जैव ईंधन की अगली पीढ़ी इन पांच फसलों से आ सकती है | नवाचार

2000 के दशक की शुरुआत में, जब मैं सांता क्रूज़, कैलिफ़ोर्निया के हिप्पी-सर्फ़र मक्का में एक युवा, खूंखार पर्यावरणविद् था, एक दोस्त ने एक मन-उड़ाने वाला तथ्य साझा किया: कारें वनस्पति तेल और शराब पर चल सकती हैं।

"दोस्त!" मेरे दोस्त ने समझाने से पहले कहा कि हेनरी फोर्ड ने मॉडल टी को हेम बायोफ्यूल पर चलाने के लिए डिज़ाइन किया था, और रुडोल्फ डीजल, जिन्होंने डीजल इंजन का आविष्कार किया था, इसका उद्देश्य मूंगफली के तेल पर चलना था। इतना ही नहीं, लेकिन जैव ईंधन पेट्रोलियम की तरह प्रदूषित नहीं करते, मैंने सीखा। मैं जल्द ही एक परिवर्तित बायोडीजल स्कूल बस वाले लड़के से मिला, जिसने अपने टेलपाइप से फ्रेंच फ्राइज़ की स्वादिष्ट महक को प्राप्त किया।

किसी को भी सपने में आने वाली हिप्पी की जानकारी क्यों नहीं हुई? और क्यों, मॉडल टी के आविष्कार के एक सदी बाद, क्या हम पेट्रोलियम तेल पर युद्ध लड़ रहे थे - और ग्रह को पेट्रोलियम निकास के साथ बर्बाद कर रहे थे - जब हम घर पर अपने जैविक, जलवायु के अनुकूल ईंधन विकसित कर सकते थे?

कुछ ही महीनों में मैंने एक हरा-भरा डीजल ट्रक खरीद लिया और पाया कि जापानी रेस्तरां के पीछे छींटाकशी करते हुए भारी धातु के वत्स से गहरे तलने वाले तेल का इस्तेमाल किया जाता है, जिसमें गंधयुक्त तिपाई जैसी गंध आती है। चूहों और वाइनोस से दूर, एक दोस्त और मैंने 55 गैलन ड्रम में तेल एकत्र किया, इसे एक विशेष मोटर वाहन की दुकान से खरीदे गए मेथनॉल के साथ मिलाया, और लाल डेविल लाइ, स्थानीय हार्डवेयर स्टोर से एक आम नाली क्लीनर (ये तीन हैं) उनके पिछवाड़े में बायोडीजल में मुख्य तत्व)। हम्मेट ग्लव्स और सेफ्टी गॉगल्स (लाइ और मेथनॉल में घिरे हुए, हम सीखने के लिए बहुत ज्यादा जहरीले थे), हमारे कवर तेल से सने हुए थे, हमने अपने ट्रक के ईंधन टैंक में पहला बैच डाला और इंजन चालू किया।

न केवल यह चला, बल्कि जोर से, क्लेंकी डीजल इंजन ने एक चिकनी गड़गड़ाहट को अपनाया (मेथनॉल वास्तव में ईंधन इंजेक्टर क्लीनर के रूप में बेचा जाता है, जिससे इंजन बायोडीजल पर अधिक आसानी से चलते हैं)। मेरे दोस्त और मैंने डीजल निकास की गंध की गंध के रूप में उच्चता प्राप्त की, जो अपेक्षाकृत सुखद गहरी फ्रायर खुशबू का रास्ता था। न केवल हम ग्रह को बचाने के लिए एक क्रांति में शामिल हो गए थे, हम थोड़ा मेथनॉल और लाइ की कीमत के लिए अपने टैंक भर रहे थे।

जैव ईंधन क्रांति जो नहीं थी

उस समय के आसपास, DIY बायोफ्यूल के शौकीनों की भीड़ देश भर में इस्तेमाल किए जाने वाले फ्रायर ऑयल को खंगाल रही थी, और कई स्टार्ट-अप उद्यम व्यावसायिक पैमाने पर पुनर्नवीनीकरण बायोडीजल का उत्पादन करने लगे थे। संघीय सरकार भी शामिल हो रही थी, किसानों और तेल कंपनियों को देसी ईंधन के देशव्यापी उद्योग के लिए प्रोत्साहन की पेशकश कर रही थी।

2005 में देशव्यापी अक्षय ईंधन मानक के कार्यान्वयन, और 2007 में ऊर्जा स्वतंत्रता और सुरक्षा अधिनियम के साथ, परिवहन उद्योग को बड़े पैमाने पर जैव ईंधन अपनाने के लिए मजबूर किया गया था, यही कारण है कि देश में लगभग हर गैस पंप अब एक छोटा सा संकेत है यह देखते हुए कि ईंधन "में 10 प्रतिशत तक इथेनॉल हो सकता है" - अल्कोहल-आधारित ईंधन जो कि बायोडीजल का गैस इंजन है।

लेकिन यह तस्वीर उतनी रौबी नहीं थी जितनी कि लग रही थी, जैसा कि हम आधुनिक किसान के 2017 के पतन में मक्का आधारित इथेनॉल पर एक फोटो निबंध में विस्तार से बता रहे हैं। मकई और, कुछ हद तक, सोयाबीन और मिलो आज तक एकमात्र ऐसी फसलें हैं जो अमेरिका में औद्योगिक पैमाने पर जैव ईंधन उत्पादन के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित हुई हैं (बड़ी मात्रा में गन्ना इथेनॉल का उत्पादन उष्णकटिबंधीय देशों में किया जाता है, जैसे कि ब्राजील में)। लेकिन यह पता चला है कि औद्योगिक स्तर पर उन फसलों को उगाने से जुड़ी पर्यावरणीय समस्याएँ- एक ऐसी फसल जिसके उत्पादन के लिए अत्यधिक उपजाऊ भूमि के साथ-साथ प्रचुर सिंचाई, जुताई और ट्रैक्टर ईंधन की आवश्यकता होती है - जो मकई-आधारित जैव ईंधन को जलाने के पर्यावरणीय लाभों से आगे बढ़ती है।

कॉर्न इथेनॉल ने जलवायु परिवर्तन समाधान के रूप में अपनी प्रतिष्ठा को खो दिया है, फिर भी किसानों ने उत्सुकता से इसे लागू करना जारी रखा है, क्योंकि नवीकरणीय ईंधन मानक के प्रभाव में आने के बाद प्रति बुशेल की बढ़ी हुई कीमतों से प्रभावित है। लगभग 40 प्रतिशत वार्षिक मकई की फसल अब ईंधन में बदल जाती है। "इथेनॉल की दीवानगी" ने हाल के वर्षों में देशी प्रैरी के कुछ अवशेषों को मकई के पौधे के लिए तैयार किया है। भोजन के बजाय ईंधन उगाने के लिए प्राइम फ़ार्मलैंड का उपयोग करने की नैतिकता सबसे अच्छी तरह से संदिग्ध है।

अगली पीढ़ी के जैव ईंधन फसलें

ईंधन के लिए पुनर्नवीनीकरण खाना पकाने के तेल का उपयोग करना अभी तक एक व्यापक व्यावसायिक सफलता नहीं बन पाई है, न ही इस देश में वाहनों के एक अंश को भी ईंधन देने के लिए उनके पर्याप्त फ्रायर तेल है। लेकिन सिद्धांत रूप में, लगभग किसी भी पौधे की सामग्री को जैव ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसमें चूरा और मकई के डंठल जैसे अपशिष्ट उत्पाद शामिल हैं (वर्तमान में इथेनॉल मुख्य रूप से मकई की गुठली से बनाया जाता है, डंठल से नहीं)। शोधकर्ता ऐसी प्रजातियों से बने जैव ईंधन पर काम कर रहे हैं जो सीमांत भूमि पर विकसित होती हैं और उन्हें सिंचाई या उर्वरक की बहुत कम आवश्यकता होती है। कुछ भी जैव ईंधन के पौधों के लिए फीडस्टॉक के रूप में आक्रामक प्रजातियों की कटाई करना चाहते हैं।

दुर्भाग्य से, विभिन्न प्रकार के व्यावहारिक और तकनीकी बाधाओं ने इन पर्यावरण-अनुकूल जैव ईंधन के बड़े पैमाने पर उत्पादन को रोका है। लेकिन जैसे-जैसे विज्ञान आगे बढ़ रहा है, इन चुनौतियों से पार पाने की संभावना है। यहां वर्तमान में विकास के कुछ सबसे आशाजनक जैव ईंधन हैं।

भांग

हेनरी फोर्ड का सपना एक दिन एक वास्तविकता बन सकता है। गांजा फाइबर के उपयोग का एक लंबा इतिहास है, और बीज न केवल पौष्टिक हैं, बल्कि एक उल्लेखनीय उच्च तेल सामग्री है। गांजा, अनिवार्य रूप से एक खरपतवार, खराब भूमि पर पनपता है और न्यूनतम आदानों की आवश्यकता होती है, फिर भी सोयाबीन के रूप में प्रति एकड़ लगभग चार गुना ज्यादा तेल पैदा होता है, जो वर्तमान में अमेरिका में बायोडीजल के लिए बड़े पैमाने पर उगाई जाने वाली एकमात्र फसल है जो गांजा का उपयोग करने की सबसे बड़ी चुनौती है। एक जैव ईंधन के रूप में यह इतना कम विकसित होता है। फ्रांस और कनाडा जैसे कुछ देश, इसका उत्पादन सीमित पैमाने पर करते हैं, लेकिन अमेरिका में "औद्योगिक" गांजा किसानों के लिए 1930 के दशक के बाद से उगाना गैरकानूनी है - भले ही इसमें उच्च THC शामिल नहीं है, जो किसी को भी उच्च प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

(फ़ोटोलिया के माध्यम से jessicahyde)

switchgrass

जबकि मकई-आधारित इथेनॉल में बहुत अधिक ऊर्जा होती है, क्योंकि इसे बनाने के लिए जितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, स्विचग्रैस से बने ईंधन, ग्रेट प्लेन्स क्षेत्र में पाए जाने वाले देशी प्रैरी प्लांट में, इसे विकसित करने और इसे परिष्कृत करने में जितनी ऊर्जा लगती है, उससे 5 गुना अधिक ऊर्जा होती है। इथेनॉल में। मकई के पौधे लगाने के लिए देशी प्रैरी को टिल करने के बजाय, स्विचग्रास-आधारित जैव ईंधन प्रैरी की प्रतिकृति को प्रोत्साहित कर सकता है। समस्या यह है कि "सेलुलोसिक" जैव ईंधन तकनीक, जिसे घास और वुडी पौधों की सामग्री को इथेनॉल में बदलने के लिए आवश्यक है, ने उतनी तेजी से प्रगति नहीं की है जितनी तकनीक ने अनाज को ईंधन में बदलने के लिए इस्तेमाल किया था। यह मौजूद है, लेकिन यह अभी तक काफी प्रभावी नहीं है। अभी भी, सेल्युलोसिक जैव ईंधन के कई मिलियन गैलन अब अमेरिका में सालाना उत्पादित किए जाते हैं, और ऐसा लगता है कि यह केवल कुछ समय पहले है जब हमारे पास इथेनॉल के लिए फीडस्टॉक के रूप में मकई को बदलने के लिए स्विचग्रास की तकनीक है।

कैरिजो कैन

दक्षिणी अमेरिका में फ्लोरिडा से लेकर कैलिफ़ोर्निया तक सैकड़ों हज़ारों एकड़ में, एक विदेशी पौधे के साथ कैरीज़ो बेंत या विशाल ईख के रूप में जाना जाता है। बांस का यह रिश्तेदार एक साल में 20 से 30 फीट लंबा हो जाता है, जिससे पृथ्वी पर मौजूद किसी भी पौधे की तुलना में प्रति एकड़ अधिक बायोमास का उत्पादन होता है। यह स्विचग्रैस की तुलना में सेलूलोसिक इथेनॉल उत्पादन के लिए एक और भी बेहतर उम्मीदवार के रूप में टाल दिया गया है, और पहले से ही यूरोप में व्यावसायिक पैमाने पर उपयोग किया जा रहा है, जहां यह एक देशी प्रजाति है, इस उद्देश्य के लिए। यह आक्रामक प्रवृत्ति है, हालांकि इसे कहीं और लगाने के लिए बहुत कम प्रोत्साहन मिलता है। अमेरिका में पहले से बढ़ रहे कैरिज़ो गन्ने की कटाई का कुछ प्रयास किया गया है, जो मुख्य रूप से नदी के किनारे और आर्द्रभूमि में पाया जाता है, जहाँ यह देशी पौधों को काटता है। यह दृष्टिकोण एक जीत की तरह लगता है, लेकिन तार्किक रूप से इस प्रकार अब तक साबित हुआ है।

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कैरिज़ो गन्ना, जिसे विशाल ईख के रूप में भी जाना जाता है। (Hk13114 / Shutterstock.com)

जटरोफा

यह उष्णकटिबंधीय झाड़ी लोगों और पशुओं के लिए जहरीली है, लेकिन बीज 40 प्रतिशत तेल हैं, जिसे ऐतिहासिक रूप से दीपक तेल के रूप में उपयोग किया जाता था। 2000 के दशक के मध्य से शुरू होकर, भारत और अफ्रीका में जैव ईंधन के लिए दसियों हज़ार एकड़ जेट्रोफा लगाए गए थे। पौधे को सीमांत भूमि पर पनपने के लिए जाना जाता था, लेकिन अधिकतम तेल उत्पादन के लिए समृद्ध मिट्टी और सिंचाई की आवश्यकता होती है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने उन्नत किस्मों का प्रजनन जारी रखा है, और कई अफ्रीकी देशों ने इसमें निवेश करना जारी रखा है, इस डरावने झाड़ी को अपने भविष्य की ईंधन आपूर्ति की कुंजी के रूप में कल्पना करते हुए।

जटरोफा बीज (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com)

शैवाल

शैवाल सोया की तुलना में प्रति एकड़ 200 गुना अधिक तेल का उत्पादन करता है। ये तेजी से विकसित होने वाले जलीय जीवों को खारे पानी, नगरपालिका के अपशिष्ट जल लैगून या रेगिस्तान में उथले मानव निर्मित घाटियों में उगाया जा सकता है जहाँ कोई अन्य फसल जीवित नहीं रह सकती। अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने दुनिया की कई बड़ी तेल कंपनियों के साथ मिलकर शैवाल के ईंधन उत्पादन को बढ़ाने में करोड़ों डॉलर खर्च किए हैं। एक दशक पहले, उद्योग के प्रवर्तकों ने वादा किया था कि शैवाल ईंधन अब तक पेट्रोलियम ईंधन जितना सस्ता होगा- और यह गैस स्टेशनों में व्यापक रूप से उपलब्ध होगा। लेकिन संयंत्र के quirks ने बड़े पैमाने पर उत्पादन-निषेधात्मक बना दिया है, और कई शैवाल ईंधन स्टार्ट-अप हाल के वर्षों में चले गए हैं। अन्य अभी भी सपने का पीछा कर रहे हैं। इस गर्मी में, एक्सॉन मोबिल ने एक तकनीकी सफलता की सूचना दी जो अंततः शैवाल ईंधन की लागत को प्रभावी बनाने का वादा करती है - हालांकि, यह आनुवंशिक रूप से इंजीनियर शैवाल के तनाव को शामिल करता है।