બાયોમાસ ગેસીફીકેશન: એક પ્રદુષણમુક્ત ઊર્જા સ્ત્રોત
બાયોમાસ ગેસીફીકેશન: એક પ્રદુષણમુક્ત ઊર્જા સ્ત્રોત
બાયોમાસ એટલે શું ?
પાકની કાપણી, પ્રોસેસીંગ અને ફૂડ પ્રોસેસીંગ બાદનો તમામ વેસ્ટ (દા.ત. વિવિધ પાકોના પરાળ, કુવળ, બાટુ, ફોતરી, છાલ, કુસ્કી, બગાસ, ફળ-શાકભાજીનો બગાડ વગેરે) તથા દરેક પ્રકારના ઘાસ, છોડ, ઝાડ અને છાણ વિગેરેને બાયોમાસ તરીકે ગણી શકાય.
આપણાં દેશમાં આ પ્રકારનાં બાયોમાસનું વાર્ષક ઉત્પાદન લગભગ ૧૦૦૦ મીલીયન મેટ્રીક ટન જેટલું છે. આમાંથી ૭૦ થી ૭૫ ટકા બાયોમાસ પશુઆહાર તથા ઘરગથ્થું બળતણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. બાકી રહેતો ૨૫ થી ૩૦ ટકા જેટલો બાયોમાસ વેડફાઈ સડી જઈ નાશ પામે છે. નાશ પામતાં આ જથ્થાનું જો બાયોમાસ ગેસીફીકેશન સીસ્ટમ દ્વારા પ્રોડ્યુસર ગેસ પેદા કરી તેનાં દ્વારા વિજ ઉત્પાદન કરવામાં આવે તો અંદાજે ૧૯૦૦૦ થી ૨૧૦૦૦ મેગાવોટ જેટલી વધારાની ઊર્જા મેળવી શકાય તેમ છે. આ પ્રકારે મળતી ઊર્જા ગ્રીડ ક્વોલીટીની હોવાથી તેનો ઉપયોગ અન્ય જગ્યાએ પાવરગ્રીડ સાથે સાંકળી અથવા જોડીને કરી શકાય છે.
બાયોમાસ ગેસીફીકેશન સીસ્ટમઃ
બાયોમાસને કંટ્રોલ રીએક્ટરમાં ખૂબ જ ઊંચા એટલે કે લગભગ ૧૦૦૦ થી ૧૪૦૦ ડીગ્રી સેલ્સીયસ તાપમાને હવાની આંશિક હાજરીમાં દહન કરી પ્રોડ્યુસર ગેસ મેળવવાની પ્રક્રિયાને બાયોમાસ ગેસીફીકેશન કહેવામાં આવે છે. આ સીસ્ટમ મુખ્યત્વે અપડ્રાફ્ટ, ડાઉનડ્રાફ્ટ અને ક્રોસ ડ્રાફ્ટ એમ ત્રણ પ્રકારની હોય છે, જે તેનાં વિવિધ ઉપયોગને ધ્યાને લઈ બેસાડવામાં આવે છે. આ સીસ્ટમનું મુખ્ય અંગ રીએક્ટર છે અને એને ચોક્કસ પ્રકારની ધાતુમાંથી બનાવવામાં આવે છે. આ રીએક્ટરમાં મુખ્ય ચાર ઝોન હોય છે. બાયોમાસને તેની નિયત સાઈઝમાં આ રીએક્ટરમાં દાખલ કરવાથી તે અનુક્રમે ડ્રાઈંગ, પાઈરોલાઈસીસ, ઓક્સીડેશન અને રીડક્શન ઝોનમાંથી તબક્કા વાઈઝ પસાર થાય છે. દરેક ઝોનમાં તાપમાન અલગ-અલગ હોઈ બાયોમાસનું અલગ રીતે પ્રોસેસ થઈ દરેક ઝોનમાંથી ઉપયોગી આડપેદાશો જેવી કે વરાળ, ચારકોલ (એક પ્રકારનો કોલસો), પ્રવાહી બળતણ તથા રાખ વિગેરે મળે છે. આ પ્રકારે મળતી આડપેદાશોનો અનેકવિધ ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ સીસ્ટમમાં તેની મુખ્ય પેદાશ તરીકે ગેસ મળે છે જેને પ્રોડ્યુસર ગેસ કહેવામાં આવે છે. આ રીતે મળતાં પ્રોડ્યુસર ગેસમાં ટાર અને અન્ય રજકણો હોય છે અને તેનું તાપમાન લગભગ ૮૦૦ થી ૯૦૦ ડીગ્રી સેલ્સીયસ જેટલું હોય છે. જનરેટર ચલાવવા આ ગેસનું શુદ્ધિકરણ તથા તેને ઠંડો કરવો આવશ્યક છે. શુદ્ધિકરણ ખાસ પ્રકારની ફીલ્ટર સીસ્ટમ દ્વારા કરી ત્યારબાદ કુલીંગ સીસ્ટમ દ્વારા ગેસને ઠંડો પાડવામાં આવે છે. આ રીતે તૈયાર થતા પ્રોડ્યુસર ગેસનો વિવિધ પ્રકારે ઉપયોગ થઈ શકે છે.
પ્રોડ્યુસર ગેસનો ઉપયોગઃ
પ્રોડ્યુસર ગેસનો ઉપયોગ ખાસ કરીને થર્મલ પ્રોસેસ તથા પાવર જનરેશન હેતુ માટે નીચે મુજબ કરી શકાય છે.
અ) થર્મલ પ્રોસેસ હેતુઃ
- વિવિધ પ્રકારનાં પ્રોસેસીંગ ઉદ્યોગોમાં બોઈલર ચલાવી વરાળ ઉત્પન્ન કરવા.
- વિવિધ પ્રકારનાં કૃષિપાક અને તેની નિપજની સુકવણી યંત્ર ચલાવી સુકવણી કરવા.
- ફૂડ પ્રોસેસીંગ ક્ષેત્રે બેકીંગ, રોસ્ટીંગ, ડ્રાઈંગ તેમજ હિટીંગ પ્રક્રિયા સારું.
- હોટેલ, રેસ્ટોરા અને હોસ્ટેલોમાં પ્રોડ્યુસર ગેસ સ્ટવ ચલાવી રસોઈ બનાવવા.
બ) પાવર જનરેશન હેતુઃ
- કુવા, બોર, તળાવ વિગેરેમાંથી ઈલેક્ટ્રીક મોટર પંપ દ્વારા પાણી ખેંચવા.
- સંપૂર્ણ અથવા ડ્યુલ ફ્યુલ મોડમાં નાનાં-મોટા એન્જીન ચલાવવા તથા નાના-પાયા ઉપર વિજ ઉત્પાદન કરવા.
- દુરદરાજનાં ગ્રામ્ય વિસ્તારમાં વિજળીકરણ કરવા.
- મોટા પાયા ઉપર કેપ્ટીવ પાવર તથા ગ્રીડફેડ પાવરનું ઉત્પાદન કરવા.
આમ, ઉપરમુજબ પ્રોડ્યુસર ગેસનો વિવિધ રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પ્રોડ્યુસર ગેસ વાતાવરણમાં ખાસ કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, કાર્બન મોનોક્સાઈડ અને સલ્ફર ઓકતો ન હોઈ પ્રદુષણ ફેલાવતો નથી. જેથી આ ગેસ પર્યાવરણલક્ષી પણ છે.
પ્રોડ્યુસર ગેસ અને વાતાવરણનું પ્રદુષણઃ
બાયોમાસને ખુલ્લામાં બાળવાથી ગ્રીન હાઉસ ગેસ તથા તેનાં સડવાથી મીથેન ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે. આ બંને ગેસ પર્યાવરણમાં ભળી ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં વધારો કરે છે. એક અંદાજ મુજબ ફક્ત જમીન અને કૃષિને લગતા પાક તેમજ બાયોમાસ થકી વાતાવરણમાં અંદાજે ૨૦ % જેટલાં ગ્રીન હાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન થાય છે. બાયોમાસનું ગેસીફીકેશન કરી તેનું પ્રોડ્યુસર ગેસમાં રૂપાંતર કરી તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો આ અંકુશ સીસ્ટમ દ્વારા ગ્રીન હાઉસ ગેસ પેદા થતો નથી. આમ, આ ટેકનોલોજી પર્યાવરણની દૃષ્ટિએ પણ ખૂબ જ લાભદાયી છે.
કોસ્ટ-ઈકોનોમીક્સઃ
બાયોમાસમાંથી ઊર્જા મેળવવાનો ખર્ચ ખાસ કરીને પ્લાન્ટની સાઈઝ, બાયોમાસની કિંમત, મજુરીનાં દર તથા પ્લાન્ટ લોડ ફેક્ટર આધારીત હોય છે. સામાન્ય રીતે ૧.૪ કિલોગ્રામ બાયોમાસમાંથી ૨.૩ ક્યુબીક મીટર પ્રોડ્યુસર ગેસ મળે છે, જેનું વિજળીમાં રૂપાંતર કરતા અંદાજે ૧ યુનિટ વિજ ઉત્પાદન પ્રાપ્ત થાય છે. આટલું (૧ યુનિટ) ઉત્પાદન જો ડીઝલ દ્વારા મેળવવું હોય તો અંદાજે ૦.૩૦ લીટર ડીઝલની જરૂરીયાત રહે છે. આજનાં બજાર ભાવ પ્રમાણે બાયોમાસ તથા ડીઝલની કિંમત અને તેની પ્રોસેસીંગ કિંમત ગણવામાં આવે તેમજ્ ઊર્જાની યુનિટ દિઠ ગણતરી કરવામાં આવે તો બાયોમાસ ગેસીફીકેશન થકી ઓછા ખર્ચે ઊર્જા પ્રાપ્ત થાય છે.
ગેસીફીકેશન સબસીડી અને લોનઃ
મીનીસ્ટ્રી ઓફ ન્યુ એન્ડ રીન્યુએબલ એનર્જી (એમએનઆરઈ), નવી દિલ્હી આ પ્રકારની ખાસ સીસ્ટમ બેસાડવા તેનાં થર્મલ અને વિજ ઉત્પાદન હેતું અલગ-અલગ પ્રકારે પ્રોરાટા ધોરણે સબસીડી આપે છે. સીસ્ટમનું ડીપ્રીસીએશન પ્રથમ વર્ષે જ ૮૦ % જેટલું સબસીડીને બાદ કરતા મળે છે. ગવર્મેન્ટની સંસ્થાઓ જેવી કે ઈન્ડીયા રીન્યુએબલ એનર્જી ડેવલપમેન્ટ ઓથોરીટી (ઈરેડા) તથા નેશનલ બેંક ફોર એગ્રીકલ્ચર એન્ડ રૂરલ ડેવલપમેન્ટ (નાબાર્ડ) આ માટે ખાસ ૫ % નાં વાર્ષિક વ્યાજનાં દરે સાત વર્ષ માટે લોન સુવિધા પુરી પાડે છે.
કાર્બન ક્રેડીટઃ
બાયોમાસ ગેસીફીકેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરી હવામાં ગ્રીનહાઉસ ગેસનું પ્રમાણ ઘટાડી તેનાં યુનિટ દિઠ કાર્બન ક્રેડીટ મેળવી શકાય છે. સામાન્ય રીતે ૧ ટન ગ્રીન હાઉસ ગેસનાં ઉત્સર્જનને ૧ યુનિટ ગણવામાં આવે છે. આ કાર્બન ક્રેડીટનો લાભ લેવા માટે ગેસીફીકેશન સીસ્ટમને બીજા પ્રોજેક્ટ સાથે જોડી તેને આર્થિક રીતે ફાયદારૂપ બનાવવા આવશ્યક છે. આ પ્રકારનાં મોટા પ્રોજેક્ટ માટે ગ્રાહક સ્વતંત્ર રીતે કાર્બન ક્રેડીટ મેળવવા અરજી કરી શકે છે. આ માટે શીકાગો ક્લાઈમેટ એક્ચેન્જ (સીસીએક્સ) તથા યુરોપીયન એનર્જી એક્સચેંજ (ઈઈએક્સ) મુખ્ય પોર્ટલ તરીકે હાલ કાર્યરત છે.
ટુંકમાં, ખૂબ જ નજીવી કિંમતે દરેક જગ્યાએ સરળ રીતે ઉપલબ્ધ થતા બાયોમાસને વેડફાતો અટકાવી, પ્રદુષણ ઘટાડી, ગેસીફીકેશન દ્વારા પ્રોડ્યુસર ગેસ ઉત્પન્ન કરી તેનો વિવિધ પ્રકારે થર્મલ તથા વિજળી હેતુ ઉપયોગ કરી આર્થિક લાભ મેળવી શકાય છે. દૂર-દરાજનાં ગામોમાં વિજળી મેળવવાનો આ સૌથી સારો વિકલ્પ છે. આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ ઠેર-ઠેર કરવામાં આવે તો દેશની આજની પડતી ઊર્જા અછતને ઘણે-ખરે અંશે અંકુશમાં લઈ શકાય તેમ છે. ખેડૂતોને બાયોમાસનાં વેસ્ટને બદલે તેના ભાવ મળતા થાય તેમ છે. પડતર જમીનોમાં એનર્જી પ્લાન્ટનાં વાવેતર વધતા જમીનનાં ધોવાણ, ખવાણનાં પ્રશ્નો હલ થાય તેમ છે અને અનેક લોકોને રોજગારી પુરી પાડી શકાય તેમ છે. આ ઉપરાંત ફૂડ પ્રોસેસીંગ ઈન્ડસ્ટ્રીનાં નિકળતા વેસ્ટનો પણ બેસ્ટ ઉપયોગ આ ટેકનોલોજી દ્વારા કરી પર્યાવરણને લગતા ઘણાં પ્રશ્નો હલ કરી શકાય તેમ છે.
લેખક: ડૉ. આર.આર. ગજેરા (સહ પ્રાધ્યાપક) , બાગાયત કોલેજ, આ.કૃ.યુ , આણંદ
કોલેજ ઓફ એગ્રીકલ્ચરલ ઇન્ફોર્મેશન ટેકનોલોજી, આણંદ
ફેરફાર કરાયાની છેલ્લી તારીખ : 5/20/2020
