बायोगैस फ्लेयर

मानव इतिहास में, जीवन की गुणवत्ता में सुधार अक्सर हानिकारक दुष्प्रभावों के साथ आए हैं। उदाहरण के लिए, पानी के फ्लोरीडेशन के कारण मौखिक स्वास्थ्य में बहुत प्रगति हुई है। वहीं, ऐसे संकेत भी हैं कि अत्यधिक फ्लोराइड हड्डियों और स्नायुबंधन को कमजोर करने में योगदान देता है, और मनोवैज्ञानिक विकृतियों को बढ़ा सकता है। वैज्ञानिक अनुसंधान ऐसी समस्याओं का जवाब लाभों को बनाए रखते हुए दुष्प्रभावों को कम करने के तरीके खोजकर देता है। इस तरह की जांच प्राकृतिक और अनुप्रयुक्त विज्ञानों के व्यापक स्पेक्ट्रम में होती है। ऐसी खोज का एक उत्कृष्ट उप-उत्पाद ईंधन की पुनर्प्राप्ति और प्रसंस्करण में फ्लेयरिंग का उपयोग है।

फ्लेयरिंग क्या है?

जब पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस या अन्य ऊर्जा स्रोतों को पुनर्प्राप्त और परिष्कृत किया जाता है, तो संबद्ध गैसें होती हैं जो आवश्यक रूप से मदद नहीं करती हैं — और यहां तक कि सुरक्षा और दक्षता के संदर्भ में ईंधन के उत्पादन में बाधा भी डाल सकती हैं। फ्लेयरिंग का सीधा सा अर्थ है उस गैस को जलाना जो ऊर्जा स्रोत विकसित करने के लिए अनावश्यक है। एक स्टैक या बूम का उपयोग करके जिसके माध्यम से फ्लेयर गैस यात्रा करेगी, तकनीशियन अवांछित यौगिकों को टिप पर ले जाते हैं जहाँ वे हवा के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। यह प्रतिक्रिया कई लोगों के लिए पहचानने योग्य है जो तेल क्षेत्रों या ईंधन प्रसंस्करण सुविधाओं पर एक टावर के ऊपर एक लौ देख सकते हैं।

क्या फ्लेयरिंग आवश्यक है?

कर्मचारियों के स्वास्थ्य और सुरक्षा के लिए तेल और गैस की फ्लेयरिंग की जाती है। फ्लेयरिंग द्वारा संबोधित एक ज्वलंत खतरा पाइप और टैंकों में दबाव का खतरनाक निर्माण है। ऐसी घटना से विस्फोट हो सकता है। फ्लेयरिंग का एक और लाभार्थी वायुमंडल है: फ्लेयर टिप पर दहन से जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) निकलता है, लेकिन यह सल्फर डाइऑक्साइड और अन्य वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों के प्रभावों को भी बेअसर करता है। यू.एस. पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) के अनुसार, "प्रति वर्ष 2,000 Mcf (मिलियन क्यूबिक फीट) मीथेन उत्सर्जन में कमी एक एकल पायलट के साथ एक एकल फ्लेयर पर लागू होती है।"

फ्लेयरिंग कैसे काम करती है?

गैस फ्लेयर सिस्टम आने वाली प्राकृतिक गैस या कच्चे तेल के दबाव को नियंत्रित करने के लिए एक इनलेट प्रवाह से शुरू होते हैं। प्रवाह एक नॉकआउट ड्रम तक जाता है जहाँ तरल और वाष्प अलग हो जाते हैं। वहाँ से, गैस एक फ्लैशबैक सील ड्रम में बहती है। हालांकि, इस संक्रमण के लिए एक सुरक्षा उपाय है: फ्लैशबैक सील ड्रम के खुलने से पहले दबाव को एक निश्चित सीमा के भीतर गिरना चाहिए। दहनशील गैस के किसी भी अवशेष को बाहर निकालने के लिए ड्रम में पर्ज गैस पंप की जाती है। ऐसा करने से, सिस्टम फ्लेयर स्टैक के ऊपर की लौ को नीचे आने और क्षति पहुँचाने से रोकता है। तभी गैस गैस फ्लेयर स्टैक में प्रवेश कर सकती है।

क्या फ्लेयरिंग वेंटिंग के समान है?

फ्लेयरिंग और वेंटिंग को अक्सर एक-दूसरे के लिए भ्रमित किया जाता है। वास्तव में, वेंटिंग ऊर्जा निष्कर्षण प्रक्रिया के उत्पादन चरण के दौरान वायुमंडल में गैसों का विनियमित विमोचन है। वेंटिंग में कोई दहन नहीं होता है जबकि फ्लेयरिंग उत्पादन और प्रसंस्करण दोनों चरणों के दौरान गैसों का नियंत्रित दहन है।

क्या फ्लेयरिंग के कोई नुकसान हैं?

हालांकि फ्लेयरिंग बाहरी रूप से वायुमंडल को जहरीले और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों से बचाता है, फिर भी यह CO2 और मीथेन (CH4) के उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार है। यह अच्छी तरह से प्रमाणित है कि ये यौगिक ग्लोबल वार्मिंग में महत्वपूर्ण योगदानकर्ता हैं। वास्तव में, अनगिनत सार्वजनिक और निजी अध्ययन केवल CH4 उत्सर्जन पर केंद्रित हैं: लक्षित प्राकृतिक गैस सुविधाओं से कुछ अनुमान कुल निर्वहन का 10 प्रतिशत तक पहुंचते हैं। फिर भी CH4 प्राकृतिक गैस फ्लेयरिंग का एकमात्र परिणाम नहीं है। इस दहन का एक और घटक ब्लैक कार्बन के रूप में जाना जाता है, यानी महीन कण वायु प्रदूषण। आम आदमी इसे कालिख के रूप में जानता है। तेल, प्राकृतिक गैस या लकड़ी, अन्य ईंधन स्रोतों के बीच अधूरे दहन का परिणाम। जबकि ब्लैक कार्बन का वायुमंडलीय खतरे के रूप में एक छोटा शैल्फ-जीवन है, यह उस संक्षिप्त समय में बहुत नुकसान कर सकता है। यह फसलों, मिट्टी और क्रायोस्फीयर, यानी बर्फ और हिम, साथ ही मानव स्वास्थ्य और कल्याण पर हानिकारक प्रभाव डालने के लिए जाना जाता है। ब्लैक कार्बन को मामूली रूप से भी कम करने से इन समस्याओं को कम करने में मदद मिलती है।

फ्लेयरिंग समस्याओं के समाधान

फ्लेयरिंग के नकारात्मक दुष्प्रभावों के उपचार खोजना एक सतत कार्य है। प्राकृतिक गैस के मामले में, फ्लेयरिंग एक तत्काल आवश्यकता नहीं है यदि गैस को शुद्धिकरण के लिए एक उपचार संयंत्र में ले जाने के लिए तत्काल पाइपलाइन पहुंच उपलब्ध हो। किसी भी दर पर, उस बुनियादी ढांचे के अभाव में, अन्य तकनीक है जो फ्लेयर गैस रिकवरी की ओर इशारा करती है। उदाहरण के लिए, ताइवान में, कंप्रेसर अब रिफाइनरी फ्लेयर सिस्टम से जुड़े हुए हैं — कानून द्वारा — ताकि निकास को एक ग्राउंड फ्लेयर में निर्देशित किया जा सके, जो दहन के दौरान पूरी तरह से बंद होता है। केवल जब प्रसंस्करण की मात्रा एक निश्चित सीमा को पार कर जाती है, तो फ्लेयर स्टैक डिज़ाइन अतिरिक्त निकास को समायोजित करेगा। यह फ्लेयर गैस रिकवरी सिस्टम एक अधिक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प प्रदान करता है।

फ्लेयरिंग और बायोगैस

कभी-कभी नवीकरणीय प्राकृतिक गैस के रूप में संदर्भित, बायोगैस जैविक सामग्री से प्राप्त मीथेन है। बायोगैस उत्पादन में सबस्ट्रेट के रूप में डब किया गया, जैविक पदार्थ की एक विस्तृत श्रृंखला होती है — सड़ते हुए पत्ते और पशु शव; भोजन अपशिष्ट और खाद; वन्यजीवों की बूंदें और पशुधन खाद; सीवेज और अपशिष्ट जल, कुछ उदाहरण देने के लिए। जब ऐसे पदार्थों को ऑक्सीजन से वंचित किया जाता है, तो अवायवीय पाचन होता है जिसके द्वारा सामग्री को कई चरणों में बैक्टीरिया द्वारा रासायनिक रूप से विघटित किया जाता है। जब अंतिम प्रतिक्रियाएं होती हैं, तो CH4 और CO2 दोनों सबस्ट्रेट से निकलते हैं। अवायवीय डाइजेस्टर तकनीक अब सबस्ट्रेट को बड़ी मात्रा में संसाधित करने और बायोगैस को वाहन ईंधन के रूप में उपयोग करने और बिजली में परिवर्तित करने के लिए कैप्चर और शुद्ध करने की अनुमति देती है।

बायोगैस को कैसे कैप्चर और परिष्कृत किया जाता है?

सबस्ट्रेट के रूप में कार्य करने वाली जैविक सामग्री के प्रकार के आधार पर, इसे पहले अधिक समरूप बनावट में pulverize किया जा सकता है। इस बिंदु से, सबस्ट्रेट डाइजेस्टर टैंक में प्रवेश करता है जहाँ इसे गर्म किया जाता है, अक्सर 100 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक तक। जब यह किण्वन अवधि — 20 दिन या उससे अधिक — पूरी हो जाती है, तो गैसीय उपज का 40 से 70 प्रतिशत के बीच मीथेन होता है। बाकी मुख्य रूप से CO2 और कुछ ट्रेस मात्रा में संदूषक यौगिक होते हैं। CH4 को अलग करने के लिए कई साधन उपलब्ध हैं, जिनमें अवशोषण, अधिशोषण और झिल्ली फ़िल्टरिंग शामिल हैं। सबस्ट्रेट का बचा हुआ हिस्सा, जिसे अब डाइजेस्टेट कहा जाता है, कृषि फसलों के लिए एक शक्तिशाली उर्वरक के रूप में कार्य करता है।

कौन सी गैसें बायोगैस के प्रदर्शन में बाधा डालती हैं?

बायोगैस के प्रदर्शन को खतरे में डालने वाले या अन्यथा स्वास्थ्य और दक्षता को खतरे में डालने वाले यौगिकों में शामिल हैं: जल वाष्प; हाइड्रोजन सल्फाइड; हैलोजन यौगिक; अमोनिया; सिलोक्सेन; वाष्पशील कार्बनिक यौगिक। ब्लैक कार्बन के समान कण पदार्थ कच्चे बायोगैस में भी मौजूद हो सकते हैं। इस तरह की अशुद्धियाँ न केवल ईंधन दक्षता को बाधित करती हैं, बल्कि वे कंटेनरों और conduits को भी संक्षारक क्षति पहुँचा सकती हैं जिनके माध्यम से बायोगैस को ले जाया जाता है।

दूषित गैसों को कैसे हटाया जाता है

हटाने के सामान्य तरीकों ने ऊर्जा उपयोग के लिए मीथेन को शुद्ध करने में प्रभावशीलता प्रदर्शित की है। • अवशोषण — अपग्रेड करने का एक तरीका बायोगैस को सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) घोल के एक स्तंभ से गुजारना है, जो CH4 के गुजरने पर दूषित पदार्थों को अवशोषित करता है। • अधिशोषण — इसमें बायोगैस को आयरन ऑक्साइड, सक्रिय कार्बन, सिलिका जेल और/या अन्य यौगिकों से बनी एक ठोस सतह के संपर्क में लाना शामिल है जो अवांछित गैस अणुओं को सतह पर चिपकने का कारण बनता है। • झिल्लियाँ — झरझरा सामग्री का उपयोग किया जाता है जिसके माध्यम से अशुद्ध गैस अणु गुजरते हैं जबकि मीथेन अणु फंस जाते हैं।

क्या फ्लेयरिंग हानिकारक यौगिकों को खत्म कर सकता है?

अक्सर, सीवेज संयंत्रों या लैंडफिल में पाए जाने वाले बायोमास में दूषित गैसीय यौगिकों की उच्च मात्रा होती है। इनमें से कुछ सुविधाएं बायोगैस फ्लेयरिंग सिस्टम का विकल्प चुनती हैं। लैंडफिल गैस को अक्सर एक बंद बायोगैस फ्लेयर में जलाया जाता है। फ्लेयरिंग निरंतर हो सकती है या इसे रुक-रुक कर किया जा सकता है। पूर्व वायुमंडल में जारी मीथेन की मात्रा को कम करता है जबकि बाद वाला ऊर्जा रूपांतरण उपकरण की स्थिति को ध्यान में रखता है। यह ध्यान देने योग्य है कि बायोगैस कार्बन न्यूट्रल है, इसलिए CO2 का कोई भी उत्सर्जन अतिरिक्त ग्रीनहाउस गैस के रूप में नहीं गिना जाता है। फ्लेयरिंग का उपयोग किया जाए या नहीं, ऊर्जा के लिए बायोगैस का उपयोग परिभाषा से वायुमंडल में मीथेन की मात्रा को सीमित करता है। इस प्रकार, भूगर्भीय जमाव से प्राप्त प्राकृतिक गैस की तुलना में बायोगैस जलाने पर फ्लेयरिंग कम पर्यावरणीय समस्याएं पैदा करती है। कहने की जरूरत नहीं है, बंद फ्लेयरिंग और भी पर्यावरण-अनुकूल है। हानिकारक गैसों को खत्म करने के लिए फ्लेयर करना है या किसी अन्य तकनीक का उपयोग करना है, यह अक्सर बायोगैस को जन्म देने वाले सबस्ट्रेट पर निर्भर करता है।

संक्षेप में

ऊर्जा पेशेवर प्राकृतिक गैस और पेट्रोलियम का उत्पादन और परिष्कृत करते समय निकास गैसों को जलाने के लिए फ्लेयरिंग का उपयोग करते हैं। जबकि वेंटिंग इन गैसों को सीधे वायुमंडल में छोड़ता है, फ्लेयरिंग, यानी गैसों को जलाना, कम छोड़ता है और अधिक नष्ट करता है। फिर भी, फ्लेयर रिकवरी सिस्टम से संबंधित पारिस्थितिक नकारात्मकताएं हैं। मीथेन, एक प्राथमिक ग्रीनहाउस गैस, अभी भी फ्लेयर स्टैक से उत्सर्जित होती है। इसके अलावा, ब्लैक कार्बन कण भी फ्लेयर का एक परिणाम है। कुछ मामलों में बायोगैस को भी फ्लेयर किया जाता है। जीवाश्म ईंधन के साथ फ्लेयरिंग के अवांछनीय परिणाम बायोगैस के साथ कुछ हद तक कम हो जाते हैं।