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जलवायु परिवर्तन और ऊर्जा स्वतंत्रता की तात्कालिक आवश्यकताओं को देखते हुए, सभी प्रकार की आर्थिक, वैज्ञानिक और राजनीतिक ताकतें अधिक ईंधन दक्षता और ऊर्जा नवाचार की मांग कर रही हैं। प्राकृतिक गैस को सबसे पर्यावरण-अनुकूल जीवाश्म ईंधन माना जाता है - हालाँकि, कुछ लोग इस बात पर बहस करेंगे - इसे अधिक किफायती संसाधन बनाने का एक तरीका यह है कि भविष्य के उपयोग के लिए इसे रीसाइकिल किया जाए। प्राकृतिक गैस रीसाइक्लिंग की प्रक्रिया अद्वितीय है और इसके लाभ अनेक हैं। यह क्यों आवश्यक है?
जब तेल और कोयले के मुकाबले देखा जाता है, तो प्राकृतिक गैस सबसे स्वच्छ जलने वाले ईंधन के रूप में चमकती है। फिर भी, यह त्रुटिहीन नहीं है, खासकर जब मीथेन (CH₄) - जो प्राकृतिक गैस का 97 प्रतिशत है - बिना जला रहता है। यह अवशिष्ट मीथेन एक प्रमुख ग्रीनहाउस गैस के रूप में कार्य करती है, जो ग्लोबल वार्मिंग में महत्वपूर्ण योगदान देती है। रीसाइक्लिंग इस समस्या को कुछ हद तक हल कर सकती है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया समग्र उत्पादन को कम खर्चीला बनाती है और, इसलिए, उपभोक्ता के लिए उत्पाद सस्ता हो जाता है। इस दृष्टिकोण से, सवाल यह नहीं है कि प्राकृतिक गैस का रीसाइक्लिंग किया जाए या नहीं, बल्कि यह है कि इसे कैसे किया जाए।
रीसाइक्लिंग व्यवस्था अक्षय स्रोतों से कच्ची प्राकृतिक गैस को पकड़ने पर केंद्रित है। इसका क्या मतलब है? मीथेन भूगर्भीय जमाव के अलावा अन्य आपूर्ति बिंदुओं से प्राप्त किया जा सकता है। CH₄ तब भी प्रचुर मात्रा में होता है जब कार्बनिक पदार्थ टूटते हैं और अंततः मीथेन मुक्त करते हैं। यह निर्माण तब होता है जब कार्बनिक पदार्थों में ऑक्सीजन की कमी होती है, इस प्रकार "अवायवीय पाचन" (anaerobic digestion) शब्द लागू होता है। नियम के अनुसार, कार्बनिक पदार्थ मृत वन्यजीवों के शवों, गिरे हुए पत्तों, पक्षियों की बीट, फेंके गए भोजन के स्क्रैप, घास की कटाई या अपशिष्ट जल की सामग्री जैसे विविध हो सकते हैं, कुछ उपस्तरों के घटकों को सूचीबद्ध करने के लिए। फिर भी, पशुधन का गोबर और लैंडफिल CH₄ के प्रचुर उत्सर्जन के लिए सबसे प्रसिद्ध हैं।
जब हम रीसाइक्लिंग की बात करते हैं, तो हमारा मतलब हमेशा एक ही सामग्री का दोबारा उपयोग करना नहीं होता है। प्राकृतिक गैस एक जीवाश्म ईंधन के रूप में युगों में बनती है, इसलिए यह अपने आप में एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत नहीं है। जीवाश्मीकृत ज़ोप्लांकटन और फाइटोप्लांकटन के रूप में शुरू होकर, ये जीव समुद्र तल पर बसते हैं और फिर अकार्बनिक पदार्थ के साथ मिल जाते हैं। प्राकृतिक गैस की ऊर्जा प्लैंकटन द्वारा फंसी हुई सूर्य के प्रकाश के रूप में शुरू हुई। स्पष्ट रूप से, यह एक ऐसा विकास है जो सहस्राब्दियों और लाखों वर्षों तक फैला हुआ है। तो, यह सब रीसाइक्लिंग के बारे में क्या है?
लैंडफिल और गोबर के तालाबों से मीथेन को पकड़कर - जिसका कच्चा संस्करण बायोगैस कहलाता है - उत्पादक न केवल ऊर्जा का एक प्रचुर रूप प्राप्त करते हैं, बल्कि वे उस CH₄ को वायुमंडल में उत्सर्जित होने और एक हानिकारक ग्रीनहाउस गैस के रूप में पर्यावरणीय तबाही मचाने से भी रोकते हैं। तो, घरेलू रीसाइक्लिंग की तरह, इसमें कचरे से मूल्यवान घटकों को अलग करना शामिल है। कचरे से मीथेन निकालना बायोगैस रीसाइक्लिंग है, यानी एक मूल्यवान बिजली आपूर्ति को कचरे से अलग करना।
कार्बनिक पदार्थों से मीथेन को पकड़ना कोई नई बात नहीं है। 19वीं शताब्दी में बायोगैस का उपयोग स्ट्रीट लैंप को जलाने और दुनिया भर के गरीब देशों में खाना पकाने के लिए किया जाता था। हालांकि, प्रौद्योगिकी इतनी उन्नत हो गई है कि बायोगैस अब विद्युत ग्रिड और सार्वजनिक परिवहन बेड़ों के लिए उपलब्ध है। फिर भी, अवायवीय पाचन हमेशा की तरह काम करता है।
उदाहरण के तौर पर गोबर को लेते हैं, पशु अपशिष्ट पाचन के लिए ऑक्सीजन रहित टैंक में प्रवेश करता है। पहला चरण बैक्टीरियल हाइड्रोलिसिस है, जहां अघुलनशील पॉलिमर को पहले तोड़ा जाता है। इसके बाद, एसिडोजेनेसिस अब प्रयोग करने योग्य यौगिकों, जैसे शर्करा और अमीनो एसिड को लेता है, और उन्हें कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂), अमोनिया (NH₃), हाइड्रोजन (H) और कार्बनिक अम्लों में पुनर्गठित करता है। तीसरा, एसिटोजेनेसिस कार्बनिक अम्लों को एसिटिक एसिड में परिवर्तित करता है। अंत में, मीथेनोजेन NH₃, CO₂, H और एसिटिक एसिड को CH₄ और CO₂ में बदल देते हैं। शेष एकमात्र कार्य कार्बन डाइऑक्साइड और ट्रेस पदार्थों से मीथेन को शुद्ध करना है।
शेष सामग्री डाइजेस्टेट है। इसे अक्सर उर्वरक, बिस्तर और अन्य उपयोगों के लिए संश्लेषित किया जाता है। इस बीच, मीथेन को उसके अंतिम उपयोग के आधार पर संसाधित करने की आवश्यकता होती है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, डाइजेस्टर तकनीक परिष्कार में बढ़ती जा रही है। डाइजेस्टर चार व्यापक श्रेणियों में आते हैं।
संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। यह डिज़ाइन उपस्तर को लगातार हिलाता रहता है और गर्मी को बिल्कुल इष्टतम तापमान पर रखता है। टैंक कंक्रीट या स्टील से बने होते हैं, और उपस्तर को पतला करके प्राप्त करते हैं ताकि मिश्रण आसान हो।
बिना महत्वपूर्ण हीटिंग या मिश्रण लागू किए नए फीडस्टॉक (उपस्तर) प्राप्त करते हैं। टैंक लंबे और संकरे आकार के होते हैं। ये डाइजेस्टर मुख्य रूप से डेयरी फार्मों पर दिखाई देते हैं जहां गोबर को खुरचकर एकत्र किया जाता है।
पूर्ण मिश्रित और प्लग फ्लो डिज़ाइनों के बीच एक प्रकार का हाइब्रिड हैं। नियमित मिश्रण मौजूद होता है लेकिन उपस्तर का पतलापन नहीं होता है। ये डाइजेस्टर भी डेयरी कार्यों में सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं और, प्लग फ्लो की तरह, टैंक जमीन के नीचे होते हैं।
कार्बनिक पदार्थों को एक ढेर में जमा करते हैं और ढेर पर सूक्ष्मजीवों और ताजे फीडस्टॉक का छिड़काव करते हैं। लचीले ब्लैडर टैंक की सामग्री के ऊपर बैठते हैं और ऊपर उठने वाले बायोगैस को प्राप्त करते हैं। अपने नाम के अनुरूप, ड्राई डाइजेस्टर सबसे अधिक ठोस प्रतिशत वाले फीडस्टॉक को संसाधित करता है। यह यार्ड से निकलने वाले वनस्पति कचरे के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।
संक्षेप में, प्राकृतिक गैस पारंपरिक अर्थों में रीसाइक्लिंग के अधीन नहीं है। इसके बजाय, नवीकरणीय प्राकृतिक गैस, बायोगैस, भूगर्भीय प्राकृतिक गैस की पूरक है और aparentemente असीमित आपूर्ति में उपलब्ध है। यह हरित ऊर्जा परियोजनाओं के लिए आशा रखता है।
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