Que: What are the purposes of waste to energy technologies? Describe the different conversion processes in waste to energy. Write a short note on the challenges for waste to energy plants in India.
(GS 3; 15 Marks; 250 Words)
प्रश्न. अपशिष्ट से ऊर्जा प्रौद्योगिकी के उद्देश्य क्या हैं? अपशिष्ट से ऊर्जा में विभिन्न रूपांतरण प्रक्रियाओं का वर्णन करें। भारत में अपशिष्ट से ऊर्जा संयंत्रों के लिए चुनौतियों पर एक संक्षिप्त नोट लिखें।
(जीएस 3; 15 अंक; 250 शब्द)
Approach:
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Introduction: Describe waste to energy technologies.
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Body: Purposes of waste to energy technologies; Conversion processes in waste to energy; Challenges for waste to energy plants in India
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Conclusion: Way Forward
Introduction:
Waste-to-Energy (WtE) technologies consist of any waste treatment process that creates energy in the form of electricity, heat or transport fuels (e.g. diesel) from a waste source.
Purposes of Waste to Energy Technologies:
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Waste Management: Managing large-scale waste generated from household, municipal and industrial activities.
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Energy Production: Meeting the rising energy demands.
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Waste-to-energy technologies align with the UN Sustainable Development Goals, particularly SDG 7 (Affordable and Clean Energy) and SDG 11 (Sustainable Cities and Communities).
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These technologies contribute to the circular economy by reducing waste and recovering energy.
Conversion processes in Waste-to-Energy:
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There are two main conversion processes: biochemical and thermochemical.
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These technologies require specific kinds of pre-treatment for waste materials such as sorting, shredding, drying, etc.
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Thermochemical Technologies: These include 3 methods i.e. incineration, pyrolysis and gasification.
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Incineration: It is one of the most prevalent technologies. It involves burning waste materials at high temperatures in a specific kind of furnace called incinerators.
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Pyrolysis: It breaks down inorganic (or largely plastic) waste in the absence of oxygen to produce fuels in all three states of matter such as char, pyrolysis oil and syngas.
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Gasification: It is an advanced thermal treatment that involves the decomposition of carbon-rich municipal waste to produce syngas or producer gas.
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Biochemical Technologies: The decomposition of biodegradable organic components occurs through biological processes under the influence of bacteria. It includes methods such as anaerobic digestion and landfilling.
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Anaerobic Digestion: It is appropriate for organic waste (kitchen and garden) where micro-organisms break down biodegradable material in the absence of oxygen releasing biogas.
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Composting and Landfilling: It involves burying of waste accompanied by deploying landfill gas recovery systems.
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Challenges faced by Waste to Energy Plants in India:
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Administrative delays in getting approval for setting up such plants as well local opposition and protests.
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Example: Bandhwari plant proposed in Gurugram 2021.
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Waste: Heterogeneous, unsegregated and poor quality of waste which requires excessive pre-treatment and increases the fuel requirement making the entire process expensive and unviable.
Conclusion:
Adopting global best practices like Denmark’s idea of hedonistic sustainability along with reducing waste generation, segregating waste at source and achieving circular economy will enable us to reduce waste and in achieving sustainability targets.
दृष्टिकोण:
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परिचय: अपशिष्ट से ऊर्जा प्रौद्योगिकी का संक्षिप्त परिचय दें।
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मुख्य भाग: अपशिष्ट से ऊर्जा प्रौद्योगिकी के उद्देश्य; अपशिष्ट से ऊर्जा में रूपांतरण प्रक्रियाएँ; भारत में अपशिष्ट से ऊर्जा संयंत्रों के लिए चुनौतियाँ।
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निष्कर्ष: आगे की राह।
परिचय:
अपशिष्ट से ऊर्जा (वेस्ट-टू-एनर्जी) प्रौद्योगिकी में कोई भी अपशिष्ट उपचार प्रक्रिया शामिल होती है, जो अपशिष्ट स्रोत से बिजली, उष्मा या परिवहन ईंधन (जैसे डीजल) के रूप में ऊर्जा बनाती है।
अपशिष्ट से ऊर्जा प्रौद्योगिकी के उद्देश्य:
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अपशिष्ट प्रबंधन: घरेलू, नगरपालिका और औद्योगिक गतिविधियों से उत्पन्न बड़े पैमाने पर अपशिष्ट का प्रबंधन करना।
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ऊर्जा उत्पादन: बढ़ती ऊर्जा माँगों को पूरा करना।
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अपशिष्ट से ऊर्जा प्रौद्योगिकी संयुक्त राष्ट्र सतत विकास लक्ष्यों, विशेष रूप से एसडीजी 7 (सस्ती और स्वच्छ ऊर्जा) और एसडीजी 11 (संधारणीय शहर और समुदाय) के साथ संरेखित है।
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ये प्रौद्योगिकी अपशिष्ट को कम करके और ऊर्जा की पुनर्प्राप्ति (रिकवरी) करके चक्रीय अर्थव्यवस्था (सर्कुलर इकॉनमी) में योगदान करती हैं।
अपशिष्ट से ऊर्जा में रूपांतरण प्रक्रियाएँ:
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दो मुख्य रूपांतरण प्रक्रियाएँ हैं: जैव-रासायनिक (बायोकेमिकल) और ताप-रासायनिक (थर्मोकेमिकल)।
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इन प्रौद्योगिकियों में अपशिष्ट पदार्थों के लिए विशिष्ट प्रकार के पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है जैसे कि छंटाई, कतरना, सुखाना आदि।
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ताप-रासायनिक प्रौद्योगिकियाँ: इनमें 3 विधियाँ शामिल हैं - अर्थात भस्मीकरण, पायरोलिसिस और गैसीकरण।
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भस्मीकरण: यह सबसे प्रचलित तकनीकों में से एक है। इसमें अपशिष्ट पदार्थों को एक विशेष प्रकार की भट्टी में उच्च तापमान पर जलाया जाता है, जिसे भस्मक कहा जाता है।
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पायरोलिसिस: यह ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में अकार्बनिक (या बड़े पैमाने पर प्लास्टिक) अपशिष्ट को विघटित करके पदार्थ की तीनों अवस्थाओं जैसे चारकोल, पायरोलिसिस ऑयल और सिंथेटिक गैस (सिन गैस) का उत्पादन करता है।
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गैसीकरण: यह एक उन्नत तापीय उपचार (थर्मल ट्रीटमेंट) है, जिसमें कार्बन युक्त नगरपालिका अपशिष्ट का अपघटन करके सिंथेटिक गैस या प्रोड्यूसर गैस का उत्पादन किया जाता है।
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जैव रासायनिक प्रौद्योगिकियाँ: जैव निम्नीकरणीय (बायोडिग्रेडेबल) कार्बनिक घटकों का अपघटन बैक्टीरिया के प्रभाव में जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है। इसमें अवायवीय पाचन और लैंडफिलिंग जैसी विधियाँ शामिल हैं।
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अवायवीय पाचन (एनारोबिक डाईजेशन): यह जैविक अपशिष्ट (रसोई और बगीचे) के लिए उपयुक्त है, जहां सूक्ष्म जीव ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में जैव-निम्नीकरणीय सामग्री (बायोडिग्रेडेबल मैटेरियल्स) को विघटित कर बायोगैस निर्मुक्त करती हैं।
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खाद निर्माण और लैंडफिलिंग: इसमें अपशिष्ट को दफन करने के साथ-साथ लैंडफिल गैस रिकवरी सिस्टम लगाना शामिल है।
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भारत में अपशिष्ट से ऊर्जा संयंत्रों के सामने आने वाली चुनौतियाँ:
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ऐसे संयंत्रों की स्थापना के लिए प्रशासनिक विलंबता के साथ-साथ स्थानीय विरोध और विरोध।
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उदाहरण: गुरुग्राम 2021 में प्रस्तावित बंधवारी संयंत्र।
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अपशिष्ट की प्रकृति: अपशिष्ट की विषम, असंयोजित और खराब गुणवत्ता, जिसके लिए अत्यधिक पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है और ईंधन की आवश्यकता बढ़ जाती है, जिससे पूरी प्रक्रिया महंगी और अव्यवहारिक हो जाती है।
निष्कर्ष:
अपशिष्ट उत्पादन को कम करने, जनित-स्रोत पर अपशिष्ट को अलग करने और चक्रीय अर्थव्यवस्था (सर्कुलर इकॉनमी) को प्राप्त करने के साथ-साथ डेनमार्क के सुखवादी संधारणीयता (हेडोनिस्टिक सस्टेनेबिलिटी) की अवधारणा जैसी वैश्विक सर्वोत्तम प्रथाओं को अपनाने से हम अपशिष्ट को कम करने और सतत विकास लक्ष्यों को प्राप्त करने में सक्षम होंगे।
Note:
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