बायोगैस

बायोगैस, जैविक कचरे से बनी एक गैस है जिसका इस्तेमाल ईंधन के रूप में किया जाता है:

बायोगैस को गोबर गैस भी कहा जाता है।
यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।
यह पर्यावरण के लिए अनुकूल है।
बायोगैस में मुख्य रूप से मिथेन, कार्बन डाइऑक्साइड, और हाइड्रोजन सल्फ़ाइड होता है।
बायोगैस का इस्तेमाल वाहनों को ईंधन देने, घरों को गर्म करने, और बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है।
बायोगैस के उत्पादन के लिए जैविक कचरे का इस्तेमाल किया जाता है।
बायोगैस के उत्पादन के साथ-साथ खाद भी मिलती है जिससे फसलों की उपज बढ़ती है।
बायोगैस का उत्पादन एक जैव-रासायनिक प्रक्रिया द्वारा होता है।
बायोगैस में मुख्य रूप से मिथेन 55–66 प्रतिशत, कार्बन डाई ऑक्साइड 35–40 प्रतिशत और अल्प मात्रा में वाष्प पायी जाती है।

बायोगैस एक अक्षय ऊर्जा स्रोत है जो कृषि अपशिष्ट, खाद, नगरपालिका अपशिष्ट और पौधों की सामग्री जैसे कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय पाचन के माध्यम से उत्पादित होता है। इसमें मुख्य रूप से मीथेन (CH₄), कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और अन्य गैसों की ट्रेस मात्रा होती है। बायोगैस का उपयोग खाना पकाने, गर्म करने और बिजली पैदा करने के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है, जिससे यह जीवाश्म ईंधन का एक महत्वपूर्ण विकल्प बन जाता है।

बायोगैस की मुख्य अवधारणाएँ

बायोगैस ऑक्सीजन की अनुपस्थिति (अवायवीय परिस्थितियों) में कार्बनिक पदार्थों के माइक्रोबियल अपघटन द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है।

संरचना

मीथेन (CH₄): बायोगैस का लगभग 50-70%, जो इसे प्राथमिक घटक और मुख्य ऊर्जा स्रोत बनाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂): बायोगैस का लगभग 30-50%।
ट्रेस गैसें: इनमें हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S), अमोनिया (NH₃) और अन्य शामिल हो सकते हैं, लेकिन कम मात्रा में।

उत्पादन प्रक्रिया

फ़ीडस्टॉक की तैयारी: जैविक पदार्थ, जैसे कि पशु खाद, खाद्य अपशिष्ट और फसल अवशेष, एकत्र किए जाते हैं और पूर्व-संसाधित किए जाते हैं (जैसे, कटा हुआ या मिश्रित)।

अवायवीय पाचन: तैयार किए गए फीडस्टॉक को एक सीलबंद डाइजेस्टर में रखा जाता है जहाँ सूक्ष्मजीव ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बनिक पदार्थ को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया तीन चरणों में होती है:

हाइड्रोलिसिस: जटिल कार्बनिक पदार्थ सरल शर्करा और फैटी एसिड में टूट जाते हैं।
एसिडोजेनेसिस: सरल यौगिकों को बैक्टीरिया द्वारा वाष्पशील फैटी एसिड, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए आगे पचाया जाता है।
मीथेनोजेनेसिस: मीथेनोजेनिक बैक्टीरिया एसिडोजेनेसिस चरण से उत्पादों को मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करते हैं।

संग्रहण और भंडारण: उत्पादित बायोगैस को एकत्र किया जाता है और इसे गैस धारकों में संग्रहीत किया जा सकता है या तुरंत उपयोग किया जा सकता है।

बायोगैस के उपयोग

खाना पकाने का ईंधन: बायोगैस का उपयोग घरेलू रसोई में खाना पकाने के लिए किया जा सकता है, जो लकड़ी या कोयले जैसे पारंपरिक ईंधन का एक स्वच्छ विकल्प प्रदान करता है।
बिजली उत्पादन: बायोगैस का उपयोग बायोगैस संयंत्रों में गैस इंजन या टर्बाइन के माध्यम से बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।
हीटिंग: इसका उपयोग घरों और औद्योगिक प्रक्रियाओं में हीटिंग उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।
वाहन ईंधन: शुद्धिकरण के बाद, बायोगैस को बायोमीथेन में अपग्रेड किया जा सकता है, जिसका उपयोग वाहनों के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है।

बायोगैस के लाभ

अक्षय ऊर्जा स्रोत: बायोगैस टिकाऊ है और जब तक जैविक अपशिष्ट उपलब्ध है, तब तक इसका लगातार उत्पादन किया जा सकता है।
अपशिष्ट प्रबंधन: जैविक अपशिष्ट का उपयोग करता है, लैंडफिल के उपयोग और संबंधित ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करता है।
पर्यावरणीय लाभ: जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करता है, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करता है और स्वच्छ पर्यावरण में योगदान देता है।
पोषक तत्वों से भरपूर डाइजेस्टेट: बायोगैस उत्पादन का उपोत्पाद, जिसे डाइजेस्टेट कहा जाता है, पोषक तत्वों से भरपूर होता है और इसका उपयोग फसलों के लिए उर्वरक के रूप में किया जा सकता है।

बायोगैस से संबंधित प्रश्न

लघु उत्तरीय प्रश्न

बायोगैस को परिभाषित करें और समझाएँ कि इसका उत्पादन कैसे किया जाता है।
बायोगैस के मुख्य घटक क्या हैं?
एनारोबिक पाचन के तीन चरणों का वर्णन करें।
बायोगैस के तीन उपयोगों की सूची बनाएँ।
बायोगैस उत्पादन के एक पर्यावरणीय लाभ की व्याख्या करें।

बहुविकल्पीय प्रश्न

1.बायोगैस का प्राथमिक घटक क्या है?

a) कार्बन डाइऑक्साइड

b) मीथेन

c) नाइट्रोजन

d) ऑक्सीजन

उत्तर: b) मीथेन

2.एनारोबिक पाचन निम्न की उपस्थिति में होता है:

a) ऑक्सीजन

b) नाइट्रोजन

c) कार्बन डाइऑक्साइड

d) ऑक्सीजन नहीं

उत्तर: d) ऑक्सीजन नहीं

3.निम्न में से कौन सा बायोगैस का उपयोग नहीं है?

a) खाना पकाने का ईंधन

b) इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग

c) बिजली उत्पादन

d) हीटिंग

उत्तर: b) इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग

4.बायोगैस का एक लाभ यह है:

a) यह लैंडफिल कचरे को बढ़ाता है।

b) यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।

c) इसके उत्पादन के लिए जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता होती है।

d) इसका कोई पर्यावरणीय लाभ नहीं है।

उत्तर: b) यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।