काष्ठ गैस

काष्ठ गैस एक ईंधन गैस है जिसका उपयोग भट्टियों, चूल्हों और वाहनों के लिए किया जा सकता है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान काष्ठ गैस जनित्र (जनरेटर) के ऑक्सीजन-सीमित वातावरण में जैव ईंधन या संबंधित कार्बन युक्त सामग्री को एक ज्वलनशील मिश्रण बनाने के लिए गैसीभूत किया जाता है। कुछ गैसीफायर में यह प्रक्रिया पाइरोलिसिस से पहले होती है, जहां जैव ईंधन या कोयला को पहले चार(रसायन विज्ञान) में परिवर्तित किया जाता है, जो मीथेन और बहुस्तरीय हाइड्रोकार्बन से भरपूर डामर छोड़ता है।

संश्लेषण गैस के पूर्ण रूप से विपरीत जो लगभग शुद्ध एच2 / सीओ मिश्रण है, काष्ठ गैस में विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिक ("डिस्टिलेट अथवा आसुत") भी होते हैं जिन्हें अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए मार्जन (स्क्रबिंग) की आवश्यकता होती है। जैव ईंधन (बायोमास) के प्रकार के आधार पर, विभिन्न प्रकार के प्रदूषक उत्पन्न होते हैं जो गैस के ठंडा होने पर संघनित हो जाएंगे। जब उत्पादक गैस का उपयोग कारों और नावों को विद्युत् प्रदान करने के लिए किया जाता है या दूरस्थ स्थानों पर वितरित किया जाता है, तो कार्बोरेटर और गैस लाइनों को संघनित और अवरुद्ध करने वाली सामग्री को हटाने के लिए गैस को शुद्ध करना आवश्यक है। स्वचालित उपयोग के लिए एंथ्रेसाइट और कोक (ईंधन) कोको प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे अत्यन्त कम मात्रा में संदूषण उत्पन्न करते हैं, जिससे छोटे, हल्के मार्जक का उपयोग किया जा सकता है।

इतिहास
वर्ष 1839 में स्पष्ट रूप से काष्ठ गैसीफायर गुस्ताव बिस्चॉफ द्वारा बनाया गया था। काष्ठ गैस द्वारा संचालित पहला वाहन वर्ष 1901 में थॉमस ह्यूग पार्कर द्वारा बनाया गया था। वर्ष 1900 के आसपास, अनेक शहरों ने ईंधन गैसों (सामान्यतः कोयले से उत्पादित) को निवासस्थान तक प्रदत्त कराया। वर्ष 1930 के दशक में ही प्राकृतिक गैस का उपयोग प्रारम्भ हुआ।

जीवाश्म ईंधन के राशनिंग के परिणामस्वरूप द्वितीय विश्व युद्ध के समय में काष्ठ गैस वाहनों का उपयोग किया गया था। अकेले जर्मनी में, युद्ध के अंत में लगभग 500,000 उत्पादक गैस वाहन उपयोग में थे। ट्रक, बसें, ट्रैक्टर, मोटरसाइकिल, जहाज और ट्रेनें एक लकड़ी के गैसीकरण इकाई से सुसज्जित थीं। वर्ष 1942 में, जब लकड़ी की गैस अपनी लोकप्रियता की ऊंचाई तक नहीं पहुंची थी, तो स्वीडन में लगभग 73,000 काष्ठ गैस के वाहन थे, फ्रांस में 65,000, डेनमार्क में 10,000 और लगभग 8,000 स्विट्जरलैंड में। वर्ष 1944 में, फिनलैंड में 43,000 वुडमोबाइल्स थे, जिनमें से 30,000 बसें और ट्रक, 7,000 व्यक्तिगत वाहन, 4,000 ट्रैक्टर और 600 नावें थीं।

काष्ठ गैसीफायर अभी भी चीन और रूस में ऑटोमोबाइल के लिए और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए विद्युत् जनित्र के रूप में निर्मित होते हैं। उत्तर कोरिया के ग्रामीण क्षेत्रों में विशेष रूप से पूर्वी तट की सड़कों पर लकड़ी के गैसीफायर के साथ अनुरूपान्तरित ट्रकों का उपयोग किया जाता है।



उत्पादन
काष्ठ गैसीफायर काष्ठ चिप्स, चूरा, काष्ठ कोयला, कोयला, रबर या इसी तरह की सामग्री को ईंधन के रूप में लेता है और इन्हें आग के डिब्बे में अपूर्ण रूप से जलाता है, जिससे काष्ठ गैस, ठोस राख और कालिख का उत्पादन होता है, जिसे समय-समय पर गैसीकरण से निकालना पड़ता है। काष्ठ गैस को तब डामर और कालिख/राख के कणों के लिए निस्यंदन किया जा सकता है, और ठंडा करके इंजन या ईंधन सेल को निर्देशित किया जा सकता है। इनमें से अधिकांश इंजनों में लकड़ी की गैस की सख्त शुद्धता की आवश्यकता होती है, इसलिए गैस को प्रायः "दरार(रसायन विज्ञान)" डामर और कणों को हटाने या परिवर्तित करने के लिए व्यापक गैस शोधन से गुजरना पड़ता है। डामर को हटाने के लिए प्रायः पानी के मार्जक (स्क्रबर) का उपयोग करके पूरा किया जाता है। एक असंशोधित गैसोलीन में जलने वाले आंतरिक दहन इंजन में काष्ठ गैस चलाने से असंतुलित यौगिकों के संचय में समस्या हो सकती है।

विभिन्न गैसीफायर से निकलने वाली गैस की गुणवत्ता में काफी अंतर होता है। पदशः(स्टेजड) गैसीफायर, जहां पाइरोलिसिस और गैसीकरण एक ही प्रतिक्रिया क्षेत्र के बदले अलग-अलग होते हैं, जैसा कि द्वितीय विश्व युद्ध में हुआ था, गैसीफायर को अनिवार्य रूप से डामर-रहित गैस (1 मिलीग्राम/एम 3 से कम) का उत्पादन करने के लिए अभियंत्रित किया जा सकता है, जबकि एकल-रिएक्टर द्रवित संस्तर गैसीफायर 50,000 मिलीग्राम/एम 3 राल से अधिक हो सकते हैं। द्रवीकृत संस्तर प्रतिघातित्र (रिएक्टर) को प्रति यूनिट मात्रा और कीमत में अधिक क्षमता के साथ अधिक संहत होने का लाभ होता है। गैस के इच्छित उपयोग के आधार पर, गैस के तापमान को बढ़ाकर डामर भी लाभकारी हो सकता है।

"उत्पादक गैस" के दहन की गर्मी संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रयुक्त एक शब्द है जिसका अर्थ दहन इंजन में उपयोग के लिए उत्पादित काष्ठ गैस है - अन्य ईंधन की तुलना में कम है। टेलर रिपोर्ट में कहा गया है कि प्रोड्यूसर गैस में प्राकृतिक गैस के लिए 5.7 एमजे/किग्रा बनाम 55.9 एमजे/किग्रा और गैसोलीन के लिए 44.1 एमजे/किग्रा दहन की कम ऊष्मा होती है। काष्ठ दहन की गर्मी सामान्यतः 15-18 एमजे/किग्रा होती है। संभवतः यह मान प्रतिरूपों में थोड़ा बहुत भिन्न हो सकते हैं। एक ही स्रोत निम्नलिखित रासायनिक संरचना की मात्रा के अनुसार रिपोर्ट करता है जो संभवतः परिवर्ती राशि भी है:


 * नाइट्रोजन एन2: 50.9%
 * कार्बन मोनोआक्साइड सीओ: 27.0%
 * हाइड्रोजन एच2: 14.0%
 * कार्बन डाइऑक्साइड सह2: 4.5%
 * मीथेन सीएच4: 3.0%
 * ऑक्सीजन ओ2: 0.6%।

गैस की संरचना गैसीकरण प्रक्रिया, गैसीकरण माध्यम (वायु, ऑक्सीजन या भाप) और ईंधन नमी पर दृढ़ता से निर्भर करती है। भाप-गैसीकरण प्रक्रियाएं सामान्यतः उच्च हाइड्रोजन सामग्री उत्पन्न करती हैं अधोप्रवाह स्थिर संस्तर गैसीकरण उच्च नाइट्रोजन सांद्रता और कम डामर भारण उत्पन्न करते हैं, जबकि ऊर्ध्ववाह स्थिर संस्तर गैसीफायर उच्च डामर भारण उत्पन्न करते हैं।

काला चूर्ण के लिए काष्ठ कोयला के उत्पादन के दौरान वाष्पशील काष्ठ गैस निकाली जाती है। काले चूर्ण में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र कार्बन परिणाम उपयुक्त हैं।

यह भी देखें

 * जैव गैस (बायोगैस)
 * बायोचार - जैव ईंधन से चारकोल
 * संयुक्त काष्ठ गैस और बायोचार उत्पादन
 * गैसीकरण
 * आउटडोर लकड़ी से बने बॉयलर
 * उत्पादक गैस
 * रॉकेट चूल्हा (स्टोव)
 * जल गैस

बाहरी कड़ियाँ

 * Food and Agriculture Organization of the United Nations: Wood Gas as Engine Fuel, 1986