which I agree but going beyond if you can post your specific question it will be great! Though I am not an engineer, I can reach out to the blogger and get your questions answered. Else, you can post your questions directly on the blog post yourself.
तुमचा हा प्रश्न आहे का की entropy ही संज्ञा का वापरली calorific value च्या ऐवजी?

तुम्ही सांगितलेला ब्लॉग वाचण्याचा प्रयत्न केला. लेखक ज्ञानी आहेत यात शंकाच नाही. तुम्हाला आणि त्यांना काय म्हणायचे आहे याबद्दलही शंका नाही. माझ्या आकलनाच्या दोषामुळे असेल पण इंजिनीयरींगमधे एण्ट्रॉपी ही संज्ञा फक्त तापमान वाढ दर्शवण्यासाठीच होते हे शिकलो आहे. कदाचित लेखकांनी त्यात भर घातली असेल, तिला जागतिक स्तरावर मान्यताही मिळाली असेल तर ठाऊक नाही.

माझ्या (अ)ज्ञानाप्रमाणे
उष्णता आणि वीज यांची तुलना करण्यासाठी एण्ट्रॉपी ही संज्ञा वापरत नाहीत. ऊर्जेचे एकक आहे. ते एकक आपण वापरू शकतो. उष्णता आणि वीज यामुळे होणारे कार्य आणि त्यासाठी खर्च होणारी उर्‍जा यावरून तुलना केली जाऊ शकते.

उष्णतेच्या क्षेत्रात तापमान आणि उष्णता या हातात हात घालून जातात. त्यांचा ग्राफ हा एकसारखा वाढताना अथवा उतरताना दिसतो. मात्र पदार्थ जेव्हां अवस्था बदलतो तेव्हां तापमान तेच राहते मात्र उष्णता वाढते किंवा कमी होते. ही अवस्था दर्शवण्यासाठी एण्ट्रॉपी ही काल्पनिक संज्ञा वापरली जाते. काल्पनिक असली तरी ती शास्त्रीय आहे. तापमान वाढत नाही मात्र उष्णता वाढते. म्हणजेच इथे एण्ट्रॉपीत वाढ होते. गोठणबिंदूच्या वेळीही असेच होते. निरनिराळ्या पदार्थांचे अवस्थांतर हे निरनिराळ्या बिंदूंना होते. त्यामुळे त्या त्या तापमानाला एण्ट्रॉपी मोजली जाते.

माणसाची चालण्याची एण्ट्रॉपी असत नाही.
ब्लॉगलेखक उर्जा तिच्या उच्चतम एण्ट्रॉपीच्या अवस्थेला वापरली पाहीजे असे सांगतात. मी त्या भूमिकेबद्दल प्रश्न लावत नाही. उच्चतम एण्ट्रॉपी म्हणजे उच्चतम उष्णता जी तापमान वाढल्याने वाढते. वीजेच्या बाबत ती टर्म सैलसरपणे तिकडे नेणे मला झापडबंद अभ्यासामुळे शक्य होणार नाही. ही साहीत्यिक संज्ञा नव्हे. मी थांबतो.

माणसाची चालण्याची एण्ट्रॉपी असत नाही. >> जीवशास्त्रात एक 10% रूल आहे. (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_efficiency) आपण जे अन्न खातो तितक्या सगळ्याचं वापरण्याजोग्या उर्जेत रुपांतर होत नाही. कारण काही उर्जा ही चयापचय आणि इतर शारीरिक क्रिया सुरू ठेवण्यासाठी वापरली जाते. जर entropy चा सोपा अर्थ कार्य करण्यासाठी न वापरता येण्याजोगी उर्जा असा असेल तर ही शरीराच्या मेंटेनन्स साठी वापरली जाणारी ऊर्जा म्हणजे एका प्रकारची एन्ट्रॉपीच झाली ना? मग चालताना एन्ट्रॉपी निर्माण होतच असणार ना?

ब्लॉगलेखक उर्जा तिच्या उच्चतम एण्ट्रॉपीच्या अवस्थेला वापरली पाहीजे असे सांगतात. मी त्या भूमिकेबद्दल प्रश्न लावत नाही. >> If you are in agreement with the principal of using energy sources at highest entropy then that's good enough Happy
पारिभाषिक शब्दांच्या वापराबद्दलचे आक्षेप/मतभेद मान्य आहेत. Those are inconsequential differences of opinion if we focus on what really matters!

ब्लॉगलेखकाची काही गृहीतकं. म्हणजे भूमिका. त्यावरही बोलूयात आता. ( पुढचा ब्लॉग मी वाचला नाही ).

वीजेचे तापमान आणि पाण्याचे तापमान. एक एकक कार्य करण्यासाठी लागणारी उर्जा.
यात आपण तापमान विचारात घेत नाही हे बरोबर.
इथे एक गोष्ट गंडतेय.
वीज आपोआप बनत नाही.

जर ती जलविद्युतपासून बनलेली असेल तर पाण्यापासून टर्बाइन फिरण्यापासून ते वहनापर्यंत अनेक ठिकाणी ती उर्जेच्या रूपांतरीत अवस्थेत बदलली जाते. टर्बाईन फिरताना उष्णता तयार होते.
औष्णिक वीजेच्या बाबतीत ती वीजच उष्णतेने निर्माण होते. वाफेपासूनही वीज बनवता येते. ती वीज वाफेच्या उर्जेने बनते. ती उर्जा कॅलरीज वाढतील तशी वाढते. वाफ पाण्यापासूनच बनते.

त्यामुळे वीज एका तापमानाला आणि पाणी एका तापमानाला हे आपण कसे समजणार ?

जेव्हां तुम्ही वीजेची एण्ट्रॉपी असा शब्दप्रयोग करता तेव्हां एलेक्ट्रॉन्समधल्या टर्ब्युलन्स मुळे जी औष्णीक उर्जा निर्माण होते तिचाच विचार केला जातो. काम करण्याची क्षमता म्हणजे उर्जा. तिच्यासाठी एण्ट्रॉपी ही संज्ञा सैलसर वापरता येत नाही. लेखकाचा ब्लॉग संभ्रम निर्माण करतो. मुळात एण्ट्रॉपी ही क्लिष्ट संज्ञा आहे. लेखकालाही ते मान्य आहे. अवस्थांतराची संज्ञा अशी कुठेही वापरता येत नाही.
वीजेला कमी तापमान असते म्हणून ती जास्त परिणामकारक या गृहीतकात दोष आहे असे मला तरी वाटते.

पारंपारीक उर्जेबाबत नंतर बोलूयात.
चयापचयाने जी निर्माण होते ती कॅलरी. म्हणे उर्जा.

उर्जेचे एकक कॅलरी आहे. किंवा एसआय मधे वॅट आहे.
उष्णता, वीज, चयापचयाची उर्‍जा हे सर्व कॅलरीजमधे मोजता येते. त्यामुळे तुलना करण्यासाठी हे एकक पुरे आहे.
या उर्जा जिथून मिळतात तो पदार्थ किती तापमानाला ती ऊर्जा निर्माण करतो यावर अभ्यास असायला हरकत नाहीच. मात्र गृहीतके अच्चूक हवीत. कोळसा हा नैसर्गिक स्त्रोत आहे. वीज नैसर्गिक आहे का ? या दोन्हीची तुलना कशी काय होईल ? वीज हा उर्जेचे रूपांतरीत स्त्रोत आहे. इतकेच.

Correct! तुम्हाला खूप भारी आणि अत्यंत महत्त्वाचे प्रश्न पडत आहेत. You are absolutely going in the right direction! खूप genuinely म्हणते आहे मी. So entropy is important but not enough. I think इथे आपण Energy returned on energy invested हा रेशो पहायला हवा. एक युनिट वीज ही सारखी नसते कारण ती कशी तयार झाली हे ही तितकेच महत्त्वाचे आहे.

पृथ्वीवरची सर्व उर्जा ही सूर्याकडून आली आहे. ती आपल्यापर्यंत usable form मध्ये पोहोचताना जितकी जास्त वेळा form बदलेल तितका ERoEI कमी होत जाईल.

आता तुमच्या लेखाबद्दल बोलूयात.
सध्या वाया जात असलेली उर्‍जा म्हणजे सौरौर्जा. तिचा वापर करण्यासाठी आपण जे सेल वापरतो त्यासाठी आजच्या पेक्षा उत्तम मूलद्रव्य मिळाले तर सूर्यापासून वीज बनण्याचा वेग वाढेल. सौर उर्जा किंवा पवनउर्जा खर्चिक आहे किंवा त्याचा वेग (किफायती असणे) याचा विचार न करता त्यापासून वीज मिळवावी लागते. डेन्मार्नने याबाबत खूप काम केलेले आहे. समुद्राच्या लाटा आणि पवन उर्जा असे हायब्रीड प्रकल्पही उभारले जात आहेत.

पुढच्या काळात जमिनीपासून चार किमी अंतरावर टर्बाईन्स उभारण्याचे प्रयत्न होती. मात्र ती वीज तिथून खाली आणण्यासाठी आज विचार झालेला नाही.

गो इलेक्ट्रीक मधे जणू काही सर्व उत्तरे मिळाली आहेत अशा थाटात आज ऑटोमोबाईल उद्योग बॅटरीवर जात आहे. पण या बॅट-या चार्ज करण्यासाठी मोठ्या प्रंआनात वीज लागेल तेव्हां ती प्रचंड महाग होत जाईल. याने तेलाचा व्यापार कोसळून पडेल इतकेच. पण वीज निर्माण करण्यासाठी जल, कोळसा हे नैसर्गिक स्त्रोत खच्ची पडतील त्याचे काय ?

आजच्या मयादेत फ्युएल सेल हे उत्तर दिसतेय. वेगवेगळ्या प्रकारचे फ्युएल सेल वीज बनवण्यासाठी लागणा-या नैसर्गिक स्त्रोतांची कत्तल थांबवतील.

मात्र पुन्हा ज्या बॅट-या बनतील त्यांचे कचरा व्यवस्थापन ही नजीकच्या भविष्यातली प्रचंड मोठी डोकेदुखी होणार आहे.

जर entropy चा सोपा अर्थ कार्य करण्यासाठी न वापरता येण्याजोगी उर्जा असा असेल तर ही शरीराच्या मेंटेनन्स साठी वापरली जाणारी ऊर्जा म्हणजे एका प्रकारची एन्ट्रॉपीच झाली ना? मग चालताना एन्ट्रॉपी निर्माण होतच असणार ना?>>>
???? काहीही केले तरी एन्ट्रॉपी वाढत जाणार हा निसर्गाचा नियम आहे.
If you are in agreement with the principal of using energy sources at highest entropy then that's good enough>>>>
हे पण काही समजले नाही.
समुद्राच्या वरच्या थरात आणि खालच्या थरात जो तापमानात फरक असतो २ किंवा ३ अंश त्यापासूनही उर्ज्वा मिळवण्याचे प्रयत्न चालू आहेत. त्या मुळे उच्च एन्ट्रॉपीच वापरा हे विधान हे समजत नाही.
आज गरज आहे ती कार्बन डाय ऑक्साइडचे उत्सर्जन कमी करण्याची . म्हणून रिन्युएबल एनर्जीची .

एव्हढे सगळे करण्यापेक्षा थोडीशी सार्वजनिक शिस्त लावली तर खूप फायदा होईल.

ते म्हणजे वाहतुकीसाठी खासगी वाहनांचा पर्याय पूर्णपणे थांबवणे. सार्वजनिक वाहतूक हा एकच पर्याय ठेवला तर मुंबईप्रमाणे लोक घरापासून रेल्वे स्टेशनपर्यंत चालत जातील. सार्वजनिक वाहतूक जितकी प्रभावी तितके प्रदूषण कमी, वाया जाणारे इंधन कमी होईल. ही वाहतूक तुम्ही कशावर चालवता हे जे ते धोरणकर्ते ठरवतील.

Renewable उर्जा वापरल्याने दरवेळेस कार्बन उत्सर्जन कमी होईलच असे नाही. आधीच्या पोस्ट मध्ये म्हटले आहे तसे!
आग्रह हा असला पाहिजे की उर्जेचा वापर कमी करा. जिथे शक्य आहे तिथे सौर ऊर्जा as is वापरा उदाहरणार्थ कपडे उन्हात वाळवणे, शारीरिक उर्जा वापरणे (झाडे कर्बवायू आणि सौरऊर्जा वापरतात आपण झाडे खातो आणि जेव्हा ती उर्जा वापरतो तेव्हा कार्बन डाय ऑक्साईड बाहेर टाकतो जो झाडे पुन्हा वापरू शकतात). The entropy increase due to natural processes is not at a level that is harmful to the climate.
या पलीकडे जे सारे कार्बन उत्सर्जन होते ते ऊर्जा आणि संसाधनं यासाठी होते. ते कमी करण्यासाठी उर्जा आणि संसाधनांचा तारतम्याने वापर केला पाहिजे.

आपण जितका अलीकडे आणून प्रश्न सोडवू तितके त्याचे फायदे अधिक असतात. We must always strive to find solutions as upstream as possible.
सार्वजनिक वाहतूक हा उत्तम पर्याय आहे. तो असावाच. पण त्यापेक्षा उत्तम काय पर्याय असेल? तर मी चालत जाऊ शकेन अशा अंतरावर माझ्या साऱ्या गरजा पूर्ण होणे! म्हणजे मी highest entropy resource वापरून माझी गरज पूर्ण करू शकेन! पॅरीसमध्ये या धर्तीवर 15 minute city असा एक प्रकल्प सुरू केला आहे.

राहण्याच्या गरजाही माफक कराव्या लागतील. खाण्यापिंण्याच्या, चैनीच्या गरजा माफक कराव्या लागतील. थोडक्यात समाधान मानावे लागेल. मुळात विकास म्हणजे नेमके काय हे समजून घ्यावे लागेल.
एकाच ठिकाणी शहरे वसवणे हे नैसर्गिक विकासाच्या विरोधात आहे हे समजेल तो सुदिन. आपण गरजा भयंकर वाढवून ठेवल्याने नासाडी जास्त होतेय.

एण्ट्रॉपी फक्त अवस्थांतर समजून घेण्यासाठी वापरतात >> विधान चुकीचे आहे. अवस्थांतर नसतानाही एण्ट्रॉपी वापरतात. उदाहरणार्थ गॅस सायकल. ह्यात वायूला उष्णता दिल्यावर तो प्रसरण पावतो. ठराविक तापमानास उष्णता दिली किंवा काढून घेतली तर कॉन्स्टंट temperature heat addition/rejection नुसार त्याची एण्ट्रॉपी किती वाढली/कमी झाली ते मोजतात. ह्यात पदार्थाची अवस्था कायम वायुरूपच असते.

वाफेची गणिते करताना तुम्ही म्हणता तो अवस्था-बदल होतो. परंतु त्यातही संपृक्त वाफ ते अति-उष्ण वाफ हा बदल फक्त विचारात घ्यावयाचा असेल तर त्यात वाफ ही पूर्ण वायुरूपच असते, तरीही एण्ट्रॉपी बदल किती झाला ह्याचा विचार केला जातो.

गॅसच्या बाबतीत तो सतत आकारमान बदलत राहील्याने टर्ब्युलन्स वाढतो किंवा कमी होतो. म्हणून उष्णता निर्माण होते.

गो इलेक्ट्रीक मधे जणू काही सर्व उत्तरे मिळाली आहेत अशा थाटात आज ऑटोमोबाईल उद्योग बॅटरीवर जात आहे. पण या बॅट-या चार्ज करण्यासाठी मोठ्या प्रंआनात वीज लागेल तेव्हां ती प्रचंड महाग होत जाईल. याने तेलाचा व्यापार कोसळून पडेल इतकेच. पण वीज निर्माण करण्यासाठी जल, कोळसा हे नैसर्गिक स्त्रोत खच्ची पडतील त्याचे काय ? >> अगदी पूर्णतः सहमत.

एण्ट्रॉपी फक्त अवस्थांतर समजून घेण्यासाठी वापरतात >> विधान चुकीचे आहे.>>>>>>
मला वाटत की त्यांना अस म्हणायचे आहे की According to the thermodynamic definition, entropy is based on change in entropy (ds) during physical or chemical changes. अवस्थांतर =physical or chemical changes.

मी असे म्हटले आहे कि एरव्ही तापमान आणि एण्ट्रॉपी यांचा ग्राफ हा एकाच दिशेने जातो. पण अवस्थांतराच्या वेळी तापमान स्थिर राहते पण एण्ट्रॉपी बदलते. मी ते स्पष्ट केले आहे. त्यामुळे एरव्ही तापमान ही संज्ञा पुरेशी असते. पण अवस्थांतराच्या वेळी तापमानामुळे काही अर्थबोध होत नाही. म्हणून एण्ट्रॉपीचा सहारा घेतला जातो.

छान चर्चा सुरु आहे....

< आजच्या मयादेत फ्युएल सेल हे उत्तर दिसतेय. वेगवेगळ्या प्रकारचे फ्युएल सेल वीज बनवण्यासाठी लागणा-या नैसर्गिक स्त्रोतांची कत्तल थांबवतील. >>

-------- सहमत... हायड्रोजन फ्युएल सेल.

अवस्थांतराच्या वेळी तापमानामुळे काही अर्थबोध होत नाही. म्हणून एण्ट्रॉपीचा सहारा घेतला जातो. >> ते बरोबर आहे, पण केवळ तोच एक उपयोग नाही. आयसेन्ट्रोपीक प्रक्रिया असेल तर त्यातले काही मोजू न शकता आलेल्या तापमान किंवा दाब वगैरे गोष्टींच्या अनुमानासाठीही एंट्रोपीचा उपयोग होतो. समजा एका अवस्थेत तुम्ही दाब मोजू शकता आणि दुसऱ्या अवस्थेत दाब नाही पण आकार आणि घनता माहीत आहे, आणि प्रक्रिया आयसेन्ट्रोपिक असेल, तर pv^{gamma} हा बदलत नाही आणि त्यातला तो gamma हा घात माहिती असेल तर दुसऱ्या अवस्थेतील दाबाचे अनुमान काढता येते. काही ठिकाणी gamma माहीत नसेल तर एंट्रोपी किती आहे हे तक्त्यात बघून त्यावरून दुसऱ्या अवस्थेचे अनुमान काढतात. हे एक उदाहरण झाले. वाफेच्या गणितात थंड केल्यावर वाफ किती प्रमाणात असंपृक्त झाली आहे ह्याचे अनुमान काढण्यासाठी तिच्यातील एंट्रोपीच्या किमतीचा उपयोग होतो. त्यासाठी तापमान कॉन्स्टंटच हवे असे काही नाही.

@हरचंद पालव
एण्ट्रॉपी फक्त अवस्थांतर समजून घेण्यासाठी वापरतात >> विधान चुकीचे आहे. >>>> मी असे विधान कोणत्या प्रतिसादात केले आहे ? तुम्ही जे स्वतंत्र पणे कोट केले आहे त्याचा जो अर्थ निघतो , त्या सलग प्रतिसादातून हाच अर्थ ध्वनित होतोय का ? मी बरेच शोधले पण असे वाक्य सापडले नाही. माझे सगळे प्रतिसाद पुन्हा वाचा.

उर्जेचा स्त्रोत म्हणून कॅलरीफिक व्हॅल्यू ही संज्ञा योग्य ठरते. एक ग्रॅम कोळसा किती उष्णता देईल , एक लिटर डिझेल किती देईल ही त्याची क्षमता.
कॅलरीज उत्पन्न करण्याची कमाल क्षमता. ती एण्ट्रॉपी नव्हे. एण्ट्रॉपी फक्त अवस्थांतर समजून घेण्यासाठी वापरतात.
एन्थाल्पी व्हर्जेस एण्ट्रॉपी या ग्राफ मधे ती समजते. रेफ्रिजरेशन आणि स्टीम टर्बाईन्स या उद्योगात तिचा वापर होतो. एरव्ही तापमान पुरे असते.

Submitted by नारी मारीतो on 18 April, 2021 - 09:53

ओके आले लक्षात. या ओळी वाचल्या तरी मला काय म्हणायचे ते लक्षात येते. विशेषतः शेवटचे वाक्य. १०० अंश से च्या आधी एण्ट्रॉपी मोजल्याचे एखादे उदाहरण दाखवता येईल का ?

दुसरे गॅसला उष्णता दिल्यावर त्याचे अवस्थांतर कसे होते हे ही जाणून घ्यायला आवडले असते. पण हा विषय वेगळा आहे.

मुख्य मुद्दा काय?
झा ड उभे राहि ले - वापरलेली उर्जा - सूर्‍याकडून (sun) आलेली.. एफिशियन्सी उत्त म.. वेस्ट मिनिमम ( चक्रिय वापर).
त्याचा कोळसा केला -> उर्जा वाया गेली -> एफिशियन्सी?? वेस्ट?
त्या कोळश्यावर आगगाडी चा लवली.. -> उर्जेचा मनुष्याला वापर होतो, पण त्या एनर्जीची एफिशियन्सी? निसर्गा च्या दृष्टीने वापरण्यासारखे उर्जारुपात काही आऊट्पूट? (उदा हवेत सोडलेला कार्बन डायऑक्साईड), त्याला लागणारा वेळ? आ णि किती मिळणार?

इनपुट -> प्रोसेस -> डिझायर्ड आऊटपूट + आपण ज्याला कचरा (वेस्ट) म्हणतो ते(हा घनच असेल असे नाही)
हे आऊटपूट दुसर्‍या प्रोसेसचे इनपूट होणार, तसे तसे मिळणारे आऊटपूट कमी कमी होत जाणार!

आता हे डिझायर्ड आएऊटपूटच निसर्गाच्या दृष्टीने कचरा असेल तर आपल्या कडे रियुज साठी शिल्लक काय रहाणार?

आपल्या इथे बाहेरून सूर्यप्रकाश वगळता काही येत नाही, जे आहे ते इथेच वापरायचे असेल तर असा कचरा करत राहून होणार कसे ?

दुसरे गॅसला उष्णता दिल्यावर त्याचे अवस्थांतर कसे होते हे ही जाणून घ्यायला आवडले असते. >> वरती प्रभुदेसाई म्हणालेत की तुम्हाला ते physical किंवा chemical change ह्या अर्थाने अवस्थांतर म्हणायचे असावे.

असो, तुम्ही माझाच मुद्दा स्पष्ट केलात. वायुत अवस्थांतर न होता सुद्धा एंट्रोपीची गणिते केली जातात. गॅस इंजिनच्या गणिताकरिता नेहमीचा उद्योग आहे हा.

दुसरे गॅसला उष्णता दिल्यावर त्याचे अवस्थांतर कसे होते हे ही जाणून घ्यायला आवडले असते. >> वरती प्रभुदेसाई म्हणालेत की तुम्हाला ते physical किंवा chemical change ह्या अर्थाने अवस्थांतर म्हणायचे असावे.

असो, तुम्ही माझाच मुद्दा स्पष्ट केलात. वायुत अवस्थांतर न होता सुद्धा एंट्रोपीची गणिते केली जातात. गॅस इंजिनच्या गणिताकरिता नेहमीचा उद्योग आहे हा.

स्टीम टेबल का पहायचेय ? तुम्ही पुन्हा वाचा.
जेव्हां तापमान मोजता येते तेव्हां तापमान मोजले जाते. जेव्हां तापमान थांबते आणि उष्णता वाढते तेव्हां काल्पनिक एण्ट्रॉपी वापरली जाते. १०० डिग्री पर्यंत पाण्याची एण्ट्रॉपी मोजण्याचे काहीच कारण नसते. इथे ज्या संदर्भात मुद्दे मांडले आहेत ते संदर्भ पण एकदा पहा. त्यानंतर ब्लॉग पण पहा. गॅस इंजिन वगैरे आयटीआय कोर्स साठी टेबल असते. तसे व्यवहारात तापमान मोजले जात नाही. हा मुद्दा माझ्याकडून थांबवतो आहे. मूळ विषयाला बगल देऊन थर्मोडायनॅमिक्स चा अभ्यास इथे अनावश्यक आहे असे मला वाटते.

तुम्ही उगीचच वस्तुस्थिती नाकारता आहात. तुमच्या आधीच्या सर्व प्रश्नांची उत्तरं दिली तर आता तुम्ही 'असं करतच नाहीत' ही भूमिका घेत आहात तर त्यावर काय बोलावे? मी सुद्धा ही चर्चा इथे थांबवतो.

Pages