पहली बात जो आपको पता होनी चाहिए कि बायोमास इससे ज्यादा कुछ नहीं है पौधे या जानवरों की उत्पत्ति का कार्बनिक पदार्थ, इसमें जैविक अपशिष्ट और अपशिष्ट शामिल हैं, जो है ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
इसका कारण यह है कि पौधे सूर्य की दीप्तिमान ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदल देते हैं प्रकाश संश्लेषण और इस ऊर्जा का एक हिस्सा कार्बनिक पदार्थों के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जिसका हम लाभ उठा सकते हैं।
वर्तमान में, बायोमास की निम्नलिखित परिभाषा स्वीकार की जाती है:
"बायोमास को अक्षय ऊर्जा उत्पादों और कच्चे माल का एक समूह माना जाता है जो जैविक साधनों से बनने वाले कार्बनिक पदार्थों से उत्पन्न होते हैं"।
यह इस कारण से है कि जीवाश्म ईंधन की अवधारणा और उनसे उत्पन्न कार्बनिक पदार्थ जैसे कि प्लास्टिक और अधिकांश सिंथेटिक उत्पाद बायोमास की परिभाषा में जगह से बाहर हैं।
यद्यपि इन ईंधनों और व्युत्पन्न कार्बनिक पदार्थों का एक जैविक मूल था, उनका निर्माण अतीत में कई बार हुआ।
इसलिए बायोमास पौधों की प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर उत्पत्ति की एक अक्षय ऊर्जा है।
इसके अलावा, के अनुसार निर्देश 2003/30 / ईसी बायोमास है:
"अपशिष्ट उत्पादों और कृषि, वानिकी और संबंधित उद्योगों के अवशेषों के साथ-साथ औद्योगिक और नगरपालिका के कचरे के बायोडिग्रेडेबल अंश।"
हमें इस बात का एहसास है कि सामान्य तौर पर, बायोमास की कोई भी परिभाषा मुख्य रूप से 2 शब्दों को शामिल करती है; अक्षय और जैविक।
एक ऊर्जा स्रोत के रूप में बायोमास
प्राचीन काल से, मनुष्य ने अपने दैनिक कार्यों को पूरा करने के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में बायोमास का उपयोग किया है।
चूंकि जीवाश्म ईंधन का इस्तेमाल जोर पकड़ने लगा था, बायोमास एक निचले विमान में भूल गया था, जहां प्राथमिक ऊर्जा उत्पादन में इसका योगदान नगण्य था।
आज, विभिन्न कारकों के लिए धन्यवाद, बायोमास का ऊर्जा स्रोत के रूप में पुनरुत्थान हुआ है।
एक ऊर्जा स्रोत के रूप में बायोमास को पुनर्जीवित करने के लिए जिम्मेदार कारक हैं:
- तेल की बढ़ती कीमत।
- कृषि उत्पादन बढ़ा।
- कृषि उत्पादन के लिए वैकल्पिक उपयोग की आवश्यकता है।
- जलवायु परिवर्तन
- ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया का अनुकूलन करने के लिए वैज्ञानिक और तकनीकी ज्ञान का उपयोग करने की संभावना।
- इस स्रोत के साथ बिजली पैदा करने वाले संयंत्रों द्वारा प्राप्त उत्पादन सब्सिडी के लिए ईंधन के रूप में बायोमास का उपयोग करने वाले पौधों के विकास के लिए अनुकूल आर्थिक ढांचा।
- अन्य प्रकार की परियोजनाओं को विकसित करने के लिए विनियामक कठिनाई, एक आर्थिक निवेश को लाभदायक बनाने के लिए बायोमास को सबसे उचित विकल्प के रूप में छोड़कर।
बायोमास के प्रकार
ऊर्जा के उत्पादन के लिए नियत बायोमास वानिकी के अवशेषों से प्राप्त होता है, लकड़ी के पहले और दूसरे परिवर्तन के उद्योगों से, शहरी ठोस कचरे के जैविक अंश से, कृषि कार्यों से, कृषि और वानिकी उत्पादों से, कचरे से। फसलें, जिन्हें बायोमास प्राप्त करने के लिए विशेष रूप से उनके शोषण के लिए नियत किया गया था।
सामान्य तौर पर, बायोमास को किसी भी जैविक उत्पाद से ऊर्जा उपयोग के लिए अतिसंवेदनशील से प्राप्त किया जाता है, हालांकि ये मुख्य हैं।
प्राकृतिक बायोमास
प्राकृतिक बायोमास वह है जिसमें उत्पादन किया जाता है प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र। इस संसाधन का गहन दोहन पर्यावरण की सुरक्षा के अनुकूल नहीं है, भले ही यह अविकसित देशों में मुख्य ऊर्जा स्रोतों में से एक है।
यह प्राकृतिक बायोमास किसी भी मानवीय हस्तक्षेप के बिना इसे संशोधित करने या बढ़ाने के लिए बनाया गया है।
यह मूल रूप से है वन अवशेष:
- जंगलों की सफाई और वृक्षारोपण के डेरिवेटिव बने हुए हैं
- जलाऊ लकड़ी और शाखाओं
- कोनिफर
- पत्तीदार
अवशिष्ट बायोमास
अवशिष्ट बायोमास क्या है मानव गतिविधियों में उत्पन्न कि कार्बनिक पदार्थ का उपयोग करें। कई मामलों में इसका खात्मा एक समस्या है। इस प्रकार के बायोमास के उपयोग में इससे जुड़े फायदे हैं:
- प्रदूषण और आग के जोखिम को कम करता है।
- लैंडफिल स्पेस कम करें।
- उत्पादन लागत कम हो सकती है।
- परिवहन लागत कम हो सकती है।
- CO2 उत्सर्जन से बचें।
- नौकरियां पैदा करें।
- ग्रामीण विकास में योगदान देता है।
अवशिष्ट बायोमास बदले में नीचे वर्णित श्रेणियों की एक श्रृंखला में विभाजित है।
कृषि अधिशेष
कृषि उपभोग जो मानव उपभोग के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं उन्हें ऊर्जा उद्देश्यों के लिए बायोमास के रूप में उपयोग करने के लिए उपयुक्त माना जाता है।
मानव खाद्य श्रृंखला में उपयोग किए जाने वाले कृषि उत्पादों का यह उपयोग एक अनुचित नाम खराब कर दिया है ऊर्जा उद्देश्यों के लिए बायोमास के उपयोग के रूप में, इस उपयोग के लिए कुछ कृषि उत्पादों की लागत में वृद्धि का आरोप लगाया गया है जो कई तीसरी दुनिया और विकासशील देशों में भोजन का आधार हैं।
इन कृषि अधिशेषों को बिजली उत्पादन संयंत्रों में ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और जैव ईंधन में तब्दील किया जा सकता है।
ऊर्जा फसलें
ऊपर उल्लिखित ऊर्जा फसलें विशेष रूप से ऊर्जा उत्पादन के लिए समर्पित फसलें हैं।
पारंपरिक कृषि फसलों के विपरीत, उनकी मुख्य विशेषताएं उनकी हैं उच्च बायोमास उत्पादकता और उच्च जंग, सूखा, रोग, ताक़त, शीघ्र वृद्धि, पुन: वृद्धि की क्षमता और सीमांत भूमि के अनुकूलन जैसी विशेषताओं में व्यक्त किया गया।
ऊर्जा फसलों में पारंपरिक फसलें (अनाज, गन्ना, तिलहन) और गैर-पारंपरिक लोग (सिनारा, पटाका, मीठा शर्बत) शामिल हो सकते हैं जो कि उनकी खेती की जरूरतों को निर्धारित करने के लिए कई अध्ययनों का विषय हैं।
बायोमास परिवर्तन प्रक्रियाओं
जैसा कि ऊपर देखा गया है, बायोमास की अवधारणा के भीतर शामिल होने वाली महान विविधता मौजूद है जो बदले में ए की स्थापना की अनुमति देती है संभावित परिवर्तन प्रक्रियाओं की विविधता ऊर्जा में इस बायोमास की।
इस कारण से, बायोमास को विभिन्न रूपांतरण प्रक्रियाओं को लागू करके ऊर्जा के विभिन्न रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है, इस प्रकार की ऊर्जा हैं:
गर्मी और भाप
बायोमास या बायोगैस को जलाकर गर्मी और भाप उत्पन्न करना संभव है।
ताप ताप और खाना पकाने के अनुप्रयोगों के लिए मुख्य उत्पाद हो सकता है, या यह पौधों में बिजली उत्पादन का एक उप-उत्पाद हो सकता है जो बिजली और भाप का उत्पादन करता है।
गैसीय ईंधन
एनारोबिक पाचन या गैसीकरण प्रक्रियाओं में उत्पादित बायोगैस का उपयोग आंतरिक दहन इंजन में बिजली उत्पादन के लिए, घरेलू और वाणिज्यिक और संस्थागत क्षेत्रों में हीटिंग और कंडीशनिंग के लिए किया जा सकता है।
जैव ईंधन
इथेनॉल और बायोडीजल जैसे जैव ईंधन का उत्पादन (आप लेख पर एक नज़र डाल सकते हैं घर का बना बायोसोल बनाने का तरीका) में कई परिवहन अनुप्रयोगों में जीवाश्म ईंधन की महत्वपूर्ण मात्रा को बदलने की क्षमता है।
ब्राजील में इथेनॉल का व्यापक उपयोग, 20 से अधिक वर्षों के लिए दिखाया गया है जैव ईंधन बड़े पैमाने पर तकनीकी रूप से संभव हैं।
संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में, उनका उत्पादन बढ़ रहा है और उन्हें पेट्रोलियम डेरिवेटिव के साथ मिश्रित किया जा रहा है।
उदाहरण के लिए, ई 20 नामक मिश्रण, 20% इथेनॉल और 80% पेट्रोलियम से युक्त है, अधिकांश इग्निशन इंजन में लागू होता है।
वर्तमान में, इस प्रकार के ईंधन से कुछ प्रकार प्राप्त होता है अनुदान या राज्य सहायता, लेकिन, भविष्य में, ऊर्जा फसलों और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं में वृद्धि के साथ, लागत में कमी उनके उत्पादन को प्रतिस्पर्धी बना सकती है।
बिजली
बायोमास से उत्पन्न बिजली को "हरित ऊर्जा" के रूप में विपणन किया जा सकता है यह ग्रीनहाउस प्रभाव में योगदान नहीं करता है क्योंकि यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन से मुक्त है।
इस प्रकार की ऊर्जा बाजार में नए विकल्प पेश कर सकती है, क्योंकि इसकी लागत संरचना उपयोगकर्ताओं को कुशल प्रौद्योगिकियों में उच्च स्तर के निवेश का समर्थन करने की अनुमति देगी, जिससे बायोएनर्जी उद्योग में वृद्धि होगी।
सह-पीढ़ी (गर्मी और बिजली)
सह-पीढ़ी को संदर्भित करता है भाप और बिजली का एक साथ उत्पादन, इसे कई औद्योगिक प्रक्रियाओं पर लागू किया जा सकता है जिसमें ऊर्जा के दोनों रूपों की आवश्यकता होती है।
मध्य अमेरिका में, उदाहरण के लिए, यह प्रक्रिया चीनी उद्योग में बहुत आम है, जहां प्रक्रिया अपशिष्ट का लाभ लेना संभव है, मुख्य रूप से बैगेज।
परंपरागत रूप से उपलब्ध बैगास की उच्च विश्वसनीयता के कारण, सह-पीढ़ी को काफी कुशलता से चलाया जाता है। हालांकि, हाल के वर्षों में अधिक बिजली पैदा करने और बिजली ग्रिड को अधिशेष बेचने की प्रक्रिया में सुधार करने का एक चलन रहा है।
इस परिवर्तन को करने के लिए जिन प्रक्रियाओं का पालन किया जा सकता है, उन्हें विभाजित किया जा सकता है भौतिक, भौतिक रासायनिक, थर्मोकेमिकल और जैविक।
बायोमास पौधों में दहन
सीधे शब्दों में कहें, दहन एक काफी तेजी से रासायनिक प्रतिक्रिया है, जिससे हवा से ऑक्सीजन जोड़ती है (ऑक्सीडाइज़र क्या है) ईंधन के विभिन्न ऑक्सीकरण तत्वों के साथ इस प्रकार ऊष्मा का विमोचन हुआ।
इस कारण से, इस रासायनिक प्रक्रिया को होने के लिए, इन 4 परिस्थितियों को होना चाहिए:
- पर्याप्त मात्रा में ईंधन, यानी बायोमास होना चाहिए।
- इसे पर्याप्त मात्रा में दहन हवा बनाना चाहिए, जिसमें ऑक्सीजन को ऑक्सीकरण करने या ईंधन के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन होता है।
- प्रतिक्रिया होने और बने रहने के लिए तापमान पर्याप्त होना चाहिए। यदि तापमान एक निश्चित मूल्य से अधिक नहीं होता है, जिसे इग्निशन तापमान कहा जाता है, तो ऑक्सीडाइज़र और ईंधन प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
- एक दहन सर्जक होना चाहिए, आमतौर पर पहले से मौजूद लौ। इसका मतलब यह है कि अन्य तत्व सामान्य रूप से दहन प्रणाली, यहां तक कि अन्य ईंधन के प्रज्वलन में भाग लेते हैं।
बायोमास दिखावा
बायलर में दहन से पहले, बायोमास को एक पूर्व तैयारी प्रक्रिया के अधीन होना चाहिए, जो ईंधन और ऑक्सीडाइज़र के बीच प्रतिक्रिया प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाना।
यह प्रक्रिया दहन की सुविधा देती है क्योंकि यह मौलिक रूप से ग्रैनुलोमेट्री और आर्द्रता की डिग्री को समायोजित करता है।
प्रक्रियाओं के सेट या पिछले उपचारों के तीन मूलभूत उद्देश्य हैं:
- समरूप बनाना बायोमॉस के बायलर में इनपुट, ताकि बायलर एक समान मूल्य की ऊर्जा का एक निरंतर प्रवाह प्राप्त करता है।
- कमी इसके कण इसकी विशिष्ट सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए।
वास्तव में, अनाज का आकार जितना छोटा होता है, सतह का क्षेत्र उतना ही अधिक होता है ताकि ईंधन और ऑक्सीडाइज़र प्रतिक्रिया कर सकें, इस प्रकार प्रतिक्रिया तेज हो जाती है और बायोमास की मात्रा कम हो जाती है जो प्रतिक्रिया नहीं करता है (असंतुलित) - नमी में कमी इसमें जल के वाष्पीकरण के रूप में इस्तेमाल होने वाले दहन से निकलने वाली गर्मी के भाग को रोकना, धुएं के तापमान को कम करना शामिल है।
यह सब भी साथ होना चाहिए सबसे कम संभव ऊर्जा की खपत, क्योंकि इन प्रक्रियाओं में उपभोग की जाने वाली सभी ऊर्जा, जब तक कि यह अवशिष्ट ऊर्जा या ऊर्जा नहीं है, जिसका उपयोग बिना लागत के किया जा सकता है, का अर्थ होगा संयंत्र द्वारा उत्पन्न शुद्ध ऊर्जा में कमी।
बायोमास बॉयलर
बायलर निश्चित रूप से है बायोमास दहन थर्मोइलेक्ट्रिक संयंत्र के मुख्य उपकरण।
इसमें बायोमास में निहित रासायनिक ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है, जिसे बाद में यांत्रिक ऊर्जा में बदल दिया जाएगा।
बॉयलर, मुख्य उपकरण होने के अलावा, तकनीशियनों की मुख्य चिंता भी है जो एक संयंत्र के संचालन के प्रभारी हैं।
यह एक शक के बिना उपकरण है जो सबसे संभावित समस्याओं का कारण बन सकता है, जो सबसे अधिक डाउनटाइम का कारण बनता है, और इसके लिए सबसे कठोर रखरखाव की आवश्यकता होती है।
बायलर समस्याग्रस्त उपकरण के कारण इस प्रकार हैं:
- यह एक उभरती हुई तकनीक है, पर्याप्त रूप से विकसित नहीं है। अन्य दहन प्रक्रियाओं में संचित महान अनुभव के साथ सामना किया गया, जो एक ठोस ईंधन के ऑक्सीकरण से बड़ी मात्रा में थर्मल ऊर्जा को छोड़ता है, जैसे कि कोयला संयंत्र, बायोमास दहन नई समस्याओं की एक श्रृंखला का सामना करता है जो अभी तक संबोधित नहीं किए गए हैं। संतोषजनक रूप से।
- बायोमास की उच्च पोटेशियम और क्लोरीन सामग्री बॉयलर के विभिन्न हिस्सों में पैमाने और क्षरण का कारण बनती है।
- दहन पूरी तरह से स्थिर नहीं है, दबाव और तापमान में महत्वपूर्ण बदलाव पेश करता है।
- बायलर के नियंत्रण को पूरी तरह से स्वचालित करने में बड़ी कठिनाई होती है, यह उन स्थितियों की परिवर्तनशीलता के कारण होता है जिनमें प्रवेश द्वार पर बायोमास प्रस्तुत किया जा सकता है।
- स्पैनिश कानून द्वारा पेश किए गए बिजली उत्पादन के प्रीमियम के साथ भी, पौधों की लाभप्रदता बहुत तंग है, जिसमें बॉयलर सहित सभी घटकों पर बचत की आवश्यकता होती है। इसलिए, सबसे अच्छी सामग्री या सर्वोत्तम तकनीकों का उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि वे बढ़ी हुई लागत के कारण।
बस एस बॉयलर के प्रकार के उचित चयन से बायोमास बिजली उत्पादन परियोजना को प्राप्त करने में सफलता मिल सकती हैइसी समय, एक अनुपयुक्त विकल्प इस प्रकार के संयंत्र में निवेश के लिए बेहद मुश्किल बना देगा, जो कि स्थापित विद्युत शक्ति के प्रति मेगावाट 1 से 3 मिलियन यूरो के बीच का प्रतिनिधित्व करता है, लाभदायक होने के लिए।
बायोमास थर्मोइलेक्ट्रिक प्लांट
एक बायोमास थर्मोइलेक्ट्रिक प्लांट है बिजली उत्पादन संयंत्र जो बायोमास की एक निश्चित मात्रा में निहित रासायनिक ऊर्जा का लाभ उठाता है और जिसे दहन प्रक्रिया के माध्यम से थर्मल ऊर्जा के रूप में जारी किया जाता है।
पहली जगह में, एक बायोमास ऊर्जा रिकवरी प्लांट में बायोमास प्रेट्रमेंट सिस्टम होना चाहिए, जिसका मुख्य उद्देश्य इसमें मौजूद नमी को कम करना, आकार और बायोमास की एकरूपता, परिस्थितियों को मानकीकृत करना है। बॉयलर में और दहन प्रणाली की उच्चतम दक्षता प्राप्त करते हैं।
एक बार जब थर्मल ऊर्जा को एक उपयुक्त भट्टी में छोड़ा जाता है, तो दहन के दौरान निकलने वाली गैसें, CO2 और H2O से मिलकर बनती हैं, जो अन्य ठोस और गैसीय पदार्थों के साथ मिलकर एक बॉयलर में अपनी गर्मी का आदान-प्रदान करती हैं, जिसके माध्यम से पानी का संचार होता है, और जिसे सामान्य रूप से भाप में परिवर्तित किया जाता है। एक निश्चित दबाव और तापमान पर।
बायोमास दहन गैसें बॉयलर से होकर गुजरती हैं, जो विभिन्न चरणों में अपनी ऊर्जा को पानी / भाप तक पहुँचाती हैं: पानी की दीवारें, सुपरहाइटर, वेपराइज़र बीम, इकोनॉइज़र और एयर प्रीहीटर्स।
बॉयलर में बने दबाव को तब टरबाइन में ले जाया जाता है, जहां यह फैलता है, जिससे एक नया ऊर्जा परिवर्तन होता है जिसके द्वारा दबाव में भाप में निहित संभावित ऊर्जा परिवर्तित हो जाती है पहले गतिज ऊर्जा में, और फिर घूर्णी यांत्रिक ऊर्जा में।
स्पेन में बायोमास थर्मोइलेक्ट्रिक संयंत्रों के लिए विधायी ढांचा
स्पेन में बिजली उत्पादन से मेल खाती है निजी निवेशक, हालांकि यह राज्य द्वारा दृढ़ता से विनियमित एक गतिविधि है।
विभिन्न कानून और फरमान इस गतिविधि को विनियमित करते हैं, और यह किसी भी तकनीशियन के लिए आवश्यक है जो इस कानूनी ढांचे को जानने के लिए बायोमास बिजली संयंत्रों में काम करता है।
इन गतिविधियों के महत्व को देखते हुए, विद्युत ऊर्जा से संबंधित विभिन्न गतिविधियाँ एक निश्चित राज्य के हस्तक्षेप के अधीन हैं।
परंपरागत रूप से, सार्वजनिक सेवा के चरित्र का उपयोग किया गया है, राज्य विद्युत ऊर्जा के उत्पादन, परिवहन, वितरण और व्यावसायीकरण के लिए जिम्मेदार है।
आज यह सार्वजनिक सेवा नहीं रह गई है, क्योंकि ये गतिविधियाँ पूरी तरह से उदारीकृत हैं।
सार्वजनिक हस्तक्षेप वर्तमान में बनाए रखा गया है क्योंकि वे मजबूत विनियमन के अधीन गतिविधियां हैं। पहली जगह में अध्ययन करना दिलचस्प होगा कि विभिन्न मानदंड कैसे हैं जो विद्युत ऊर्जा के उत्पादन, परिवहन और बिक्री से संबंधित गतिविधियों को प्रभावित कर सकते हैं।
घरेलू उपयोग के लिए बायोमास
यद्यपि मैंने बिजली के लिए ऊर्जा प्राप्त करने पर अधिक ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन हीटिंग के उपयोग के लिए गर्मी उत्पन्न करने के लिए बायोमास के उपयोग का भी उल्लेख किया गया है और घरेलू स्तर पर, बॉयलर और स्टोव के साथ विशेष रूप से समर्पित है।
यदि आप अधिक जानकारी चाहते हैं तो आप मेरे सहयोगी जर्मेन द्वारा लेख पढ़ सकते हैं सब कुछ आप गोली स्टोव के बारे में जानने की जरूरत है
इस तरह, बायोमास के मुद्दे पर आपको रोकने के लिए कोई नहीं होगा और कौन जानता है, शायद आप अपने घर में इनमें से एक स्टोव स्थापित करने की हिम्मत करते हैं।