Que. Waste to wealth potential of biogas is significant. Critically examine.
(GS3, 15 marks, 250 words)
प्रश्न: बायोगैस की अपशिष्ट से संपदा बनाने की क्षमता महत्वपूर्ण है। आलोचनात्मक परीक्षण करें।
(जीएस3, 15 अंक, 250 शब्द)
Model Answer:
Biogas is produced through a biochemical process in which certain types of bacteria convert the biological wastes into useful bio-gas. Biogas is produced when bio-degradable organic materials/wastes such as cattle-dung, biomass from farms, gardens, kitchens, industry, poultry droppings, night soil and municipals wastes are subjected to a scientific process, called Anaerobic Digestion (A.D.) in a Biogas Plants.
Potential of Biogas in India’s energy transition:
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Biogas burns without smoke; hence no harmful gas such as CO2, CO, NO2, and SO2are evolved.
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It is considered as a renewable source of energy because the production is dependent on the generation of waste which is an endless process.
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Only 26.53 per cent of the total power generated in India is from renewable sources, according to estimates.
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As the country aims to provide energy security to every citizen, biogas can play a critical role in transforming the energy dependence of rural and agricultural communities, which majorly depends on burning wood, dung, charcoal, coal and other fossil fuels for their energy needs.
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Installing biogas plants at the micro- and macro-level can address the critical issues of handling livestock manure and agricultural wastes, deteriorating soil quality, water pollution and deforestation.
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A fully functional biogas digester, for every tonne of feedstock processed, can reduce approximately 2.83 tonnes of carbon dioxide emissions in a year.
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Using biogas digesters to convert organic waste into clean energy can significantly contribute to countering challenges like pollution, climate change, livelihood inequalities and health in individual households as well as entire communities and promote India’s energy transition.
Challenges in biogas:
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Poor Support to sector
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Although current biogas plants can meet some energy needs, many governments are unwilling to invest in the sector.
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Refining process issues
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Impurities remain in biogas after refinement and compression.
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Corrodes automobile engines & appliances
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Use of Biogas in automobiles can corrode the engine’s metal parts.
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Corrosion would result in higher maintenance costs
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Lack of Technological Advances
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There is lack of a new technology that can simplify the process, make it accessible, and reduce the cost of doing so.
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Temperature Limitation
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Biogas generation is influenced by the weather.
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The ideal temperature for bacteria to digest waste is around 37°C.
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Digesters in cold climates require heat energy to maintain a constant biogas supply. Hence its use is limited to warm regions.
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Suitability for Metropolitan Areas
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Industrial biogas plants only make sense where raw materials (food waste, manure) are abundant.
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As a result, biogas generation is much better suited to rural and suburban areas. The material used in biogas generation emits bad smell.
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Hence it is necessary that the plants are sufficiently far from the inhabited areas
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Logistics
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If the plant is located far away, suitable means of transport will be needed to transport the raw materials and the final product. This will add to costs and emissions.
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To power a 1MW power plant, at least 300 hectares of land is required, as minimum usable area. Large quantities of land must therefore be available, which poses a challenge in urban areas.
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Way forward:
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Generating wealth from waste in rural areas will require the involvement of all actors and sectors.
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Investments from the private sector and local entrepreneurs will be needed.
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Panchayats and village communities will have to play key roles to leverage the animal and organic waste that goes into water bodies, dumping sites and landfills.
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Informal sanitation service providers can be integrated into the system by training and licencing them
Biogas can prove to be a sustainable alternative to fossil fuels. It is an ideal source to ensure energy security in the rural areas. It can also contribute to decarbonization of the agriculture sector through conversion of methane.
मॉडल उत्तर:
बायोगैस का उत्पादन एक जैव रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है जिसमें कुछ प्रकार के जीवाणु जैविक कचरे को उपयोगी बायो-गैस में परिवर्तित करते हैं। बायोगैस का उत्पादन तब होता है जब जैव-निम्नीकरणीय कार्बनिक पदार्थ/अपशिष्ट जैसे मवेशी-गोबर, खेतों, बगीचों, रसोई, उद्योग से बायोमास, मुर्गी-पालन, रात की मिट्टी और नगर पालिकाओं के कचरे को एक वैज्ञानिक प्रक्रिया के अधीन किया जाता है, जिसे बायोगैस संयंत्रों में अवायवीय पाचन (एनारोबिक डाइजेशन) कहा जाता है। .
भारत के ऊर्जा संक्रमण में बायोगैस की संभावनाएँ:
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बायोगैस बिना धुएं के जलती है; इसलिए CO2, CO, NO2 और SO2 जैसी कोई हानिकारक गैस उत्सर्जित नहीं होती है।
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इसे ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत माना जाता है क्योंकि इसका उत्पादन कचरे के उत्पादन पर निर्भर है जो एक अंतहीन प्रक्रिया है।
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एक अनुमान के मुताबिक, भारत में उत्पादित कुल बिजली का केवल 26.53 प्रतिशत नवीकरणीय स्रोतों से है।
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ध्यातव्य है कि देश का लक्ष्य प्रत्येक नागरिक को ऊर्जा सुरक्षा प्रदान करना है, बायोगैस ग्रामीण और कृषि समुदायों की ऊर्जा निर्भरता को बदलने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है, जो मुख्य रूप से उनकी ऊर्जा जरूरतों के लिए लकड़ी, गोबर, लकड़ी का कोयला, कोयला और अन्य जीवाश्म ईंधन जलाने पर निर्भर करती है।
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सूक्ष्म और स्थूल स्तर पर बायोगैस संयंत्र स्थापित करने से पशुधन खाद और कृषि अपशिष्टों को संभालने, मिट्टी की गुणवत्ता में गिरावट, जल प्रदूषण और वनों की कटाई जैसे महत्वपूर्ण मुद्दों का समाधान किया जा सकता है।
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एक पूरी तरह कार्यात्मक बायोगैस डाइजेस्टर, संसाधित प्रत्येक टन फीडस्टॉक के लिए, एक वर्ष में लगभग 2.83 टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम कर सकता है।
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जैविक कचरे को स्वच्छ ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए बायोगैस डाइजेस्टर का उपयोग व्यक्तिगत घरों के साथ-साथ पूरे समुदायों में प्रदूषण, जलवायु परिवर्तन, आजीविका असमानताओं और स्वास्थ्य जैसी चुनौतियों का मुकाबला करने और भारत के ऊर्जा संक्रमण को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण योगदान दे सकता है।
बायोगैस में चुनौतियाँ:
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क्षेत्र को खराब समर्थन
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हालाँकि वर्तमान बायोगैस संयंत्र कुछ ऊर्जा जरूरतों को पूरा कर सकते हैं, लेकिन कई सरकारें इस क्षेत्र में निवेश करने को तैयार नहीं हैं।
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शोधन प्रक्रिया संबंधी मुद्दे
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शोधन और संपीड़न के बाद बायोगैस में अशुद्धियाँ रह जाती हैं।
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ऑटोमोबाइल इंजन और उपकरणों को संक्षारक बनाता है।
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ऑटोमोबाइल में बायोगैस के उपयोग से इंजन के धातु वाले हिस्से खराब हो सकते हैं।
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संक्षारण (जंग लगने) के परिणामस्वरूप रखरखाव की लागत अधिक होगी।
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तकनीकी प्रगति का अभाव
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ऐसी नई तकनीक का अभाव है, जो प्रक्रिया को सरल बना सके, इसे सुलभ बना सके और ऐसा करने की लागत को कम कर सके।
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तापमान की सीमा
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बायोगैस उत्पादन मौसम से प्रभावित होता है।
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अपशिष्ट को पचाने के लिए जीवाणुओं के लिए आदर्श तापमान लगभग 37°C है।
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ठंडी जलवायु में डाइजेस्टर को निरंतर बायोगैस आपूर्ति बनाए रखने के लिए तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए इसका उपयोग गर्म क्षेत्रों तक ही सीमित है।
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महानगरीय क्षेत्रों के लिए उपयुक्तता
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औद्योगिक बायोगैस संयंत्र केवल वहीं सार्थक होते हैं जहां कच्चा माल (खाद्य अपशिष्ट, खाद) प्रचुर मात्रा में होता है।
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परिणामस्वरूप, बायोगैस उत्पादन ग्रामीण और उप-नगरीय क्षेत्रों के लिए काफी बेहतर अनुकूल है। बायोगैस उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सामग्री से दुर्गंध निकलती है।
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इसलिए यह आवश्यक है कि पौधे आबादी वाले क्षेत्रों से पर्याप्त दूरी पर हों
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लॉजिस्टिक्स
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यदि संयंत्र बहुत दूर स्थित है, तो कच्चे माल और अंतिम उत्पाद के परिवहन के लिए परिवहन के उपयुक्त साधनों की आवश्यकता होगी। इससे लागत और उत्सर्जन में वृद्धि होगी।
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1MW बिजली संयंत्र को बिजली देने के लिए, न्यूनतम उपयोग योग्य क्षेत्र के रूप में कम से कम 300 हेक्टेयर भूमि की आवश्यकता होती है। इसलिए बड़ी मात्रा में भूमि उपलब्ध होनी चाहिए, जो शहरी क्षेत्रों में एक चुनौती पैदा करती है।
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आगे का रास्ता:
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ग्रामीण क्षेत्रों में कचरे से धन उत्पन्न करने के लिए सभी अभिनेताओं और क्षेत्रों की भागीदारी की आवश्यकता होगी।
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निजी क्षेत्र और स्थानीय उद्यमियों के निवेश की आवश्यकता होगी।
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जल निकायों, डंपिंग स्थलों और लैंडफिल में जाने वाले जानवरों और जैविक कचरे का लाभ उठाने के लिए पंचायतों और ग्राम समुदायों को महत्वपूर्ण भूमिका निभानी होगी।
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अनौपचारिक स्वच्छता सेवा प्रदाताओं को प्रशिक्षण और लाइसेंस प्रदान करके सिस्टम में एकीकृत किया जा सकता है।
निष्कर्षत: बायोगैस जीवाश्म ईंधन का टिकाऊ विकल्प साबित हो सकता है। ग्रामीण क्षेत्रों में ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए यह एक आदर्श स्रोत है। यह मीथेन के रूपांतरण के माध्यम से कृषि क्षेत्र के विकार्बनीकरण (डीकार्बोनाइजेशन) में भी योगदान दे सकता है।
Note:
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