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गाय का पूप हमें स्वच्छ (एर) ऊर्जा बनाने में मदद कर सकता है

2022

2016 की गर्मियों के दौरान, रासायनिक इंजीनियर डेविड सिमकोव ने दक्षिणी ओंटारियो के खेत के माध्यम से इत्मीनान से ड्राइव की। अपनी यात्रा के दौरान, वह एक खेत में रुका, जो खाद से बायोगैस पैदा कर रहा था, फिर उसे बिजली बनाने के लिए जला दिया। कभी वैज्ञानिक, सिमकोव आश्चर्यचकित होने लगे। क्या उस बायोगैस को एक कदम आगे ले जाना और उसे प्राकृतिक गैस में परिष्कृत करना संभव होगा?

प्राकृतिक गैस, हालांकि जलवायु परिवर्तन में एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता है, सबसे स्वच्छ जलने वाला जीवाश्म ईंधन है। गाय की खाद को प्राकृतिक गैस में बदलने से तीन बड़े फायदे होंगे। सबसे पहले, यह पशु अपशिष्ट, एक उपयोगी ईंधन में कार्बन प्रदूषण का एक प्रमुख स्रोत होगा। दूसरा, यह प्राकृतिक गैस का एक नया स्रोत प्रदान करेगा, जिसका उपयोग कोयला और तेल जैसे गंदे ईंधन को बदलने के लिए किया जा सकता है। तीसरा, यह पृथ्वी से प्राकृतिक गैस निकालने वाली पर्यावरण-विनाशकारी प्रथा को नष्ट करने की आवश्यकता को कम करेगा।

"मैं हमेशा सुधार के तरीकों के बारे में सोच रहा हूं, " सिमाकोव ने कहा। “खाद बायोगैस की पूरी क्षमता का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है? हम पहले से ही जानते हैं कि खाद से बायोगैस कैसे बनाते हैं और उस बायोगैस को जलाकर बिजली कैसे बनाते हैं। इसलिए मैंने सोचा: हम एक अक्षय प्राकृतिक गैस बनाने के लिए इस खाद बायोगैस को अपग्रेड करने के लिए बिजली का उपयोग कर सकते हैं। ”

सिमकोव ने परिष्कृत बायोगैस को "नवीकरणीय" प्राकृतिक गैस के रूप में वर्णित किया है, क्योंकि गाय जमीन से आने वाली प्राकृतिक गैस के विपरीत एक असीम आपूर्ति प्रदान कर सकती है, जो परिमित है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि गायें काफी हद तक वायुमंडलीय कार्बन का पुनर्चक्रण कर रही हैं। घास वातावरण से कार्बन निकालती है, जिसे गाय खाती हैं और फिर आकाश में लौट जाती हैं। भूमिगत से प्राकृतिक गैस जलने से आकाश में कार्बन प्रदूषण की कुल मात्रा बढ़ जाती है।

सिमकोव बायोगैस को प्राकृतिक गैस में बदलना चाहता है। बायोगैस कार्बनिक पदार्थों से उत्पन्न होती है जैसे कि ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में खाद का अपघटन। बायोगैस लगभग आधा मीथेन है - प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक - बाकी गैसों और कार्बन डाइऑक्साइड का पता लगाने के साथ, बाद वाला एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है जो जलवायु परिवर्तन में योगदान देता है। उनका विचार शेष CO2 को मीथेन में बदलना है, जिससे अंतिम उत्पाद पूरी तरह से प्राकृतिक गैस बन जाता है।

ईंधन स्रोत के रूप में मलमूत्र का विचार नया नहीं है। इसके अलावा, पहले से ही सूखे हुए खाद का उपयोग कई देशों में ईंधन स्रोत के रूप में किया जाता है, हालांकि सूखी हुई खाद जलाने से बहुत अधिक वायु प्रदूषण होता है, जो एक महत्वपूर्ण नुकसान का कारण बनता है। दूसरी ओर, सिमकोव की अवधारणा अलग है। "हमने जो प्रक्रिया विकसित की है वह सूखी खाद जलाने पर आधारित नहीं है। सिमाकोव ने कहा, " यह तरल और ठोस अवशेषों को खाद के रूप में और पशु बिस्तर के लिए क्रमशः उपयोग करते हुए, अवायवीय पाचन द्वारा खाद से बायोगैस निकालने पर आधारित है। "

सतत ऊर्जा के लिए यूनिवर्सिटी ऑफ वाटरलू के संस्थान में केमिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर सिमाकोव ने इस प्रक्रिया को अवधारणा बनाने के लिए 2, 000 सिर वाले डेयरी फार्म का एक कंप्यूटर मॉडल बनाया। उन्होंने इंटरनेशनल जर्नल ऑफ एनर्जी रिसर्च में हाल ही में प्रकाशित एक पेपर में अपनी प्रक्रिया का वर्णन किया।

यहाँ है कि यह कैसे काम करेगा। सबसे पहले, मशीन ऑक्सीजन से हाइड्रोजन को अलग करने के लिए पानी के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह पारित करके हाइड्रोजन को इकट्ठा करती है। फिर, यह उस हाइड्रोजन को बायोगैस के साथ मिलाता है और इसे एक उत्प्रेरक कनवर्टर के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) को मीथेन (सीएच 4) में बदल देता है। यह सुनिश्चित करने के लिए, प्रक्रिया में बिजली की आवश्यकता होती है, लेकिन यह "नवीकरणीय ऊर्जा ऑन-साइट होगी या" अधिशेष बिजली सिमकोव ने कहा, "यह एक कम कार्बन पदचिह्न है।"

"कई तरीके हैं जिनसे हम इस एकल दृष्टिकोण से लाभ उठा सकते हैं, " उन्होंने कहा। "क्षमता बहुत बड़ी है।" सिस्टम काम कर सकता है जहां बड़े खेत हैं जिनमें हजारों जानवर हैं। उन्होंने कहा, "खेत को उच्च तकनीक और केंद्रीकृत किया जाना चाहिए, ताकि खाद आसानी से एकत्र हो सके, " उन्होंने कहा। "आधुनिक डेयरी फार्म इस तरह हैं।"

उन्होंने कहा कि प्रौद्योगिकी कई प्रकार की खाद, गाय और सुअर के साथ व्यवहार्य है, साथ ही साथ लैंडफिल, एक प्रकार के बायोगैस से गैस के साथ, उन्होंने कहा। उन्होंने बताया कि गाय और सूअर का कचरा अच्छा है क्योंकि यह प्रति यूनिट बहुत सारे बायोगैस देता है। "जबकि, चिकन खाद उस अर्थ में अच्छा नहीं है।" लैंडफिल की क्षमता विशेष रूप से आशाजनक है।

"हम अक्षय प्राकृतिक गैस की मात्रा के बारे में बात कर रहे हैं [जो कि] एक ही बड़े लैंडफिल साइट से हजारों घरों को गर्म करने के लिए पर्याप्त होगा, " सिमाकोव ने कहा। उन्होंने कहा कि घर और उद्योग के उपयोग के अलावा, अक्षय प्राकृतिक गैस ट्रकों के लिए डीजल ईंधन की जगह ले सकती है, जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है।

मॉडल ने गणना की कि ओंटारियो खेत में प्रणाली में $ 5 मिलियन का निवेश, अक्षय प्राकृतिक गैस के लिए सरकारी सब्सिडी के साथ, पांच साल के लिए खुद का भुगतान करेगा। फिर भी, यह अभी भी शुरू में पारंपरिक प्राकृतिक गैस की तुलना में अधिक खर्च होगा। "यह बिजली की लागत पर निर्भर करता है, " सिमकोव ने कहा। "लेकिन यह प्राकृतिक गैस की मौजूदा लागत से कम से कम दो या तीन गुना अधिक महंगा होगा।"

हालांकि, उन्होंने भविष्यवाणी की कि व्यापक उपयोग के लिए कदम सहज और लागत प्रभावी हो सकते हैं। "नवीकरणीय प्राकृतिक गैस पारंपरिक प्राकृतिक गैस के साथ पूरी तरह से विनिमेय है, नए वितरण बुनियादी ढांचे की कोई आवश्यकता नहीं है, " उन्होंने कहा। "संक्रमण सुचारू हो सकता है, जब तक हम प्राकृतिक गैस का उपयोग नहीं करते हैं तब तक अधिक से अधिक नवीकरणीय प्राकृतिक गैस जोड़ते हैं।"

स्वच्छ ऊर्जा विकल्पों का अध्ययन करने वाले कई वैज्ञानिकों की तरह, उनका मानना ​​है कि समाज को नए सिरे से गले लगाना चाहिए, खासकर अगर जलवायु परिवर्तन अभी भी जारी है, "निकट भविष्य में एक भयावह आपदा से बचने के लिए, जैसे कि [न्यूयॉर्क शहर के कुछ हिस्सों या पानी के नीचे फ्लोरिडा तट को देखते हुए) उन्होंने कहा, "हमें कार्बन को वायुमंडल में भूमिगत रूप से पंप करने से रोकने की आवश्यकता है, और हमारे जीवन को अधिक टिकाऊ बनाने के लिए अधिक से अधिक नवीकरणीय ऊर्जा शुरू करने के बारे में देखभाल करने की आवश्यकता है।"

Marlene Cimons नेक्सस मीडिया के लिए लिखते हैं, जो एक जलवायु, ऊर्जा, नीति, कला और संस्कृति को कवर करने वाला एक सिंडिकेटेड न्यूज़वायर है।

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