दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन

CO2 उत्सर्जन के प्रतिशत को कम करने और जलवायु तटस्थता प्राप्त करने के लिए उभरती नीतियों के संदर्भ में, परिवहन, जो 29 में वैश्विक CO2 समकक्ष का 2019% प्रतिनिधित्व करता है, को इसके डीकार्बोनाइजेशन को बढ़ावा देने के लिए सभी संभावित समाधानों की आवश्यकता है। इनमें से एक समाधान में जैव ईंधन का उत्पादन और खपत बढ़ाना शामिल है। बहुत से लोग नहीं जानते कि क्या हैं दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन।

इस लेख में हम आपको बताने जा रहे हैं कि दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन क्या हैं, उनकी विशेषताएं, वे कैसे उत्पन्न होते हैं और भी बहुत कुछ।

पहली पीढ़ी

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन एक प्रकार का ईंधन है जो जैविक मूल के कच्चे माल, जैसे कृषि फसलों या वन उत्पादों से उत्पादित होता है। इन जैव ईंधन को "पहली पीढ़ी" माना जाता है क्योंकि वे तेल और गैसोलीन जैसे पारंपरिक जीवाश्म ईंधन के विकल्प के रूप में बड़े पैमाने पर विकसित और उपयोग किए जाने वाले पहले व्यक्ति थे।

सबसे आम पहली पीढ़ी के जैव ईंधन में से एक इथेनॉल है, जो मुख्य रूप से मक्का, गन्ना, चुकंदर की फसलों और शर्करा या स्टार्च से भरपूर अन्य उत्पादों से प्राप्त होता है। इथेनॉल उत्पादन प्रक्रिया में शर्करा को अल्कोहल में परिवर्तित करने के लिए इन कार्बनिक पदार्थों का किण्वन शामिल होता है। परिणामी इथेनॉल को विभिन्न अनुपात में गैसोलीन के साथ मिलाया जाता है और दुनिया भर में कई स्थानों पर वाहन ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।

एक और पहली पीढ़ी का जैव ईंधन बायोडीजल है, जो सोयाबीन, रेपसीड या पाम तेल और पशु वसा जैसे वनस्पति तेलों से उत्पन्न होता है। बायोडीजल उत्पादन प्रक्रिया में इन तेलों और वसा का ट्रांसएस्टरीफिकेशन शामिल होता है, जो उन्हें तरल ईंधन में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग डीजल इंजन में किया जा सकता है।

प्रारंभ में, इन जैव ईंधन को एक आकर्षक विकल्प माना जाता था क्योंकि वे एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत की पेशकश करते थे जो मदद कर सकता था जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करें और जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करें ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करके। हालाँकि, समय के साथ, इसकी स्थिरता और इसके नकारात्मक प्रभावों, जैसे कि कृषि भूमि और प्राकृतिक संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा, वनों की कटाई और खाद्य सुरक्षा पर प्रभाव, के बारे में चिंताएँ पैदा हुई हैं।

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन क्या हैं?

पहली पीढ़ी

दूसरी पीढी

दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन पहली पीढ़ी के जैव ईंधन का विकास हैं जो मानव उपभोग के लिए नहीं बल्कि कच्चे माल से उत्पादित होते हैं और संसाधनों के संदर्भ में अधिक टिकाऊ और कुशल दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं। पहली के विपरीत, दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन हैं वे लिग्नोसेल्यूलोसिक सामग्रियों से प्राप्त होते हैं, जैसे कृषि, वानिकी अपशिष्ट या गैर-खाद्य फसलें।

सबसे उल्लेखनीय में से एक है सेल्युलोसिक बायोएथेनॉल। यह पादप सामग्रियों में निहित सेल्यूलोज, हेमिकेल्यूलोज और लिग्निन के अपघटन से उत्पन्न होता है फसल अवशेष, पुआल, गन्ने की खोई और लकड़ी। उत्पादन प्रक्रिया पहली पीढ़ी के इथेनॉल की तुलना में अधिक जटिल है, क्योंकि इसमें इन सेल्यूलोसिक संरचनाओं को किण्वित शर्करा में विघटित करने के लिए एंजाइमों और सूक्ष्मजीवों का उपयोग शामिल होता है, जिन्हें बाद में इथेनॉल में परिवर्तित किया जाता है। यह दृष्टिकोण उन सामग्रियों का लाभ उठाना संभव बनाता है जिन्हें पहले अपशिष्ट माना जाता था और खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा को कम करता है।

एक अन्य दूसरी पीढ़ी का जैव ईंधन गैर-खाद्य तेलों, जैसे शैवाल तेल, जेट्रोफा और अन्य गैर-खाद्य फसलों से प्राप्त बायोडीजल है। इन तेलों का उपयोग पहली पीढ़ी के बायोडीजल के समान ही बायोडीजल का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, लेकिन खाद्य-ग्रेड वनस्पति तेलों का उपयोग किए बिना, जो खाद्य सुरक्षा पर प्रभाव को कम करता है।

उन्हें पहली पीढ़ी के लिए अधिक टिकाऊ विकल्प माना जाता है, क्योंकि वे बायोमास स्रोतों का लाभ उठाते हैं जो खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धी नहीं हैं और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी में योगदान दे सकते हैं। इसके अतिरिक्त, इन जैव ईंधनों में क्षमता है सीमांत भूमि और कृषि अपशिष्ट का उपयोग करें, जिससे प्राकृतिक संसाधनों और वनों की कटाई पर दबाव कम हो।

तीसरी पीढ़ी

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन जैव ईंधन का एक अधिक उन्नत और विशिष्ट वर्ग है जो सूक्ष्मजीवों या शैवाल से उत्पन्न होता है, और पिछली पीढ़ियों की तुलना में नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए और भी अधिक टिकाऊ और कुशल दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है। सबसे उल्लेखनीय तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन स्रोतों में से एक माइक्रोएल्गी बायोडीजल है।. इस प्रक्रिया में, सूक्ष्म शैवाल के विशिष्ट उपभेदों को तालाबों या रिएक्टरों में उगाया जाता है, और ये सूक्ष्म शैवाल तेल युक्त लिपिड जमा करते हैं।

फिर तेलों को निकाला जाता है और पहली और दूसरी पीढ़ी के बायोडीजल के लिए उपयोग की जाने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके बायोडीजल में परिवर्तित किया जाता है। सूक्ष्म शैवाल की खेती करने से कई फायदे मिलते हैं, क्योंकि ये छोटे जलीय पौधे खारे पानी और अपशिष्ट जल सहित विभिन्न परिस्थितियों में विकसित हो सकते हैं, और वे खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करते हैं और न ही भूमि के बड़े क्षेत्रों पर कब्जा करते हैं।

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन के उत्पादन में एक और उभरती हुई तकनीक आनुवंशिक रूप से संशोधित सूक्ष्मजीवों, जैसे बैक्टीरिया और खमीर से उन्नत हाइड्रोकार्बन का उत्पादन है। इन सूक्ष्मजीवों को ऐसे यौगिकों का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जाता है जो कच्चे तेल जैसे जीवाश्म ईंधन में पाए जाने वाले हाइड्रोकार्बन से मिलते जुलते हैं। जैसे-जैसे वे बढ़ते हैं, वे इन यौगिकों को जमा करते हैं जिन्हें बाद में निकाला जा सकता है और सिंथेटिक गैसोलीन या डीजल जैसे जैव ईंधन में परिष्कृत किया जा सकता है।

यह तकनीक विकासाधीन है और इसमें जीवाश्म ईंधन के लिए अत्यधिक कुशल और स्केलेबल विकल्प पेश करने की क्षमता है। तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन आशाजनक हैं क्योंकि वे न केवल गैर-खाद्य स्रोतों पर आधारित हैं और खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करते हैं, बल्कि वे सीमांत भूमि या संसाधनों का उपयोग करें जिनका अन्यथा उपयोग नहीं किया जाएगा। इसके अतिरिक्त, उनका पर्यावरणीय प्रभाव कम हो सकता है और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में काफी कमी आ सकती है।

दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन का उद्देश्य

biodiesel

परिवहन क्षेत्र के लिए दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन की प्रासंगिकता हमारी लक्ष्य प्राप्ति की महत्वाकांक्षा के संदर्भ में उल्लेखनीय है 28 तक परिवहन में 2030% नवीकरणीय ऊर्जा की न्यूनतम हिस्सेदारी। लेकिन उन्हें नवीकरणीय ईंधन क्यों माना जा सकता है?

जब आंतरिक दहन इंजनों में जैव ईंधन जलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में छोड़ा जाता है। इसे पौधे द्वारा फिर से अवशोषित किया जाता है, जो इसे बायोमास में परिवर्तित करता है, इस प्रक्रिया में शून्य शुद्ध CO2 संतुलन होता है। इसका मतलब यह है कि यद्यपि उत्सर्जन जारी है, वातावरण में कोई नया उत्सर्जन नहीं जुड़ा है। यदि इन मार्गों को कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर और भंडारण प्रौद्योगिकी के साथ जोड़ दिया जाए, तो नकारात्मक उत्सर्जन संभव है।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप दूसरी और तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन और उनकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।


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