बायोगैस बिजली उत्पादन

1752 से, जब बेन फ्रैंकलिन ने आंधी में अपनी पतंग उड़ाई थी, तब से बिजली ने आज सामान्य उपयोग में आने वाले अधिकांश प्रमुख औद्योगिक और तकनीकी नवाचारों को शक्ति दी है। परिणामस्वरूप, बिजली के अनुप्रयोग जितने व्यापक रूप से फैले, बिजली उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए प्राकृतिक संसाधनों की खोज और उनका उपयोग उतना ही तीव्र हो गया। हालांकि, एक सदी के इस व्यापक प्रयास ने वैश्विक वातावरण के स्वास्थ्य पर बुरा असर डाला: जीवाश्म ईंधन के जलने से कार्बन डाइऑक्साइड का भारी मात्रा में उत्सर्जन हुआ, जो हमारे जलवायु को विनाशकारी रूप से प्रभावित कर सकता है। इस चिंताजनक घटना का एक आशाजनक समाधान बायोगैस से बिजली उत्पादन पर अधिक जोर देना है।

अमेरिका और दुनिया में बिजली का उपयोग

विश्व बैंक द्वारा संकलित आंकड़ों के अनुसार, पिछले आधी सदी में वैश्विक बिजली की खपत तीन गुना से अधिक बढ़ गई है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, U.S. Energy Information Administration के अनुसार, 2019 में 483,201,031 किलोवाट-घंटे के साथ, नेट उत्पादन के मामले में टेक्सास सबसे आगे है। इलेक्ट्रिक कारों और अन्य बैटरी-आधारित तकनीक के क्षितिज पर होने से, विद्युत ऊर्जा की मांग और बढ़ने की संभावना है। वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादित अधिकांश बिजली जीवाश्म ईंधन के माध्यम से की जाती है। नवीकरणीय स्रोतों से बनने वाली 17 प्रतिशत बिजली में से, जलविद्युत और पवन ऊर्जा का इसमें सबसे बड़ा हिस्सा है।

बायोगैस कैसे अलग है

बायोगैस से बिजली उत्पादन को समझने में, बायोगैस और बायोमास के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है। दोनों जैविक पदार्थों — लकड़ी के चिप्स, फसलें, वनस्पति, खाद और कचरा आदि से उत्पन्न होते हैं। जहां बायोमास ऐसे पदार्थों के प्रत्यक्ष दहन के माध्यम से ऊर्जा पैदा करता है, वहीं गैस उत्पादन की बायोगैस प्रक्रिया बहु-चरणीय और अधिक क्रमिक होती है। जब जैविक पदार्थ ऑक्सीजन से कट जाते हैं, तो वे अवायवीय पाचन (anaerobic digestion) के अधीन होते हैं। यह तब होता है जब बहुत विशिष्ट बैक्टीरिया रासायनिक यौगिकों को तोड़ना शुरू करते हैं और नए बनाते हैं। बाद की रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और मीथेन (CH₄) के अंतिम उत्पाद गैस बनते हैं। परिणामी CH₄ — शुद्धिकरण और प्रसंस्करण के बाद — ज्वलनशील घटक होता है।

बायोगैस से बिजली प्राप्त करना

बायोगैस से बिजली उसी तरह से उत्पन्न की जा सकती है जैसे प्राकृतिक गैस से होती है। एक दहन इंजन इसे ईंधन के रूप में जलाता है, जिससे यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न होती है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत के आधार पर, जब गतिमान और स्थिर घटकों की परस्पर क्रिया से एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है तो यांत्रिक गति बिजली में परिवर्तित हो जाती है। हालांकि बायोगैस का उपभोग जीवाश्म ईंधन की तरह होता है, लेकिन कोई नया CO₂ उत्सर्जित नहीं होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह केवल वही CO₂ उत्सर्जित करता है जो जैविक पदार्थ से निकलता यदि उसे यूं ही सड़ने के लिए छोड़ दिया जाता। इसके अलावा, शेष डाइजेस्टेट (digestate), यानी बायोगैस उत्पादन प्रक्रिया के अंत में बचा हुआ पदार्थ कृषि फसलों के लिए एक समृद्ध और पौष्टिक उर्वरक के रूप में मांग में है। कहने की आवश्यकता नहीं है, ये गुण बायोगैस को पर्यावरण को संरक्षित करते हुए बिजली उत्पादन के एक बेहतर साधन के रूप में बढ़ावा देते हैं।