बायोगैस: यह क्या है और इसे ऊर्जा में कैसे बदला जाता है
बायोगैस को प्राकृतिक गैस के स्थान पर बिजली पैदा करने के विकल्प के रूप में देखा जाता है
पिक्साबाय द्वारा जन निजमान छवि
बायोगैस बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थ (जैविक अपशिष्ट) के अपघटन से उत्पन्न गैस है। बायोगैस से ऊर्जा के उत्पादन में, गैस की रासायनिक ऊर्जा को नियंत्रित दहन प्रक्रिया के माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। यह यांत्रिक ऊर्जा एक जनरेटर को सक्रिय करती है जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती है। बायोगैस का उपयोग बॉयलरों में ऊर्जा सह-उत्पादन के लिए सीधे जलाने के माध्यम से भी किया जा सकता है।
बायोमास को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने के तीन मार्ग हैं। पहला प्रत्यक्ष दहन के माध्यम से है, दूसरा गैसीकरण है और तीसरा प्राकृतिक प्रक्रिया के प्रजनन से संबंधित है जिसमें अवायवीय वातावरण में सूक्ष्मजीवों की क्रिया कार्बनिक पदार्थों के अपघटन का उत्पादन करती है और परिणामस्वरूप, बायोगैस का उत्सर्जन करती है। 17वीं शताब्दी में खोजा गया, 19वीं शताब्दी में लुई पाश्चर द्वारा प्रस्तुत एक प्रस्तुति के बाद बायोगैस को ऊर्जा स्रोत माना जाने लगा, जिसमें खाद और पानी के मिश्रण के माध्यम से बायोगैस उत्पादन का प्रदर्शन किया गया था।
19वीं शताब्दी के अंत में, इंग्लैंड में अपशिष्ट उपचार संयंत्रों में बायोगैस एकत्र किया जाने लगा और 1940 के दशक में, इसका उपयोग भारत में बिजली उत्पादन संयंत्रों में पशु खाद से किया जाने लगा। तब से, कृषि और औद्योगिक कचरे के उपचार के लिए अवायवीय प्रक्रिया विकसित और विस्तारित हुई है।
गैसीकरण में थर्मोकेमिकल प्रतिक्रियाएं होती हैं जिनमें हवा या ऑक्सीजन (दहन के लिए न्यूनतम मात्रा में) और जल वाष्प (जो गैसों का निर्माण करती है) की उपस्थिति में रासायनिक उत्पादों के संश्लेषण के लिए थर्मल या विद्युत ऊर्जा के रूप में उपयोग किया जाता है। तरल ईंधन का उत्पादन। अवायवीय पाचन कई पारिस्थितिक तंत्रों में स्वाभाविक रूप से होता है, जैसे मीठे पानी और खारे पानी की झीलों के जलीय तलछट।
एनारोबिक रिएक्टर, जो एक बायोगैस संयंत्र की तरह हैं, अवायवीय रिएक्टर तालाबों के माध्यम से कृत्रिम पारिस्थितिकी तंत्र बनाकर प्राकृतिक परिस्थितियों को पुन: उत्पन्न करना चाहते हैं, और उनका प्रारंभिक उपयोग अर्ध-ठोस अपशिष्ट, जैसे पशु खाद, घरेलू अपशिष्ट और अपशिष्ट उपचार से कीचड़ का उपचार है। बायोगैस आमतौर पर 60% मीथेन, 35% कार्बन डाइऑक्साइड और 5% हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, एमाइन और ऑक्सीजन का मिश्रण है।
लैंडफिल से बायोगैस का उपयोग
ठोस कचरे का अंतिम निपटान शहरी केंद्रों में मुख्य पर्यावरणीय समस्याओं में से एक है, जिसके प्रशासन अंत में सैनिटरी लैंडफिल का सहारा लेते हैं। लैंडफिलिंग कचरे से बायोगैस का उत्पादन होता है। इन गैसों की सांद्रता का वितरण लैंडफिल और कचरे की संरचना, उम्र और नमी के अनुसार बदलता रहता है।
लैंडफिल एलएफजी पीढ़ी आमतौर पर निपटान के बाद पहले तीन महीनों के भीतर शुरू होती है और 30 साल या उससे अधिक की अवधि तक जारी रह सकती है। चूंकि इसमें मीथेन की उच्च सांद्रता होती है, इसलिए ग्रीनहाउस गैसों की गणना में बायोगैस पर विचार किया जाना चाहिए। इंटरगवर्नमेंटल पैनल ऑन क्लाइमेट चेंज (आईपीसीसी) की रिपोर्ट के अनुसार, लैंडफिल से मीथेन उत्सर्जन प्रति वर्ष 20 टेराग्राम (टीजी / वर्ष) और 70 टीजी / वर्ष के बीच भिन्न होता है, जो इंगित करता है कि लैंडफिल 6% के उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं। दुनिया भर में प्रति वर्ष कुल मीथेन उत्सर्जन का 20%।
बायोगैस का उपयोग कचरे की सभी परतों तक पहुंचने वाले नालों को स्थापित करके किया जा सकता है। लैंडफिल के आधार और छत की वॉटरप्रूफिंग एक ऐसा उपाय है जो कार्बनिक पदार्थों के क्षरण की प्रक्रिया में सहयोग करने, बायोगैस के उत्पादन को बढ़ाने और साइट पर मिट्टी और भूजल के संदूषण को रोकने में योगदान देता है।
निष्कर्षण प्रणाली लैंडफिल (बायोगैस) से गैसों को एक संग्रह प्रणाली में ले जाती है, इसे उपचार प्रणाली में ले जाती है, जो ब्लोअर और फिल्टर के एक सेट से बना होता है ताकि घनीभूत बूंदों और कण पदार्थ को हटा दिया जाए। फिर, गैस को फ्लेयर्स में भेजा जाता है जो फ्लेयर्स में होता है।
सीवेज उपचार से बायोगैस का उपयोग
संग्रह नेटवर्क से आने वाले सीवेज को पंपिंग स्टेशन में ले जाया जाता है, जहां बड़े कणों को बरकरार रखा जाता है, और फिर इसे सीवेज ट्रीटमेंट स्टेशन (ईटीई) में भेज दिया जाता है। ठोस कचरे को एक सैनिटरी लैंडफिल में भेजा जाता है, जबकि तरल को एक रिएक्टर में भेजा जाता है, जहां वहां मौजूद बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थों के पाचन की प्रक्रिया होती है और वहां से यह उपचार के बाद के चरण में चला जाता है। जीवाणु गतिविधि द्वारा उत्पादित गैस को जलाया जा सकता है और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित किया जा सकता है या बायोगैस के रूप में पुन: उपयोग किया जा सकता है।
घरेलू बायोडाइजेस्टर
पारंपरिक बायोडाइजेस्टर को बैच और निरंतर में विभाजित किया गया है। बैचों, जिन्हें बैचों के रूप में भी जाना जाता है, केवल एक बार भरे जाते हैं, और कुछ समय के लिए बंद रखे जाते हैं, जिसके दौरान कार्बनिक पदार्थ किण्वन से गुजरेंगे। दूसरी ओर, निरंतर बायोडाइजेस्टर वे हैं जिन्हें कार्बनिक पदार्थों की आवधिक आपूर्ति (आमतौर पर दैनिक) की आवश्यकता होती है। दोनों मॉडल बायोगैस के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन की अनुमति देते हैं।
भारतीय मॉडल
इसमें लोहे या फाइबरग्लास से बना एक मोबाइल गुंबद होता है, जिसमें गैस जमा हो जाती है क्योंकि कार्बनिक पदार्थ किण्वन से गुजरते हैं। यह भंडारण और बायोगैस का निरंतर उत्पादन निर्बाध उपयोग की अनुमति देता है। एक केंद्रीय दीवार का अस्तित्व, जो किण्वन टैंक को दो कक्षों में विभाजित करता है, भविष्य के निपटान के लिए पहले से ही किण्वित बायोमास को अलग करने में मदद करता है।
चीनी मॉडल
इसमें एक बेलनाकार चिनाई कक्ष होता है जिसमें एक गुंबददार और जलरोधी छत होती है, जिसका उद्देश्य बायोगैस के भंडारण के लिए होता है। यह रिएक्टर अंदर के दबाव के अंतर के आधार पर काम करता है। इस प्रकार, जब दबाव में वृद्धि होती है, तो बायोमास को किण्वन कक्ष से निकास बॉक्स में ले जाया जाता है - और जब डीकंप्रेसन होता है, तो उलटा आंदोलन होता है।
रेकोलास्ट रेजिडेंशियल बायोडाइजेस्टर
इसका उपयोग ग्रामीण संपत्तियों और शहरी आवासों दोनों में किया जा सकता है। यह कॉम्पैक्ट, कुशल और लागत प्रभावी है। आवासीय बायोडाइजेस्टर को सामान्य रूप से खाद्य अपशिष्ट, घास, घरेलू पशुओं के मल, चिकन, सूअर और बायोमास के साथ आपूर्ति की जा सकती है। इसमें कीटनाशक प्रभाव के अलावा, रसोई गैस के एक कनस्तर के बराबर और वनस्पति उद्यानों में खाद डालने के लिए 20 लीटर जैव उर्वरक का उत्पादन करने की क्षमता है। अधिक उपकरण विवरण देखें और कीमतें देखें ईसाइकिल स्टोर.
होमबायोगैस आवासीय बायोडाइजेस्टर
होम बायोगैस एक आवासीय बायोडाइजेस्टर है जो संसाधनों के उपयोग को बढ़ावा देता है। इस प्रकार का उत्पाद अवायवीय जैवपाचन प्रक्रिया के माध्यम से जैविक कचरे को रसोई गैस और प्राकृतिक जैविक जैव उर्वरक में बदलने को बढ़ावा देता है। प्रणाली के अंदर छाल, हड्डियों, खाद्य अपशिष्ट, पशु खाद और पालतू मल को रखना संभव है। ये सभी सामग्रियां बायोगैस के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में काम करती हैं। अधिक उपकरण विवरण देखें और कीमतें देखें ईसाइकिल स्टोर.विद्युत उत्पादन के लाभ
बायोगैस पृथक समुदायों को आपूर्ति करने के लिए एक ऊर्जा उत्पादन विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है, जो कृषि और पशुधन में उत्पन्न कचरे का उपयोग अपनी ऊर्जा मांगों को पूरा करने के लिए कर सकता है। इसके अलावा, लैंडफिल और सीवेज उपचार से बायोगैस ऊर्जा का उपयोग कचरे के लिए एक अधिक टिकाऊ और बुद्धिमान गंतव्य का प्रतिनिधित्व करता है। ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बायोगैस का उपयोग करने से मीथेन को कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में जलने की प्रक्रिया द्वारा वायुमंडल में छोड़ने से रोकता है। इस प्रकार, बायोगैस ऊर्जा को एक विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया जाता है जो प्राकृतिक गैस के रूप में कई सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है।
