वायु गुणवत्ता से जुड़ी ये समस्याएं हमारे लिए एक कारण हैं कि हमने यह सोचना शुरू कर दिया है कि हम लोग जो चीजें हर दिन इस्तेमाल करते हैं - लकड़ी के टुकड़े, खेतों से बचे हुए अपशिष्ट और हाँ, यह भी ठेका—उन्हें हम कैसे ऊर्जा स्रोत में बदल सकते हैं। गैसिफिकेशन नामक प्रक्रिया का उपयोग करके, हम यही कर सकते हैं और यह भी बहुत आश्चर्यजनक है। सिंथेटिक गैस (सिंगैस) एक गैसीय रूप है जो किसी ठोस सामग्री से परिवर्तित की जाती है - यही कारण है कि गैसिफिकेशन कई प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण है। इसे विद्युत उत्पादन, घरेलू गर्मी और विभिन्न रासायनिक पदार्थों के बनाने जैसी चीजों के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है जो हम अपने दैनिक जीवन में इस्तेमाल करते हैं।
गैसिफिकेशन प्रक्रिया ठोस पदार्थ को गैस उपचार के लिए विशेष रूप से बनाई गई कैमरे में गर्म करके शुरू होती है, जिसे गैसिफायर कहा जाता है। इस डब्बे में केवल कम मात्रा में ऑक्सीजन होता है। इस विधि से पदार्थ को गर्म करके कई प्रकार की गैसों में विभाजित किया जाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन और मीथेन जैसी गैसें। उत्सर्जित गैसें फिर पकड़ी जाती हैं और उन्हें संभावित ईंधन स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। तापमान और उपस्थित वायु की मात्रा को बदलकर, विभिन्न प्रकार की गैसें उत्पन्न की जा सकती हैं, जो विभिन्न उद्देश्यों के लिए बहुत उपयोगी होती हैं।
जैसा कि आप सोच सकते हैं, गैसीकरण कई फायदों से संबंधित है जो इसे सफ़ेद पुनर्जीवित और धारणीय ऊर्जा बनाने के लिए प्राथमिक तरीके बना देती है। एक और महत्वपूर्ण फायदा यह है कि इसकी क्षमता है कि यह ऐसी वस्तुओं को प्रसंस्करण करने की स्थिति रखता है जो अन्यथा डंपिंग क्षेत्र में जाती। विशेष रूप से, पुराने लकड़ी और खेतों के अपशिष्ट जैसे सॉडस्ट इस प्रक्रिया में जलाए जा सकते हैं। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि गैसीकरण न केवल ऊर्जा बनाता है परंतु हमें अपशिष्ट को फेंकने से भी बचाता है। यदि हम इनका उपयोग कर सकते हैं, तो हमारी आवश्यकता अ-पुनर्जीवित ईंधनों जैसे कोयला या तेल (जो वातावरण में नुकसान भी पहुंचा सकते हैं) की कम हो सकती है।
मूल रूप से यह होता है कि गर्मी ठोस पदार्थ को पिघला देती है, जिससे उसे एकजुट रखने वाले रासायनिक बंधन टूट जाते हैं। कुछ अपवादों के अलावा, कार्बन (कोयला) अधिकांश ठोस ईंधनों का मुख्य घटक है। कार्बन को ऑक्सीजन की भरपूर मात्रा में गर्म करने पर, यह ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनाता है। लेकिन ऑक्सीजन की कमी में, यह केवल CO (कार्बन मोनोऑक्साइड) बनाता है। हम ऐसा करते हैं ताकि ये सामग्री अपनी ऊर्जा छोड़ने में मजबूर की जा सके, जो आमतौर पर इस घटना के बाद खत्म हो जाती है।
इंडस्ट्रीज़ में गैसीकरण के लिए कई व्यावहारिक उपयोग हैं। एक प्रमुख अनुप्रयोग ऊर्जा उत्पादन के लिए अपशिष्टों का निपटान है। शहर की फसल या विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं से निकलने वाला अपशिष्ट उदाहरण के लिए एक गैसीफायर में डाला जा सकता है। इस गैसीफायर में, अपशिष्ट सिंथेटिक गैस (सिंगैस) में परिवर्तित हो जाता है। वह सिंगैस बिजली, गर्मी और यहां तक कि रासायनिक पदार्थ जैसे हाइड्रोजन या एमोनिया बनाने के लिए जलाया जा सकता है, जो कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाते हैं।
गैसिफिकेशन बायोफ्यूल क्षेत्र में भी आशाजनक है। बायोफ्यूल पालने, जूते या चावल जैसे नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त ईंधन हैं। गैसिफिकेशन इन सामग्रियों को सिंथेटिक गैस (सिंगैस) में बदल सकती है, जिसे बाद में एथेनल या डीजल जैसे तरल बायोफ्यूल में परिवर्तित किया जा सकता है। यह बायोडीजल गैसोलिन और डीजल के स्थान पर वाहनों को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो प्राकृतिक फॉसिल ईंधनों से बनाए जाते हैं।
ये फायदे हैं, लेकिन गैसिफिकेशन के दौरान एक शोधकर्ता को ध्यान रखने योग्य कुछ चुनौतियाँ और सीमाएँ भी हैं। मुख्य समस्याओं में से एक यह है कि गैसिफिकेशन प्रणाली को स्थापित करना और चलाना महंगा हो सकता है। एक गैसिफायर को सही ढंग से चलाने के लिए विशेष उपकरण और उसे संचालित करने वाले प्रशिक्षित लोगों की आवश्यकता होती है। यह कई कंपनियों और समाजों के लिए एक बाधा हो सकती है जो इस प्रौद्योगिकी को अपनाने की योजना बना रहे हैं।
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