पानी से बिजली कैसे बनती है: ऑस्मोटिक पॉवर – जब नदी और समुद्र के मिलन से पैदा होगी बिजली!

लेखक: team-static study(SJ-Mnoj Kumar , JJ-Ajeet Mishra , Er.Arpit Tiwari) दिनांक: 8 अक्टूबर, 2025

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पानी से बिजली कैसे बनती है:आसमाटिक पॉवर के बारे में जानते हैं , कल्पना कीजिए एक ऐसी दुनिया की, जहाँ बिजली पैदा करने के लिए न तो कोयला जलाना पड़े,

न ही विशालकाय बांध बनाने पड़ें और न ही सूरज के चमकने या हवा के चलने का इंतज़ार करना पड़े।

एक ऐसी दुनिया जहाँ बिजली का स्रोत अंतहीन हो, चौबीसों घंटे उपलब्ध हो और जिसका पर्यावरण पर लगभग कोई नकारात्मक प्रभाव न हो।

यह किसी विज्ञान-कथा की कहानी नहीं, बल्कि एक हकीकत बनने की कगार पर खड़ी तकनीक है,

जिसका नाम है – ऑस्मोटिक पावर (Osmotic Power) या परासरण शक्ति।

यह ऊर्जा की एक ऐसी खामोश क्रांति है जो वहाँ जन्म लेती है जहाँ मीठा पानी खारे पानी से मिलता है

– यानी जहाँ नदियाँ समुद्र में विलीन होती हैं। भारत जैसे देश के लिए, जिसके पास 7500 किलोमीटर से

लंबी तटरेखा और सैकड़ों नदियाँ हैं, यह तकनीक ऊर्जा सुरक्षा की दिशा में एक गेम-चेंजर साबित हो सकती है।

आइए, इस अद्भुत तकनीक की गहराइयों में उतरते हैं और जानते हैं कि यह कैसे काम करती है,

इसकी क्षमता क्या है और भविष्य में यह हमारी दुनिया को कैसे बदल सकती है।

क्या है यह ऑस्मोटिक पावर का जादू?

क्या है यह ओस्मोटिक पॉवर का जादू ,यह समझने के लिए हमें स्कूल के विज्ञान की कक्षा में लौटना होगा और ‘ऑस्मोसिस’ (Osmosis) यानी परासरण की प्रक्रिया को याद करना होगा।

परासरण (Osmosis): परासरण एक प्राकृतिक प्रक्रिया है। जब दो अलग-अलग सांद्रता (concentration) वाले

तरल पदार्थों को एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली (semi-permeable membrane) से अलग किया जाता है,

तो कम सांद्रता वाला तरल (जैसे मीठा पानी) झिल्ली को पार करके अधिक सांद्रता वाले तरल (जैसे खारा पानी) की

ओर बहने लगता है। इसका उद्देश्य दोनों तरफ की सांद्रता को बराबर करना होता है। इसका सबसे सरल उदाहरण है

किशमिश को पानी में डालना। किशमिश के अंदर चीनी का घोल अधिक सांद्र होता है और बाहर का पानी कम।

पानी झिल्ली को पार करके किशमिश के अंदर चला जाता है और वह फूल जाती है।

ऑस्मोटिक पावर प्लांट इसी प्राकृतिक सिद्धांत का उपयोग करता है। यहाँ मीठा पानी (नदी का पानी) और खारा

पानी (समुद्र का पानी) दो पात्रों की भूमिका निभाते हैं और उनके बीच की खास झिल्ली इस पूरी प्रक्रिया का केंद्र होती है।

यह सिस्टम काम कैसे करता है?

ऑस्मोटिक पावर पैदा करने की मुख्य रूप से दो प्रमुख तकनीकें हैं:

यह सबसे आम और विकसित तकनीक है। इसके काम करने का तरीका बेहद सरल और प्रभावी है:

पानी का स्रोत: प्लांट में दो पाइपलाइन से पानी लाया जाता है – एक नदी से ताजा पानी और दूसरा समुद्र से खारा पानी।
मेम्ब्रेन मॉड्यूल: इन दोनों पानी को एक टैंक या मॉड्यूल में लाया जाता है,
जहाँ इन्हें हज़ारों अर्ध-पारगम्य झिल्लियों (semi-permeable membranes) से अलग किया जाता है। ये झिल्लियाँ पानी के अणुओं (H₂O) को तो गुजरने देती हैं, लेकिन नमक के अणुओं (जैसे सोडियम और क्लोराइड) को रोक लेती हैं।
दबाव का निर्माण: परासरण के प्राकृतिक नियम के अनुसार, मीठा पानी तेज़ी से झिल्ली
को पार करके खारे पानी वाले हिस्से की तरफ बहता है। इस प्रवाह के कारण खारे पानी वाले चैम्बर में पानी की मात्रा अचानक बढ़ जाती है, जिससे वहाँ एक अत्यधिक उच्च दबाव (Hydraulic Pressure) पैदा होता है। यह दबाव 12 से 15 बार (Bar) तक हो सकता है, जो एक कार के टायर में हवा के दबाव से लगभग 5-6 गुना ज्यादा है।
टर्बाइन का घूमना: इस उच्च दबाव वाले पानी को एक हाइड्रो-टर्बाइन पर छोड़ा जाता है।
पानी का तेज़ बहाव टर्बाइन के ब्लेड को घुमाता है, ठीक वैसे ही जैसे किसी पनबिजली बांध में होता है।
बिजली का उत्पादन: घूमता हुआ टर्बाइन एक जनरेटर से जुड़ा होता है, जो इस यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल देता है।
इस तरह बिजली पैदा होती है।
आउटफ्लो: प्रक्रिया के बाद जो थोड़ा कम खारा (Brackish) पानी बचता है, उसे वापस समुद्र में सुरक्षित रूप से छोड़ दिया जाता है।

2. रिवर्स इलेक्ट्रोडायलिसिस (Reverse Electrodialysis – RED)

रिवर्स एलेक्तट्करोडैलेसिस तकनीक थोड़ी अलग है और इसमें आयनों (Ions) की भूमिका होती है। नमक (NaCl) पानी में

सोडियम (Na+) और क्लोराइड (Cl-) आयनों में टूट जाता है। RED सिस्टम में, मीठे और खारे पानी

को एक के बाद एक कई सारी आयन-एक्सचेंज झिल्लियों (Ion-Exchange Membranes) के बीच से गुजारा जाता है।

ये झिल्लियाँ खास होती हैं – कुछ सिर्फ पॉजिटिव आयनों (जैसे Na+) को गुजरने देती हैं

और कुछ सिर्फ नेगेटिव आयनों (जैसे Cl-) को। आयनों के इस अलगाव और गति से एक तरह का वोल्टेज

या ‘आयोनिक करंट’ पैदा होता है, ठीक एक बैटरी की तरह। इस वोल्टेज का उपयोग करके सीधे बिजली बनाई जा सकती है।

यह तकनीक अभी विकास के चरण में है लेकिन इसमें अपार संभावनाएं हैं।

ऑस्मोटिक पावर क्यों है एक ‘गेम-चेंजर’?

इसके फायदों की सूची काफी लंबी और प्रभावशाली है:

स्वच्छ और हरित ऊर्जा: यह 100% नवीकरणीय और स्वच्छ ऊर्जा है। इस प्रक्रिया में किसी भी प्रकार का जीवाश्म ईंधन नहीं जलता, जिससे शून्य कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) या अन्य ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन होता है। ओस्मोटिक पॉवर जलवायु परिवर्तन से लड़ने का एक शक्तिशाली हथियार है।
24/7 विश्वसनीय बिजली: सौर ऊर्जा के लिए धूप और पवन ऊर्जा के लिए हवा की ज़रूरत होती है, लेकिन नदियाँ समुद्र में दिन-रात, साल भर बहती हैं। इसका मतलब है कि ऑस्मोटिक पावर प्लांट बिना रुके 24 घंटे, 365 दिन बिजली पैदा कर सकते हैं। यह इसे ग्रिड के लिए एक बहुत ही स्थिर और भरोसेमंद (Baseload Power) स्रोत बनाता है।
अपार क्षमता: एक अनुमान के अनुसार, दुनिया भर में ऑस्मोटिक पावर की कुल सैद्धांतिक क्षमता लगभग 1,600 से 2,000 टेरावाट-घंटे (TWh) प्रति वर्ष है। यह पूरी दुनिया की वर्तमान बिजली खपत का लगभग 10% है। अकेले भारत में, गंगा, ब्रह्मपुत्र, गोदावरी, कृष्णा जैसी बड़ी नदियों के मुहानों पर सैकड़ों मेगावाट बिजली पैदा की जा सकती है।
न्यूनतम भूमि उपयोग और पर्यावरणीय प्रभाव: सौर या पवन फार्मों की तुलना में, ऑस्मोटिक पावर प्लांट बहुत कम जगह घेरते हैं। इनका निर्माण नदी के मुहाने के पास औद्योगिक क्षेत्रों में किया जा सकता है, जिससे कृषि भूमि या जंगलों को कोई नुकसान नहीं होता। साथ ही, बड़े बांधों की तरह यह लोगों के विस्थापन या पारिस्थितिकी तंत्र में बड़े बदलाव का कारण नहीं बनता।

चुनौतियाँ और समाधान

हर नई तकनीक की तरह, ऑस्मोटिक पावर की राह में भी कुछ बाधाएँ हैं:

झिल्ली (Membrane) की तकनीक और लागत: इस सिस्टम का दिल इसकी झिल्ली है।
ये झिल्लियाँ महंगी हैं और समय के साथ पानी में मौजूद गंदगी, शैवाल और सूक्ष्मजीवों के कारण
जाम (Biofouling) हो सकती हैं, जिससे उनकी दक्षता कम हो जाती है। वैज्ञानिक और इंजीनियर लगातार
ऐसी नई झिल्लियाँ विकसित करने पर काम कर रहे हैं जो अधिक टिकाऊ, सस्ती और फाउलिंग-प्रतिरोधी हों।
उच्च प्रारंभिक निवेश: प्लांट को स्थापित करने की शुरुआती लागत वर्तमान में काफी अधिक है।
हालाँकि, जैसे-जैसे तकनीक परिपक्व होगी और बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू होगा, लागत में सौर
और पवन ऊर्जा की तरह ही भारी कमी आने की उम्मीद है।
पारिस्थितिक संवेदनशीलता: नदी और समुद्र का संगम स्थल (Estuary) एक बहुत ही संवेदनशील
पारिस्थितिकी तंत्र होता है। प्लांट के लिए बड़ी मात्रा में पानी खींचने और फिर मिश्रित पानी को वापस
छोड़ने से स्थानीय जलीय जीवन पर क्या प्रभाव पड़ेगा, इसका सावधानीपूर्वक अध्ययन करना आवश्यक है।
सुरक्षित डिजाइन के माध्यम से इन प्रभावों को कम किया जा सकता है।