Embodied energy
सन्निहित ऊर्जा किसी भी वस्तु या सेवा के उत्पादन के लिए आवश्यक सभी ऊर्जा का योग है, जैसे कि उस ऊर्जा को उत्पाद में ही शामिल या 'सन्निहित' माना जाता है। यह अवधारणा ऊर्जा-उत्पादक या ऊर्जा बचत उपकरणों की प्रभावशीलता, या एक इमारत की "वास्तविक" प्रतिस्थापन लागत को निर्धारित करने में उपयोगी हो सकती है, और क्योंकि ऊर्जा-निवेश में आमतौर पर ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन शामिल होता है, यह तय करने में कि कोई उत्पाद ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देता है या कम करता है। इस मात्रा को मापने का एक मौलिक उद्देश्य उत्पाद द्वारा उत्पादित या बचाई गई ऊर्जा की मात्रा की तुलना उसके उत्पादन में खपत होने वाली ऊर्जा की मात्रा से करना है। सन्निहित ऊर्जा एक लेखांकन विधि है जिसका उद्देश्य एक पूरे उत्पाद जीवन चक्र के लिए आवश्यक ऊर्जा के योग का पता लगाना है। यह निर्धारित करना कि इस जीवन चक्र में क्या शामिल है, कच्चे माल के निष्कर्षण, परिवहन, निर्माण, संयोजन, स्थापना, पृथक्करण, विघटन और/या अपघटन के साथ-साथ मानव और द्वितीयक संसाधनों में ऊर्जा की प्रासंगिकता और सीमा का आकलन करना शामिल है। लेखांकन की एक प्रणाली के निर्माण का इतिहास जो एक वातावरण के माध्यम से ऊर्जा के प्रवाह को रिकॉर्ड करता है, लेखांकन की उत्पत्ति से ही पता लगाया जा सकता है। एक अलग विधि के रूप में, यह अक्सर फिजियोक्रेट के मूल्य के "पदार्थ" सिद्धांत, और बाद में एक रूसी चिकित्सक सर्गेई पोडोलिंस्की के कृषि ऊर्जा विज्ञान और व्लादमीर स्टैंचिंस्की के पारिस्थितिक ऊर्जा विज्ञान से जुड़ा हुआ है। मूर्त ऊर्जा लेखांकन के मुख्य तरीके जो आज उपयोग किए जाते हैं, वे वासिली लियोन्टीफ के इनपुट-आउटपुट मॉडल से विकसित हुए हैं और इन्हें इनपुट-आउटपुट सन्निहित ऊर्जा विश्लेषण कहा जाता है। लियोन्टीफ का इनपुट-आउटपुट मॉडल बदले में "परस्पर संबंधित आर्थिक गतिविधियों के बीच मात्रात्मक परस्पर निर्भरता के अनुभवजन्य अध्ययन" के अनुप्रयोग के साथ सामान्य संतुलन के नव-शास्त्रीय सिद्धांत का एक अनुकूलन था। टेन्नेनबाउम लियोन्टीफ के अनुसार इनपुट-आउटपुट विधि को पारिस्थितिकी तंत्र ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करने के लिए हैनन द्वारा सन्निहित ऊर्जा विश्लेषण के लिए अनुकूलित किया गया था। हैनन के अनुकूलन ने प्रणाली द्वारा किए गए प्रत्येक उत्पादन के लिए कुल प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष ऊर्जा आवश्यकताओं (ऊर्जा की तीव्रता) को सारणीबद्ध किया। उत्पादन की पूरी मात्रा के लिए प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से ऊर्जा की कुल मात्रा को सन्निहित ऊर्जा कहा जाता था। मूर्त ऊर्जा विश्लेषण इस बात में रुचि रखता है कि उपभोक्ता को समर्थन देने के लिए कौन सी ऊर्जा जाती है, और इसलिए सभी ऊर्जा मूल्यह्रास उपभोक्ता की अंतिम मांग को सौंपा जाता है। विभिन्न पद्धतियाँ प्रकृति और मानव सभ्यता के उत्पादों और सेवाओं में सन्निहित ऊर्जा की गणना करने के लिए डेटा के विभिन्न पैमानों का उपयोग करती हैं। डेटा स्केल और कार्यप्रणाली की उपयुक्तता पर अंतर्राष्ट्रीय सहमति लंबित है। यह कठिनाई किसी भी सामग्री के लिए सन्निहित ऊर्जा मूल्यों में एक विस्तृत श्रृंखला दे सकती है। एक व्यापक वैश्विक मूर्त ऊर्जा सार्वजनिक गतिशील डेटाबेस के अभाव में, मूर्त ऊर्जा गणना महत्वपूर्ण डेटा को छोड़ सकती है, उदाहरण के लिए, ग्रामीण सड़क/राजमार्ग निर्माण और किसी उत्पाद को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक रखरखाव, विपणन, विज्ञापन, खानपान सेवाएं, गैर-मानव सेवाएं और इसी तरह। इस तरह की चूक सन्निहित ऊर्जा अनुमानों में महत्वपूर्ण पद्धतिगत त्रुटि का स्रोत हो सकती है। मूर्त ऊर्जा त्रुटि के अनुमान और घोषणा के बिना, स्थिरता सूचकांक को मापना मुश्किल है, और इसलिए किसी भी सामग्री, प्रक्रिया या पर्यावरण और आर्थिक प्रक्रियाओं के लिए सेवा का मूल्य। मानक एस. बी. टूल, यू. के. कोड फॉर सस्टेनेबल होम्स था, और यू. एस. ए. लीड अभी भी एक ऐसी विधि है जिसमें किसी इमारत के पर्यावरणीय प्रभाव का आकलन करने के लिए अन्य कारकों के साथ-साथ किसी उत्पाद या सामग्री की सन्निहित ऊर्जा का मूल्यांकन किया जाता है। सन्निहित ऊर्जा एक ऐसी अवधारणा है जिसके लिए वैज्ञानिक अभी तक पूर्ण सार्वभौमिक मूल्यों पर सहमत नहीं हुए हैं क्योंकि ध्यान में रखने के लिए कई चर हैं, लेकिन अधिकांश इस बात से सहमत हैं कि उत्पादों की तुलना एक दूसरे से की जा सकती है ताकि यह देखा जा सके कि किसमें अधिक और किसमें कम सन्निहित ऊर्जा है। तुलनात्मक सूचियाँ (उदाहरण के लिए, यूनिवर्सिटी ऑफ बाथ एम्बॉडिड एनर्जी एंड कार्बन मैटेरियल इन्वेंटरी देखें) में औसत निरपेक्ष मान होते हैं, और उन कारकों की व्याख्या करते हैं जिन्हें सूचियों को संकलित करते समय ध्यान में रखा गया है। उपयोग की जाने वाली विशिष्ट सन्निहित ऊर्जा इकाइयाँ एमजे/किलोग्राम (एक किलोग्राम उत्पाद बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा के मेगाजूल), टी (एक किलोग्राम उत्पाद बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा द्वारा निर्मित कार्बन डाइऑक्साइड के टन) हैं। एमजे को टी में बदलना सीधा नहीं है क्योंकि विभिन्न प्रकार की ऊर्जा (तेल, पवन, सौर, परमाणु आदि) कार्बन डाइऑक्साइड की अलग-अलग मात्रा का उत्सर्जन करती हैं, इसलिए जब कोई उत्पाद बनाया जाता है तो उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड की वास्तविक मात्रा विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकार पर निर्भर करेगी। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलियाई सरकार 0.098 t = 1 GJ का वैश्विक औसत देती है। यह 1 एमजे = 0.098 किग्रा = 98 ग्राम या 1 किग्रा = 10.204 एमजे के समान है। संबंधित पद्धतियाँ 2000 के दशक में ऑस्ट्रेलिया में सूखे की स्थिति ने पानी में सन्निहित ऊर्जा विश्लेषण विधियों के अनुप्रयोग में रुचि पैदा की है। इससे मूर्त जल की अवधारणा का उपयोग हुआ है। डेटा सामग्री और उत्पादों सहित वस्तुओं और सेवाओं की सन्निहित ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करने के लिए डेटाबेस की एक श्रृंखला मौजूद है। ये भौगोलिक और लौकिक प्रासंगिकता और प्रणाली सीमा पूर्णता में भिन्नता के साथ विभिन्न डेटा स्रोतों की एक श्रृंखला पर आधारित हैं। ऐसा ही एक डेटाबेस द यूनिवर्सिटी ऑफ मेलबर्न में विकसित एनवायरनमेंटल परफॉर्मेंस इन कंस्ट्रक्शन (ई. पी. आई. सी.) डेटाबेस है, जिसमें 250 से अधिक मुख्य रूप से निर्माण सामग्री के लिए सन्निहित ऊर्जा डेटा शामिल है। इस डेटाबेस में सन्निहित जल और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के मूल्य भी शामिल हैं। डेटाबेसों के बीच सन्निहित ऊर्जा डेटा में अंतर का मुख्य कारण उनके संकलन में उपयोग किए गए डेटा के स्रोत और कार्यप्रणाली है। निचला 'प्रक्रिया' डेटा आमतौर पर उत्पाद निर्माताओं और आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त किया जाता है। जबकि यह डेटा आम तौर पर विशेष उत्पादों के लिए अधिक विश्वसनीय और विशिष्ट होता है, प्रक्रिया डेटा एकत्र करने के लिए उपयोग की जाने वाली कार्यप्रणाली के परिणामस्वरूप आमतौर पर किसी उत्पाद की अधिकांश सन्निहित ऊर्जा को बाहर रखा जाता है, मुख्य रूप से डेटा संग्रह के समय, लागत और जटिलता के कारण। राष्ट्रीय आंकड़ों के आधार पर ऊपर से नीचे पर्यावरण-विस्तारित इनपुट-आउटपुट (EEIO) डेटा का उपयोग इन डेटा अंतराल को भरने के लिए किया जा सकता है। जबकि उत्पादों का ई. ई. आई. ओ. विश्लेषण मूर्त ऊर्जा के प्रारंभिक दायरे के लिए अपने आप में उपयोगी हो सकता है, यह आम तौर पर प्रक्रिया डेटा की तुलना में बहुत कम विश्वसनीय है और शायद ही कभी किसी विशिष्ट उत्पाद या सामग्री के लिए प्रासंगिक है। इसलिए, उपलब्ध प्रक्रिया डेटा का उपयोग करके और किसी भी डेटा अंतराल को EEIO डेटा से भरने के लिए सन्निहित ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करने के लिए संकर विधियां विकसित की गई हैं। इस संकर दृष्टिकोण पर भरोसा करने वाले डेटाबेस, जैसे कि मेलबर्न विश्वविद्यालय का ई. पी. आई. सी. डेटाबेस, उत्पादों और सामग्रियों की सन्निहित ऊर्जा का अधिक व्यापक मूल्यांकन प्रदान करता है। सामान्य सामग्रियों में बाथ विश्वविद्यालय (यूके) द्वारा तैयार कार्बन और ऊर्जा की सूची ('आईसीई') से चयनित डेटा परिवहन में सैद्धांतिक रूप से, सन्निहित ऊर्जा का अर्थ है खानों से सामग्री निकालने, वाहनों का निर्माण करने, इकट्ठा करने, परिवहन करने, रखरखाव करने, उन्हें बदलने और ऊर्जा का परिवहन करने और अंततः इन वाहनों का पुनर्चक्रण करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा। इसके अलावा, परिवहन नेटवर्क, चाहे वह सड़क हो या रेल, के निर्माण और रखरखाव के लिए आवश्यक ऊर्जा को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। लागू की जाने वाली प्रक्रिया इतनी जटिल है कि कोई भी आंकड़ा सामने रखने की हिम्मत नहीं करता है। परिवहन के क्षेत्र में अंतर्राष्ट्रीय विकास संस्थान के अनुसार, "यह ध्यान देने योग्य है कि हम प्रत्यक्ष ऊर्जा की तुलना में अपने परिवहन व्यय में अधिक सन्निहित ऊर्जा का उपभोग करते हैं। दूसरे शब्दों में कहें तो हम अपने निजी वाहनों में घूमने के लिए कम ऊर्जा की खपत करते हैं, जबकि हम अपने द्वारा उपयोग की जाने वाली कारों, ट्रेनों या बसों के उत्पादन, बिक्री और परिवहन के लिए आवश्यक ऊर्जा की खपत करते हैं। जीन-मार्क जानकोविसी निर्माण से पहले किसी भी परिवहन अवसंरचना परियोजना के कार्बन पदचिह्न विश्लेषण की वकालत करते हैं। ऑटोमोबाइल विनिर्माण में वोक्सवैगन के अनुसार, पेट्रोल इंजन के साथ एक गोल्फ ए3 की सन्निहित ऊर्जा सामग्री 18,000 किलोवाट प्रति घंटे (यानी। 545 जी. जे. का 12 प्रतिशत जैसा कि रिपोर्ट में दिखाया गया है)। एक गोल्फ ए4 (टर्बोचार्ज्ड डायरेक्ट इंजेक्शन से लैस) 22,000 के. डब्ल्यू. एच. की सन्निहित ऊर्जा दिखाएगा। 545 जी. जे. का 15 प्रतिशत जैसा कि रिपोर्ट में दिखाया गया है)। फ्रांसीसी ऊर्जा और पर्यावरण एजेंसी ए. डी. ई. एम. ई. के अनुसार एक मोटर कार में 20,800 के. डब्ल्यू. एच. की सन्निहित ऊर्जा सामग्री होती है जबकि एक विद्युत वाहन में 34,700 के. डब्ल्यू. एच. की सन्निहित ऊर्जा सामग्री दिखाई देती है। बैटरी और इलेक्ट्रॉनिक्स के कारण एक इलेक्ट्रिक कार में दहन इंजन की तुलना में अधिक मूर्त ऊर्जा होती है। साइंस एंड वी के अनुसार, बैटरियों की सन्निहित ऊर्जा इतनी अधिक है कि रिचार्जेबल हाइब्रिड कारें सबसे उपयुक्त समाधान का गठन करती हैं, जिनकी बैटरियां पूरी तरह से इलेक्ट्रिक कार की तुलना में छोटी होती हैं। ईंधन ऊर्जा के संबंध में, ईंधन की निवेशित ऊर्जा (ई. आर. ओ. ई. आई.) पर लौटाई गई कारक ऊर्जा का अनुमान 8 लगाया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि ईंधन द्वारा प्रदान की जाने वाली उपयोगी ऊर्जा की कुछ मात्रा में ईंधन की सन्निहित ऊर्जा में उस राशि का एक चौथाई हिस्सा जोड़ा जाना चाहिए। दूसरे शब्दों में, ईंधन ई. आर. ओ. ई. आई. के कारण ईंधन की खपत को 14.3% से बढ़ाया जाना चाहिए। कुछ लेखकों के अनुसार, 6 लीटर पेट्रोल का उत्पादन करने के लिए 42 किलोवाट घंटे की मूर्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है (जो ऊर्जा सामग्री के मामले में लगभग 4.2 लीटर डीजल के अनुरूप है)। सड़क निर्माण हमें यहां आंकड़ों के साथ काम करना होगा, जिन्हें प्राप्त करना अभी भी अधिक कठिन साबित होता है। सड़क निर्माण के मामले में, सन्निहित ऊर्जा ईंधन की खपत (यानी आई. डी. 1) के बराबर होगी। 6 प्रतिशत)। अन्य आंकड़े उपलब्ध हैं ट्रेलोर, आदि। ऑस्ट्रेलिया में एक औसत ऑटोमोबाइल में सन्निहित ऊर्जा का अनुमान 0.77 टेराजूल (अर्थात। 75, 000 kWh) सड़क परिवहन में शामिल ऊर्जा के समग्र विश्लेषण में एक घटक के रूप में। हालांकि इमारतों में ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए अधिकांश ध्यान उनके परिचालन उत्सर्जन पर रहा है, यह अनुमान लगाया गया है कि एक इमारत के पूरे जीवनकाल में खपत होने वाली सभी ऊर्जा का लगभग 30 प्रतिशत इसकी सन्निहित ऊर्जा में हो सकता है (यह प्रतिशत इमारत की उम्र, जलवायु और सामग्री जैसे कारकों के आधार पर भिन्न होता है)। अतीत में, यह प्रतिशत बहुत कम था, लेकिन परिचालन उत्सर्जन को कम करने पर जितना ध्यान दिया गया है (जैसे कि हीटिंग और कूलिंग सिस्टम में दक्षता में सुधार), मूर्त ऊर्जा योगदान बहुत अधिक हो गया है। मूर्त ऊर्जा के उदाहरणों में शामिल हैंः कच्चे संसाधनों को निकालने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा, प्रक्रिया सामग्री, उत्पाद घटकों को इकट्ठा करना, प्रत्येक चरण के बीच परिवहन, निर्माण, रखरखाव और मरम्मत, विघटन और निपटान। इस प्रकार, इमारतों में कार्बन उत्सर्जन का विश्लेषण करने के लिए एक पूरे जीवन के कार्बन लेखांकन ढांचे को नियोजित करना महत्वपूर्ण है। ऊर्जा क्षेत्र में ई. आर. ओ. ई. आई. ई. आर. ओ. ई. आई. (निवेशित ऊर्जा पर लौटाई गई ऊर्जा) ऊर्जा के कारण सन्निहित ऊर्जा के मूल्यांकन के लिए एक आधार प्रदान करता है। मूर्त ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अंतिम ऊर्जा को गुणा करना पड़ता है। आठ उदाहरण के लिए एक ई. आर. ओ. ई. आई. राशि को देखते हुए, अंतिम ऊर्जा का सातवां हिस्सा सन्निहित ऊर्जा से मेल खाता है। इतना ही नहीं, वास्तव में समग्र मूर्त ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, बिजली संयंत्रों के निर्माण और रखरखाव के कारण मूर्त ऊर्जा को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। यहाँ, आंकड़ों की बहुत आवश्यकता है। बिजली विश्व ऊर्जा जून 2018 की बी. पी. सांख्यिकीय समीक्षा में, पैर की उंगलियों को "एक आधुनिक ताप विद्युत केंद्र में 38 प्रतिशत रूपांतरण दक्षता मानते हुए तापीय समतुल्यता के आधार पर" के. डब्ल्यू. एच. में परिवर्तित किया जाता है। फ्रांस में, परंपरा के अनुसार, बिजली में प्राथमिक ऊर्जा और अंतिम ऊर्जा के बीच का अनुपात 2.58 है, जो 38.8% की दक्षता के अनुरूप है। जर्मनी में, इसके विपरीत, अक्षय ऊर्जा के तेजी से विकास के कारण, बिजली में प्राथमिक ऊर्जा और अंतिम ऊर्जा के बीच का अनुपात केवल 1.8 है, जो 55.5% की दक्षता के अनुरूप है। इकोपैसेंजर के अनुसार, ब्रिटेन में कुल बिजली दक्षता 34 प्रतिशत, जर्मनी में 36 प्रतिशत और फ्रांस में 29 प्रतिशत होगी। डेटा प्रोसेसिंग एसोसिएशन नेगावॉट के अनुसार, 2015 में डिजिटल सेवाओं से संबंधित सन्निहित ऊर्जा नेटवर्क के लिए 3.5 टीडब्ल्यूएच/ए और डेटा केंद्रों के लिए 10 टीडब्ल्यूएच/ए (सर्वर के लिए आधा, यानी 5 टीडब्ल्यूएच/ए, और अन्य आधा इमारतों के लिए जिसमें वे स्थित हैं, यानी 5 टीडब्ल्यूएच/ए), फ्रांस में मान्य आंकड़े हैं। यह संगठन तकनीकी प्रगति को रेखांकित करते हुए डिजिटल क्षेत्र में ऊर्जा खपत के विकास के बारे में आशावादी है। जीन-मार्क जानकोविसी की अध्यक्षता में शिफ्ट प्रोजेक्ट, एसोसिएशन नेगावॉट की आशावादी दृष्टि का खंडन करता है, और नोट करता है कि डिजिटल ऊर्जा पदचिह्न प्रति वर्ष 9 प्रतिशत की दर से बढ़ रहा है। बायोफिजिकल इकोनॉमिक्स क्रिस्टलाइज्ड लेबर इकोलॉजिकल इकोनॉमिक्स सन्निहित उत्सर्जन ऊर्जा लेखांकन ऊर्जा नरभक्षण ऊर्जा अर्थशास्त्र पर्यावरण लेखांकन जीवन चक्र मूल्यांकन प्रणाली पारिस्थितिकी संदर्भ ग्रंथ सूची बाहरी लिंक सिडनी विश्वविद्यालय, ऑस्ट्रेलिया में सन्निहित ऊर्जा पर शोध मेलबर्न विश्वविद्यालय में सन्निहित ऊर्जा डेटा और अनुसंधान ऑस्ट्रेलियाई ग्रीनहाउस कार्यालय, बाथ (यूके) के पर्यावरण और विरासत विश्वविद्यालय विभाग, कार्बन और ऊर्जा की सूची (आईसीई) सामग्री भंडार ऊर्जा विकास प्रणाली पारिस्थितिकी अर्थशास्त्र रूसी आविष्कार प्रबंधन साइबरनेटिक्स