दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन: विशेषताएँ और उपयोग

वैश्विक संदर्भ में जहां जलवायु नीतियां प्रमुखता प्राप्त कर रही हैं और देश CO2 उत्सर्जन को कम करना चाहते हैं, जैव ईंधन प्रमुख समाधानों में से एक के रूप में उभरा है। परिवहन एक महत्वपूर्ण क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है, जो 29 में वैश्विक CO2 समकक्ष उत्सर्जन का 2019% उत्पन्न करता है। इसलिए, इस उद्योग को डीकार्बोनाइज करने के तरीके खोजना आवश्यक है और दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन इस रणनीति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

इस लेख में, हम विस्तार से जानेंगे कि दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन क्या हैं, उनका उत्पादन कैसे किया जाता है, उनकी विशेषताएं और पारंपरिक जीवाश्म ईंधन पर उनके फायदे क्या हैं।

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन भोजन के लिए लक्षित कृषि फसलों, जैसे मक्का, गन्ना या सोयाबीन से प्राप्त किए जाते हैं। बायोएथेनॉल और बायोडीजल इस प्रकार के जैव ईंधन के दो प्रतिनिधि उदाहरण हैं। वह bioethanol यह मुख्य रूप से किण्वन के माध्यम से शर्करा या स्टार्च से भरपूर फसलों से प्राप्त किया जाता है, और वाहन ईंधन बनाने के लिए गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जाता है। दूसरी ओर, बायोडीजल इसे ट्रांसएस्टरीफिकेशन नामक रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से वनस्पति तेलों या पशु वसा से बनाया जाता है।

यद्यपि ये जैव ईंधन ऊर्जा संक्रमण के पहले चरण में आवश्यक रहे हैं, लेकिन खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए उनकी आलोचना की जाती है, जिससे कीमतें बढ़ सकती हैं और, कुछ मामलों में, उत्पादन के लिए भूमि कृषि के बड़े क्षेत्रों को समर्पित करके वनों की कटाई और जैव विविधता की हानि हो सकती है। भोजन के बजाय ऊर्जा का.

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन

दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन

दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन पहली पीढ़ी के जैव ईंधन की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार दर्शाते हैं क्योंकि उनका उत्पादन मानव पोषण के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करता है। ये जैव ईंधन गैर-खाद्य लिग्नोसेल्यूलोसिक फीडस्टॉक्स से प्राप्त किए जाते हैं, जिनमें कृषि और वानिकी अपशिष्ट शामिल हैं, जैसे पुआल, सेलूलोज़ अपशिष्ट, गन्ने की खोईदूसरों के अलावा.

इस प्रक्रिया में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियों में से एक का उत्पादन है सेल्युलोसिक बायोएथेनॉल, जिसमें एंजाइमों और सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके सेल्यूलोसिक सामग्रियों का रासायनिक अपघटन शामिल है। यह प्रक्रिया पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक जटिल है, लेकिन अपशिष्ट मानी जाने वाली सामग्रियों को नया उपयोग देकर अधिक पारिस्थितिक स्थिरता की अनुमति देती है।

एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत बायोडीजल प्राप्त करना है अखाद्य तेल, जैसे जेट्रोफा तेल या शैवाल। इन संसाधनों से हम भोजन के साथ प्रतिस्पर्धा की समस्या से बचते हैं और इसके अलावा सीमांत भूमि और फसलों का उपयोग किया जाता है जिनके लिए कम जल संसाधनों की आवश्यकता होती है।

दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन का सबसे बड़ा लाभ यह है कि वे ऐसा कर सकते हैं ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को नाटकीय रूप से कम करें (जीएचजी), ऊर्जा क्षेत्र की स्थिरता में सुधार और पहली पीढ़ी के जैव ईंधन के उत्पादन के कारण वनों की कटाई और भूमि क्षरण को कम करना।

तीसरी पीढ़ी का जैव ईंधन

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन टिकाऊ ईंधन के उत्पादन में एक नई सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं। वे से विकसित होते हैं सूक्ष्मजीव या शैवाल जिनमें तेल और अन्य ऊर्जा यौगिकों का उत्पादन करने की क्षमता होती है। शैवाल, विशेष रूप से, उत्पादक कृषि भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा किए बिना, खारे जल निकायों और अपशिष्ट जल सहित विविध वातावरणों में बढ़ने की अपनी क्षमता के कारण एक आशाजनक स्रोत हैं।

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन का एक प्रमुख उदाहरण है सूक्ष्म शैवाल बायोडीजल. माइक्रोएल्गे को उनके प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किए गए रिएक्टरों में उगाया जाता है, और उनके द्वारा जमा किए गए लिपिड को निकाला जाता है और ईंधन का उत्पादन करने के लिए संसाधित किया जाता है। इस प्रक्रिया का लाभ यह है कि इसमें बड़ी मात्रा में भूमि की आवश्यकता नहीं होती है, इसके अलावा कार्बन कैप्चर की दक्षता में सुधार होता है, क्योंकि शैवाल अपने विकास के दौरान CO2 को अवशोषित करने में उत्कृष्ट होते हैं।

इसके अलावा, जैव प्रौद्योगिकी ने जीवाश्म हाइड्रोकार्बन के समान विशेषताओं वाले जैव ईंधन का उत्पादन करने के लिए कुछ सूक्ष्मजीवों के आनुवंशिक संशोधन की अनुमति दी है। ये उन्नत प्रणालियाँ विकास के अधीन हैं, लेकिन इनमें ऐसे ईंधन बनाने की क्षमता है जो पूरी तरह से नवीकरणीय हैं और खाद्य संसाधनों के साथ प्रतिस्पर्धा से मुक्त हैं।

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन के उद्देश्य और लाभ

दूसरी एवं तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन का मुख्य उद्देश्य है जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करें वैश्विक स्तर पर ऊर्जा उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करते हुए। ये जैव ईंधन खाद्य उत्पादन से समझौता किए बिना या पर्यावरण को अपरिवर्तनीय क्षति पहुंचाए बिना परिवहन क्षेत्र की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने का एक स्थायी तरीका प्रदान करते हैं।

कुछ सबसे महत्वपूर्ण लाभ हैं:

• ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी: यह अनुमान लगाया गया है कि दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन पारंपरिक जीवाश्म ईंधन की तुलना में CO2 उत्सर्जन को 70% तक कम कर सकते हैं।
• गैर-खाद्य संसाधनों का उपयोग: अखाद्य अपशिष्ट और सूक्ष्मजीवों पर आधारित होने के कारण, ये जैव ईंधन खाद्य संकट को तेज नहीं करते हैं या खाद्य कीमतों पर दबाव नहीं डालते हैं।
• लचीलापन और विविधता: तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन अपशिष्ट से लेकर सूक्ष्म शैवाल तक विभिन्न प्रकार के स्रोतों का उपयोग करते हैं, जिससे उनके उत्पादन और अनुप्रयोग में अधिक बहुमुखी प्रतिभा की अनुमति मिलती है।

जैव ईंधन के उत्पादन में चुनौतियाँ और चुनौतियाँ

हालाँकि जैव ईंधन की क्षमता बहुत अधिक है, फिर भी उनके उत्पादन में कुछ चुनौतियाँ हैं। मुख्य चुनौतियों में से एक है उच्च उत्पादन लागत, विशेषकर तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन के मामले में। शैवाल उगाने या आनुवंशिक रूप से संशोधित सूक्ष्मजीवों को बड़े प्रारंभिक निवेश और विशेष प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है।

एक और चुनौती इन नए प्रकार के जैव ईंधन को संभालने और संसाधित करने के लिए बुनियादी ढांचे की उपलब्धता और रिफाइनरियों और उत्पादन संयंत्रों का अनुकूलन है। हालाँकि इस क्षेत्र में प्रगति हुई है, फिर भी दक्षता में सुधार और उत्पादन को अधिक आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए अभी भी बहुत कुछ किया जाना बाकी है।

अंत में, इसका समाधान करना महत्वपूर्ण है नियम और सार्वजनिक नीतियां, जो देशों के बीच बहुत भिन्न होता है, जिससे जैव ईंधन को व्यापक रूप से अपनाना मुश्किल हो जाता है। विश्व स्तर पर, इन प्रौद्योगिकियों में निवेश को प्रोत्साहित करने के लिए अधिक सरकारी समर्थन, प्रोत्साहन और नियमों की आवश्यकता है।

इन तकनीकी प्रगति और हरित नीतियों के कार्यान्वयन पर अधिक ध्यान देने के साथ, दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन में परिवहन के डीकार्बोनाइजेशन के लिए वास्तविक स्थायी समाधान होने की क्षमता है।

ये जैव ईंधन गैर-खाद्य स्रोतों का उपयोग करके और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में महत्वपूर्ण कमी की अनुमति देकर नवीकरणीय ऊर्जा के भविष्य का प्रतिनिधित्व करते हैं। यदि लागत और उत्पादन के मामले में मौजूदा चुनौतियों पर काबू पाया जा सके, तो ये ईंधन जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में एक आवश्यक भूमिका निभाएंगे।