द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन

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द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन जिन्हें उन्नत जैव ईंधन के रूप में जाना जाता है, ऐसे ईधन विभिन्न प्रकार के गैर-खाद्य जैवमास से निर्मित किये जाते है। इस संदर्भ में जैवमास का अर्थ है पौधों की सामग्री और पशु अपशिष्ट विशेष रूप से ईंधन के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन को सुगर-स्टार्च फीडस्टॉक्स (जैसे, गन्ने और मक्का) और खाद्य तेल फीडस्टॉक्स (जैसे, रेपसीड और सोयाबीन तेल) से बनाया जाता है, जो सामान्यतः क्रमशः जैवएथेनॉल और जैवडीजल में परिवर्तित होते हैं। [1] द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन को अलग-अलग फीडस्टॉक्स से बनाया जाता है और इसलिए उनसे उपयोगी ऊर्जा निकालने के लिए अलग-अलग विधि की आवश्यकता हो सकती है। द्वितीय पीढ़ी के फीडस्टॉक्स में लिग्नोसेल्यूलोसिक जैवमास या वुडी फसल, कृषि अवशेष या कचरे सम्मलित हैं, साथ ही खाद्य उत्पादन के लिए अनुपयुक्त भूमि पर उगाई जाने वाली गैर-खाद्य ऊर्जा फसलों को भी समर्पित गैर-खाद्य ऊर्जा फसलों में सम्मलित किया गया है।

द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन शब्द का उपयोग जैवफ्यूल में फीडस्टॉक्स को संसाधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली 'उन्नत' विधि दोनों का वर्णन करने के लिए शिथिल रूप से किया जाता है, किन्तु यदि उपयुक्त हो तो 'मानक' जैव ईंधन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों में फीडस्टॉक्स के रूप में गैर-खाद्य फसलों, जैवमास और कचरे के उपयोग का भी उपयोग किया जाता है। यह कुछ अधिक भ्रम उत्पन्न करता है। इसलिए द्वितीय पीढ़ी के फीडस्टॉक्स और द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है।

द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन के विकास ने भोजन बनाम ईंधन की दुविधा के पश्चात उत्तेजना देखी है, जो खाद्य आपूर्ति के लिए जैव ईंधन उत्पादन के लिए खेत या फसलों को हटाने के खतरे के बारे में है। जैव ईंधन और खाद्य मूल्य की विवाद में व्यापक दृश्य सम्मलित हैं, जो इसके साहित्य में लंबे समय से चली आ रही है, जो आज भी विवादास्पद है।

परिचय

द्वितीय पीढ़ी के जैवफ्यूल प्रौद्योगिकियों को गैर-खाद्य जैवफ्यूल फीडस्टॉक्स के उपयोग को सक्षम करने के लिए विकसित किया गया है क्योंकि जैवफ्यूल पहले के उत्पादन के लिए खाद्य फसलों के उपयोग के कारण खाद्य सुरक्षा के लिए चिंताओं के कारण पहली पीढ़ी के जैव ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता हैं।[2] जैव ईंधन के उत्पादन के लिए खाद्य खाद्य जैवमास का इस सैद्धांतिक के रूप से खाद्य फसलों के लिए भोजन और भूमि उपयोग के साथ प्रतिस्पर्धा में परिणाम उत्पन्न कर सकता है।

पहली पीढ़ी के जैवएथेनॉल का उत्पादन इथेनॉल किण्वन संयंत्र-व्युत्पन्न शर्करा द्वारा इथेनॉल में किया जाता है, जो बीयर और वाइन-मेकिंग में उपयोग की जाने वाली समान प्रक्रिया का उपयोग करता है (देखें इथेनॉल किण्वन उपयोग करता है)। इसके लिए गन्ना, मक्का, गेहूं और चीनी जैसे भोजन और चारा फसलों के उपयोग की आवश्यकता होती है। इस प्रकार चिंता का विषय यह है कि यदि इन खाद्य फसलों का उपयोग जैव ईंधन उत्पादन के लिए किया जाता है कि खाद्य कीमतों में वृद्धि हो सकती है और कुछ देशों में कमी का अनुभव किया जाता है। मकई, गेहूं और चीनी बीट को उर्वरकों के रूप में उच्च कृषि आदानों की भी आवश्यकता हो सकती है, जो ग्रीनहाउस गैस में कटौती को सीमित कर सकते हैं। रेपसीड तेल, ताड़ के तेल, या अन्य पौधों के तेलों से ट्रान्सएस्टरीफिकेशन द्वारा उत्पादित जैवडीजल को भी पहली पीढ़ी के जैव ईंधन माना जाता है।

द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन प्रक्रियाओं का लक्ष्य जैवफ्यूल की मात्रा का विस्तार करना है जो कि अवशिष्ट गैर-खाद्य फसल से मिलकर जैवमास का उपयोग करके निरंतर उत्पादित किया जाता है। वर्तमान फसलों के गैर-खाद्य भागों, जैसे कि पौधे के तने, पत्ती और भूसी इत्यादि, एक बार भोजन की फसल निकालने के बाद पीछे छोड़ दिया जाता है, साथ ही अन्य फसलों का उपयोग भोजन उद्देश्यों (गैर-खाद्य फसलों) के लिए नहीं किया जाता है, जैसे कि स्विचग्रास, घास, जट्रोफा, पूरी फसल मक्का, मेसानाथस और अनाज जो थोड़ा अनाज सहन करते हैं, और इसके अतिरिक्त उद्योग अपशिष्ट जैसे कि लकड़ी के टुकड़े, खाल और जूस पुटिकाएं फल दबाने से, आदि।[3]

द्वितीय पीढ़ी के जैवफ्यूल प्रक्रियाओं को संबोधित करने वाली समस्या इस वुडी या रेशेदार जैवमास से उपयोगी फीडस्टॉक्स निकालने के लिए है, जो मुख्य रूप से पौधे सेल की दीवारों से बना है। सभी संवहनी पौधों में सेल की दीवार के उपयोगी शर्करा जटिल कार्बोहाइड्रेट (चीनी अणुओं के पॉलिमर) हेमिकेल्यूलोज और सेल्यूलोज के भीतर बंधे होते हैं, किन्तु फेनोलिक बहुलक लिग्निन द्वारा प्रत्यक्ष उपयोग के लिए दुर्गम बना देते हैं। लिग्नोसेलुलोसिक इथेनॉल को एंजाइमों, स्टीम हीटिंग, या अन्य पूर्व-उपचारों का उपयोग करके कार्बोहाइड्रेट से चीनी अणुओं को निकालकर बनाया जाता है। फिर इन शर्करा को इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए किण्वित किया जाता है जैसे कि पहली पीढ़ी के जैवएथेनॉल उत्पादन के रूप में होता हैं। इस प्रक्रिया का उप-उत्पाद लिग्निन है। लिग्निन को प्रसंस्करण संयंत्र के लिए गर्मी और बिजली का उत्पादन करने के लिए कार्बन तटस्थ ईंधन के रूप में और संभवतः आसपास के घरों और व्यवसायों के लिए जलाया जाता है। ऊच्च ऊष्मीय मीडिया में ऊष्मीय रसायनिक प्रक्रियाएं (द्रवीकरण) फीडस्टॉक की विस्तृत श्रृंखला से तरल तैलीय उत्पादों का उत्पादन कर सकती हैं[4] इसमें ईंधन को परिवर्तित करने या बढ़ाने की क्षमता है। चूंकि ये तरल उत्पाद डीजल या जैवडीजल मानकों से कम हो जाते हैं। एक या कई भौतिक या रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से द्रवीकरण उत्पादों को अपग्रेड करने से ईंधन के रूप में उपयोग के लिए गुणों में सुधार हो सकता है।[5]

द्वितीय पीढ़ी की विधि

निम्नलिखित उपखंड वर्तमान में विकास के अनुसार मुख्य द्वितीय पीढ़ी के मार्गों का वर्णन करते हैं।

ऊष्मीय रसायनिक मार्ग

कार्बन-आधारित सामग्री को अनुपस्थिति (पायरोलिसिस) या ऑक्सीजन, वायु और/या भाप (गैसीकरण) की उपस्थिति में उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है।

इन ऊष्मीय रसायनिक प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन और पानी सहित गैसों का मिश्रण होता है।पायरोलिसिस भी ठोस चार का उत्पादन करता है। गैस को इथेनॉल, सिंथेटिक डीजल, सिंथेटिक गैसोलीन या जेट ईंधन सहित ईंधन की सीमा में किण्वित या रासायनिक रूप से संश्लेषित किया जाता है।[6]

150-374° C के क्षेत्र में कम तापमान प्रक्रियाएं भी हैं, जो कि योजक के साथ या बिना पानी में जैवमास को विघटित करके शर्करा का उत्पादन करती हैं।

गैसीकरण

Main article: गैसीकरण

कोयला और कच्चे तेल जैसे पारंपरिक फीडस्टॉक्स के लिए गैसीकरण प्रौद्योगिकियां अच्छी तरह से स्थापित हैं। द्वितीय पीढ़ी के गैसीकरण प्रौद्योगिकियों में वन और कृषि अवशेषों, अपशिष्ट लकड़ी, ऊर्जा फसलों और ब्लैक एल्कोहाल का गैसीकरण सम्मलित है।[7] आउटपुट सामान्यतः आगे के संश्लेषण के लिए सिनगैस है जैसे कि डीजल ईंधन, जैवमेथेनाल, जैवड्मे (डाइमिथाइल ईथर), डाइमिथाइल ईथर, या जैवमेथेन (सिंथेटिक प्राकृतिक गैस) के उत्प्रेरक रूपांतरण के माध्यम से पेट्रोल सहित फिशर -ट्रॉप्स उत्पाद इत्यादि।[8] सिनगैस का उपयोग गर्मी उत्पादन में और गैस मोटर्स या गैस टर्बाइन के माध्यम से यांत्रिक और विद्युत शक्ति की पीढ़ी के लिए भी किया जाता है।

पायरोलिसिस

Main article: पायरोलिसिस

पाइरोलिसिस ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में ऊंचे तापमान पर कार्बनिक पदार्थ के अपघटन के लिए अच्छी तरह से स्थापित विधि है। द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन के अनुप्रयोगों में वन और कृषि अवशेषों, लकड़ी के अपशिष्ट और ऊर्जा फसलों का उपयोग फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है। ईंधन तेल अनुप्रयोगों के लिए जैव-तेल का उपयोग किया जाता हैं। जैव-ऑइल को सामान्यतः कच्चे तेल को परिवर्तित करने के लिए रिफाइनरी फीडस्टॉक के रूप में उपयुक्त इसे प्रस्तुत करने के लिए महत्वपूर्ण अतिरिक्त उपचार की आवश्यकता होती है।

सूखाकरण

Main article: सूखाकरण

सूखाकरण तापमान पर पायरोलिसिस का रूप है जो सामान्यतः 200-320 ° C के बीच होता है। फीडस्टॉक्स और आउटपुट पियरोलिसिस के लिए समान हैं।

ऊच्च ऊष्मीय द्रवीकरण

Main article: ऊच्च ऊष्मीय द्रवीकरण

ऊच्च ऊष्मीय द्रवीकरण पायरोलिसिस के समान प्रक्रिया है जो गीली सामग्री को संसाधित कर सकती है। प्रक्रिया सामान्यतः 400 डिग्री सेल्सियस तक मध्यम तापमान पर होती है और वायुमंडलीय दबावों से अधिक होती है। सामग्री की विस्तृत श्रृंखला को संभालने की क्षमता ईंधन और रासायनिक उत्पादन फीडस्टॉक के उत्पादन के लिए ऊच्च ऊष्मीय द्रवीकरण व्यवहार्य बनाती है।

जैव रासायनिक मार्ग

Main article: जीव रसायन

वर्तमान में अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली रासायनिक और जैविक प्रक्रियाएं द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन के लिए अनुकूलित की जा रही हैं। जैव रासायनिक प्रक्रियाएं सामान्यतः हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में तेजी लाने के लिए पूर्व-उपचार को नियोजित करती हैं, जो लिग्निन, हेमिकेलुलोज और सेल्यूलोज को अलग करती है। एक बार जब ये सामग्री अलग हो जाती है, तो सेल्यूलोज अंशों को अल्कोहल में किण्वित किया जाता है।[6]

फीडस्टॉक्स ऊर्जा फसलें, कृषि और वन अवशेष, खाद्य उद्योग और नगरपालिका जैववास्ट और अन्य जैवमास हैं जिनमें शर्करा सम्मलित हैं। उत्पादों में परिवहन उपयोग के लिए एल्कोहल (रसायन विज्ञान) एस (जैसे इथेनॉल और ब्यूटेनाल) और अन्य हाइड्रोकार्बन सम्मलित हैं।

जैवफ्यूल के प्रकार

निम्नलिखित द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन विकास के अधीन हैं, चूंकि इनमें से अधिकांश या सभी जैव ईंधन को मध्यस्थ उत्पादों से संश्लेषित किया जाता है जैसे कि सिनगैस उन तरीकों का उपयोग करते हुए जो पारंपरिक फीडस्टॉक्स, पहली पीढ़ी और द्वितीय पीढ़ी के जैव ईंधन से जुड़ी प्रक्रियाओं में समान हैं। विशिष्ट विशेषता अंतिम ऑफ-टेक के अतिरिक्त मध्यस्थ उत्पाद के उत्पादन में सम्मलित विधि है।

गैस से तरल ईंधन का उत्पादन करने वाली प्रक्रिया (सामान्य रूप से सिनगास) को गैस से तरल पदार्थ प्रक्रिया कहा जाता है।[9] जब जैवमास गैस उत्पादन का स्रोत होता है, तो प्रक्रिया को जैवमास से तरल (बीटीएल) के रूप में भी संदर्भित किया जाता है।

सिनगास से कैटेलिसिस का उपयोग करके

  • जैवमेथेनॉल का उपयोग मेथनॉल मोटर्स में किया जाता है या बिना किसी बुनियादी ढांचे के परिवर्तन के 10-20% तक पेट्रोल के साथ मिश्रित किया जाता है।[10]
  • जैवडेम को उत्प्रेरक निर्जलीकरण का उपयोग करके जैवमेथेनॉल से उत्पादित किया जाता है या इसे सीधे डीएमई संश्लेषण का उपयोग करके सिनेगास से सीधे उत्पादित किया जाता है। डीएमई का उपयोग संपीड़न इग्निशन इंजन में किया जाता है।
  • जैव-व्युत्पन्न गैसोलीन को उच्च दबाव उत्प्रेरक संघनन प्रतिक्रिया के माध्यम से डीएमई से उत्पादित किया जाता है। जैव-व्युत्पन्न गैसोलीन पेट्रोलियम-व्युत्पन्न गैसोलीन से रासायनिक रूप से अप्रभेद्य है और इस प्रकार गैसोलीन पूल में मिश्रित किया जाता है।[11]
  • बिजली का उत्पादन करने के लिए ईंधन कोशिकाओं में जैवहाइड्रोजेन का उपयोग किया जाता है।
  • मिश्रित अल्कोहल (अर्थात, अधिकतम इथेनॉल, प्रोपेनोल, और ब्यूटानोल का मिश्रण, कुछ पेंटानोल, हेक्सानोल (विघटन), हेप्टानोल (असहमति), और ऑक्टानोल) के साथ।मिश्रित अल्कोहल उत्प्रेरक के कई वर्गों के साथ सिनगैस से उत्पादित किए जाते हैं। कुछ ने मेथनॉल के लिए उपयोग किए जाने वाले लोगों के समान उत्प्रेरक को नियोजित किया है।[12] डॉव केमिकल में मोलिब्डेनम सल्फाइड उत्प्रेरक खोजे गए थे[13] और अधिक ध्यान दिया है।[14] कोबाल्ट सल्फाइड को उत्प्रेरक सूत्रीकरण में जोड़ने के लिए प्रदर्शन बढ़ाने के लिए दिखाया गया था।[13] मोलिब्डेनम सल्फाइड उत्प्रेरक का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है[15] किन्तु अभी तक व्यापक उपयोग नहीं किया गया है।ये उत्प्रेरक ऊष्मीय रसायन प्लेटफॉर्म में अमेरिकी ऊर्जा विभाग के जैवमास कार्यक्रम में प्रयासों का ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।[16] मिश्रित अल्कोहल का उत्पादन करने के लिए नोबल मेटल उत्प्रेरक भी दिखाए गए हैं।[17] इस क्षेत्र में अधिकांश आरएंडडी अधिकतम इथेनॉल के उत्पादन में केंद्रित है। चूंकि, कुछ ईंधन को मिश्रित एल्कोहल के रूप में विपणन किया जाता है (देखें एकेलिन[18] और e4 इनविरोलीन)[19] मिश्रित अल्कोहल शुद्ध मेथनॉल या इथेनॉल से उच्चतम होते हैं, जिसमें उच्च अल्कोहल में उच्च ऊर्जा सामग्री होती है। इसके अतिरिक्त, सम्मिश्रण करते समय, उच्च अल्कोहल गैसोलीन और इथेनॉल की संगतता को बढ़ाते हैं, जिससे पानी की सहिष्णुता बढ़ जाती है और वाष्पीकरणीय उत्सर्जन में कमी आती है। इसके अतिरिक्त, उच्च अल्कोहल में इथेनॉल की तुलना में वाष्पीकरण की गर्मी कम होती है, जो ठंड प्रारंभ होने के लिए महत्वपूर्ण है। (जैवमास से मिश्रित अल्कोहल के उत्पादन के लिए और विधि के लिए जैवमास के जैवकोनवर्जन को मिश्रित अल्कोहल ईंधन के लिए देखें)
  • सबटियर प्रतिक्रिया के माध्यम से मीथेन (या जैव-एसएनजी)

सिनगैस से फिशर - ट्रॉपश का उपयोग

Main article: फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया

फिशर - ट्रॉपश प्रक्रिया या फिशर - ट्रॉपश (FT) प्रक्रिया गैस-से-तरल (GTL) प्रक्रिया है।[9] जब जैवमास गैस उत्पादन का स्रोत होता है, तो प्रक्रिया को जैवमास-टू-लिक्विड्स (बीटीएल) भी कहा जाता है।[20][21]

इस प्रक्रिया की हानि एफटी संश्लेषण के लिए उच्च ऊर्जा निवेश है और परिणामस्वरूप, प्रक्रिया अभी तक आर्थिक नहीं है।

  • एफटी डीजल को बुनियादी ढांचे में परिवर्तन की आवश्यकता के बिना किसी भी प्रतिशत पर जीवाश्म डीजल के साथ मिलाया जाता है और इसके अतिरिक्त, सिंथेटिक मिटटी तेल का उत्पादन किया जाता है[3]

जैवकैटलिसिस

  • जैवहाइड्रोजन कुछ जीवों के साथ पूरा किया जाता है जो कुछ शर्तों के अनुसार सीधे हाइड्रोजन का उत्पादन करते हैं। बिजली का उत्पादन करने के लिए ईंधन कोशिकाओं में जैवहाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है।
  • ई कोलाई और यीस्ट, ब्यूटानोल और इसोबुटानॉल जैसे मेजबानों में व्यक्त किए गए पुनः संयोजक मार्गों के माध्यम से ब्यूटेनोल ईंधन और इसोबुटानोल, कार्बन और ऊर्जा स्रोत के रूप में शर्करा का उपयोग करते हुए किण्वन (जैव रसायन) के महत्वपूर्ण उत्पाद हो सकते हैं।[22]
  • 2,5-डाइमिथाइलफुरन (2,5-डाइमिथाइलफुरन)कटैलिसीस जैवमास-टू-लिक्विड प्रक्रिया का उपयोग करके फ्रुक्टोज और ग्लूकोज से डीएमएफ के उत्पादन में हाल के प्रगति ने इसके आकर्षण में वृद्धि की है।

अन्य प्रक्रियाएं

  • थर्मल डिपोलीमराइजेशन (हाइड्रो थर्मल अपग्रेडिंग) डीजल गीले जैवमास से उत्पन्न होता है। इसके मौलिक प्रारूप की आवश्यकता के बिना किसी भी प्रतिशत में जीवाश्म डीजल के साथ मिलाया जाता है।[23]
  • वुड डीजल एक नया जैव ईंधन जॉर्जिया विश्वविद्यालय द्वारा वुडचिप्स से विकसित किया गया था। इस प्रक्रिया में तेल निकाला जाता है और फिर अनमॉडिफाइड डीजल इंजन में जोड़ा जाता है। पुराने पौधों को परिवर्तित करने के लिए या तो नए पौधों का उपयोग किया जाता है या लगाया जाता है। चारकोल बायप्रोडक्ट को उर्वरक के रूप में मिट्टी में वापस रखा जाता है। निर्देशक टॉम एडम्स के अनुसार, जब से कार्बन को वापस मिट्टी में रखा जाता है, यह जैव ईंधन वास्तव में कार्बन डाइऑक्साइड हटाने से न केवल कार्बन तटस्थ हो सकता है। कार्बन नकारात्मक हवा में कार्बन डाइऑक्साइड को कम कर देता है जो ग्रीनहाउस प्रभाव को उलट देता है न कि इसे कम करता है।[citation needed]

द्वितीय पीढ़ी फीडस्टॉक्स

द्वितीय पीढ़ी के फीडस्टॉक के रूप में अर्हता प्राप्त करने के लिए, स्रोत मानव उपभोग के लिए उपयुक्त नहीं होना चाहिए। द्वितीय पीढ़ी के जैवफ्यूल फीडस्टॉक्स में विशेष रूप से अखाद्य ऊर्जा फसलों, अखाद्य तेलों, कृषि और नगरपालिका कचरे, अपशिष्ट तेल और शैवाल की खेती सम्मलित है।[24] फिर भी, अनाज और चीनी फसलों का उपयोग फीडस्टॉक के रूप में भी द्वितीय पीढ़ी के प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों के लिए किया जाता है।ऊर्जा के लिए फीडस्टॉक के रूप में जैवमास विकसित करने की उपयुक्तता का मूल्यांकन करते समय भूमि उपयोग, सम्मलित जैवमास उद्योग और प्रासंगिक रूपांतरण प्रौद्योगिकियों पर विचार किया जाना चाहिए।[25]

ऊर्जा फसलों

Main article: फसल ऊर्जा

पौधे लिग्निन, हेमिकेलुलोज और हेमीसेलुलोज से बनाए जाते हैं, द्वितीय पीढ़ी की विधि इनमें से एक, दो या सभी घटकों का उपयोग करती है। सबसे सरल लिग्नोसेलुलोसिक ऊर्जा फसलों में गेहूं का पुआल, अरुंडो डोनैक्स, मेसानथस एसपीपी, शॉर्ट रोटेशन कोपिस पोपुलस और विलो सम्मलित हैं। चूंकि, प्रत्येक अलग -अलग अवसर प्रदान करता है और किसी भी फसल को 'सबसे अच्छा' या 'सबसे खराब' नहीं माना जाता है।[26]

नगरपालिका ठोस अपशिष्ट

Main article: ऊर्जा क्षय

नगरपालिका ठोस अपशिष्ट में सामग्री की बहुत बड़ी श्रृंखला सम्मलित है, और कुल अपशिष्ट क्षार बढ़ रहा है। यूके में, रीसाइक्लिंग पहल से निपटान के लिए सीधे जाने वाले कचरे के अनुपात में कमी आती है, और रीसाइक्लिंग का स्तर हर वर्ष बढ़ रहा है। चूंकि, गैसीकरण या पायरोलिसिस के माध्यम से इस कचरे को ईंधन में परिवर्तित करने के लिए महत्वपूर्ण अवसर बने हुए हैं।[27]

हरा कचरा

Main article: हरा कचरा

हरे रंग के अपशिष्ट जैसे कि वन अवशेष या बगीचे या पार्क कचरा[28] विभिन्न मार्गों के माध्यम से जैव ईंधन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरणों में जैवडिग्रेडेबल अपशिष्ट से कैप्चर किए गए जैवगैस, और उत्प्रेरक प्रक्रियाओं के माध्यम से जैव ईंधन के लिए आगे की प्रक्रिया के लिए गैसीकरण या हाइड्रोलिसिस को सिनगास तक सम्मलित किया गया है।

ब्लैक एल्कोहाल

Main articles: ब्लैक एल्कोहाल and टाल का तेल

ब्लैक एल्कोहाल, क्राफ्ट प्रक्रिया से एल्कोहल पकाने वाली एल्कोहल जिसमें केंद्रित लिग्निन और हेमिकेलुलोज होते हैं, बहुत उच्च ऊर्जा रूपांतरण दक्षता और ग्रीनहाउस गैस में कमी की क्षमता के साथ गैसीकरण हो सकता है[29] आगे रासायनिक संश्लेषण के लिए सिनगैस का उत्पादन करने के लिए उदा के रूप में जैवमेथेनॉल या जैवड्मे का उपयोग किया जाता हैं।

इस प्रक्रिया से कच्चे ऊँचे तेल का उत्पादन 30 - 50 किग्रा/टन सीमा में है।[30]

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

जीवाश्म पेट्रोलियम (बोरजेसन.पी द्वारा 2013 में इसकी तुलना में लिग्नोसेल्युलोसिक जैव ईंधन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को 60-90% तक कम कर देता है। वर्तमान में विशिष्ट सर्वोत्तम मूल्य 60-80% है। 2010 में, यूरोपीय संघ के भीतर उपयोग किए जाने वाले जैव ईंधन की औसत बचत 60% थी (हैमलिंकसी.सी. और अन्य को 2013 की अक्षय ऊर्जा प्रगति और जैव ईंधन स्थिरता, यूरोपीय आयोग के लिए रिपोर्ट किया गया था)। 2013 में, स्वीडन में उपयोग किए जाने वाले 70% जैव ईंधन ने 66% या उससे अधिक के साथ उत्सर्जन को कम किया।

वाणिज्यिक विकास

ऑपरेटिंग लिग्नोसेलुलोसिक इथेनॉल उत्पादन संयंत्र कनाडा में स्थित है, जो कि आयोजेन कॉर्पोरेशन द्वारा चलाया जाता है।[31] प्रदर्शन-पैमाने का संयंत्र प्रत्येक वर्ष लगभग 700,000 लीटर जैवएथेनॉल का उत्पादन करता है। एक वाणिज्यिक संयंत्र निर्माणाधीन है। उत्तरी अमेरिका और दुनिया भर में कई और लिग्नोसेलुलोसिक इथेनॉल के पौधे प्रस्तावित किए गए हैं।

स्वीडन स्प्रस्तुतलिटी सेल्यूलोज मिल डोम्सजो फैब्रिकर örnsköldsvik में, स्वीडन कैमरेक का उपयोग करके जैवरिफाइनरी विकसित करता है। कैमरेक की ब्लैक एल्कोहल गैसीकरण विधि [32] जब 2015 में कमीशन की गयी, तो जैवरेफाइनरी प्रति वर्ष 140,000 टन जैवमेथेनॉल या 100,000 टन जैवड्मे का उत्पादन करेगा, जो परिवहन उद्देश्यों के लिए डीजल ईंधन के स्वीडन के आयात का 2% प्रतिस्थापित करेगा। मई 2012 में यह पता चला कि डोम्सजो ने परियोजना से बाहर निकाला, प्रभावी रूप से प्रयास को मार दिया था।

यूके में, इनिआस बायो और ब्रिटिश एयरवेज जैसी कंपनियां उन्नत जैवफ्यूल रिफाइनरियां विकसित कर रही हैं, जो क्रमशः 2013 और 2014 तक निर्मित होने वाली हैं। अनुकूल आर्थिक स्थितियों और नीति सहायता में मजबूत सुधारों के अनुसार, NNFCC अनुमानों का सुझाव है कि उन्नत जैव ईंधन 2020 तक यूके के परिवहन ईंधन का 4.3 प्रतिशत तक पूरा हो सकता है और 3.2 मिलियन टन CO2 की बचत कर सकता है यह हर वर्ष, सड़क से लगभग मिलियन कारों को लेने के बराबर है।[26]

हेलसिंकी, फिनलैंड, 1 फरवरी 2012 - यूपीएम को फिनलैंड के लैपेनरांता में कच्चे लम्बे तेल से जैव ईंधन का उत्पादन करने वाले जैवफिनरी में निवेश करना है।औद्योगिक पैमाने का निवेश विश्व स्तर पर अपनी तरह का पहला है। जैव रिफाइनरी परिवहन के लिए लगभग 100,000 टन उन्नत द्वितीय पीढ़ी के जैवडीजल का उत्पादन करेगा। जैव रिफाइनरी का निर्माण 2012 की गर्मियों में UPM की कौकास मिल साइट पर प्रारंभ होगा और 2014 में पूरा हो जाएगा। UPM का कुल निवेश लगभग EUR 150 मिलियन होगा।[33] कैलगरी, अल्बर्टा, 30 अप्रैल 2012 - आयोजेन ऊर्जा कोर्पोरेशन ने अपने संयुक्त मालिकों रॉयल डच शेल और आयोजेन कोर्पोरेशन के साथ अपनी रणनीति और गतिविधियों को फिर से प्रारंभ करने के लिए नई योजना के लिए सहमति व्यक्त की है। शेल औद्योगिक पैमाने पर उन्नत जैव ईंधन के उत्पादन के लिए वाणिज्यिक समाधान खोजने के लिए कई मार्गों का पता लगाना जारी रखता है, किन्तु कंपनी दक्षिणी मैनिटोबा में बड़े पैमाने पर सेल्युलोसिक इथेनॉल सुविधा बनाने के लिए विकास के अनुसार इस परियोजना का पीछा नहीं करेगी।[34]

भारत में, भारतीय तेल कंपनियों ने देश भर में सात द्वितीय पीढ़ी के रिफाइनरियों के निर्माण पर सहमति व्यक्त की है। जो कंपनियां 2G जैवफ्यूल प्लांट्स के निर्माण में भाग लेती हैं, वे भारतीय तेल निगम (आईओसीएल), एचपीसीएल और बीपीसीएल हैं।[35] मई 2018 में, भारत सरकार ने जैव ईंधन नीति का अनावरण किया, जिसमें 5,000 करोड़ रुपये की राशि 2G जैवरेफिनरीज स्थापित करने के लिए आवंटित की गई थी। भारतीय तेल विपणन कंपनियां INR 10,000 करोड़ के कैपेक्स के साथ 12 रिफाइनरियों के निर्माण की प्रक्रिया में थीं। [36]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Pishvaee, Mir Saman; Mohseni, Shayan; Bairamzadeh, Samira (2021-01-01), "Chapter 1 - An overview of biomass feedstocks for biofuel production", Biomass to Biofuel Supply Chain Design and Planning Under Uncertainty (in English), Academic Press, pp. 1–20, doi:10.1016/b978-0-12-820640-9.00001-5, ISBN 978-0-12-820640-9, retrieved 2021-01-11
  2. ↑ Evans, G. "International Biofuels Strategy Project. Liquid Transport Biofuels - Technology Status Report, NNFCC 08-017", National Non-Food Crops Centre, 2008-04-14. Retrieved on 2011-02-16.
  3. ↑ 3.0 3.1 Oliver R. Inderwildi, David A. King (2009). "Quo Vadis Biofuels". Energy & Environmental Science. 2 (4): 343. doi:10.1039/b822951c.
  4. ↑ Peterson, Andrew (9 July 2008). "Thermochemical biofuel production in hydrothermal media: A review of sub- and supercritical water technologies". Energy & Environmental Science. 1 (1): 32–65. CiteSeerX 10.1.1.467.3674. doi:10.1039/b810100k.
  5. ↑ Ramirez, Jerome; Brown, Richard; Rainey, Thomas (1 July 2015). "A Review of Hydrothermal Liquefaction Bio-Crude Properties and Prospects for Upgrading to Transportation Fuels". Energies. 8 (7): 6765–6794. doi:10.3390/en8076765.
  6. ↑ 6.0 6.1 National Non-Food Crops Centre. "NNFCC Newsletter – Issue 19. Advanced Biofuels", Retrieved on 2011-06-27
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