बायोगॅस

बायोगॅस गॅसिफायरमधून तयार होणारा प्रोड्युसर गॅस पाणी उपसण्यासाठी, वीजनिर्मितीसाठी, तसेच स्वयंपाकासाठी देखील वापरला जातो. बायोगॅस गॅसिफायर संयंत्र विविध कार्यक्षमतेमध्ये उपलब्ध असून गरजेप्रमाणे त्यांचा वापर करता येतो. बायोोगॅसमध्ये साधारणपणे ५५ ते ६० टक्के मिथेनचे प्रमाण असते तर उर्वरित भाग कार्बन डायॉक्साईडचा असतो.

बायोगॅस प्रकल्पाचे

बायोगॅस (Biogas):

• मिथेन (CH4): ५०-७५%
• कार्बन डायऑक्साईड (CO2): २५-५०%
• नायट्रोजन (N2): ०-१०%
• हायड्रोजन (H2): ०-१%
• हायड्रोजन सल्फाईड (H2S): ०-३%

स्लरी (Slurry):

• खत (Fertilizer): स्लरीमध्ये नायट्रोजन, फॉस्फोरस आणि पोटॅशियमसारखे पोषक तत्वे असतात, त्यामुळे ते उत्तम खत म्हणून वापरले जाते.

संदर्भ (References):

• Ministry of New and Renewable Energy (MNRE)

बायोगॅस हा जैविक प्रक्रियांमधून बाहेर पडणारा वायू आहे. जर एखादी जैविक प्रक्रिया ऑक्सिजन विरहिiत (ॲनारोबिक) वातावरणात झाली तर बायॉगॅसची निर्मिती होते. बायोगॅसमध्ये साधारणपणे ५५ ते ६० टक्के मिथेनचेप्रमाण असते तर उर्वरित भाग कार्बन डायॉक्साईडचाअसतो. मिथेन हा ज्वलनशील असल्याने बायोगॅस पण ज्वलनशील असतो. परंतु कार्बन डायॉक्साईड या अज्वलनशील वायूमुळे याची ज्वलन उष्णता शुद्ध मिथेनपेक्षा कमी असते. बायोगॅस हा नमूद केल्याप्रमाणे ज्यांना आपण कुजणे म्हणतो अश्या जैविक प्रक्रियांमधून निर्माण होतो. बहुतांशी कुजणाच्या प्रक्रियांमध्ये बायोगॅसची निर्मिती होते.

बायोगॅस हा ज्वलनशील असल्याने त्याचा इंधन म्हणून चांगलाच वापर करता येतो. सांडपाणी प्रकल्पातील गाळ बंद टाकीत कुजू दिल्यास त्यातून मोठ्या प्रमाणावर बायोगॅसची निर्मिती होते. व या गॅसला साठवून त्याचा इंधन म्हणून वापर करतात. हेच तत्‍त्व गोबरगॅस प्रकल्पातही वापरतात. गोबरगॅस हा देखील बायोगॅसच आहे.

बायोगॅस हा इंधन म्हणून तयार करता येत असल्याने याची अपारंपारिक उर्जास्रोतात गणना होते. तसेच कचरा निर्मूलन व सांडपाणी शुद्धीकरणामध्ये बायोगॅस हा उप-उत्पादन म्हणून तयार होतो. असे दुहेरी उद्देश साधले जात असल्याने जग बायोगॅसकडे प्रभावी इंधन म्हणून पहात आहे. त्यामुळे बायोगॅसवर आधारित वाहने, रेल्वेगाड्या, तसेच वीजनिर्मिती संच, शेगड्या इत्यादींमध्ये सुधारणांसाठी संशोधन चालू आहे. तसेच बायोगॅस निर्मिती प्रकल्पांमधून जास्तीजास्त बायोगॅसची निर्मिती कशी करता येईल यावरही संशोधन चालू आहे.

बायोगॅसची निर्मिती ही वर नमूद केल्याप्रमाणे ऑक्सिजन विरहित वातावरणात होते. याकामी ॲनारोबिक जीवाणूंचा उपयोग होतो. गायी म्हशींच्या मोठ्या आतड्यात हे जीवाणू सहज आढळतात. त्यामुळेच गायी म्हशींचे शेण हे बायोगॅस प्रकल्प चालू करण्यास महत्त्वाचे मानले जाते. हे जीवाणू चार प्रकारचे असतात.

मिझोफिलिक - हे जीवाणू ३२ ते ४०° सेल्सियस या तापमानात सर्वोत्तम काम करतात. कमी जास्त तापमान झाल्यास या जीवाणूंची कार्यक्षमता कमी होते.थर्मोफिलिक - हे जीवाणू ५५ ते ७०° सेल्सियस या तापमानात सर्वोत्तम काम करतात. कमी जास्त तापमान झाल्यास या जीवाणूंची कार्यक्षमता कमी होते.

बायोगॅस निर्मिती ही तीन टप्प्यांत पार पडते. या प्रत्येक टप्प्यात वेगवेगळ्या प्रकारचे जीवाणू काम करतात.

पहिला टप्पा - जैविक मालाचे साध्या सोप्या रेणूंमध्ये विघटन. या टप्प्यात साखरेचे, स्टार्चचे, प्रोटीन्सचे व जैविक मालात आढळणार्‍या विविध प्रकारच्या मोठ्यामोठ्या रेणूंचे लहान रेणूंमध्ये विघटन होते. हे लहान रेणू अमिनो ॲसिडचे, किंवा स्टार्चचे लहान रेणू इत्यांदींमध्ये बदलले जातात. हा टप्पा लवकर पार पडतो. या टप्प्यात जीवाणूंना बरीचशी उर्जा मिळते.दुसरा टप्पा- या टप्प्यात लहान रेणूंचे कार्बोक्झिलिक ॲसिडमध्ये रूपांतर होते. याला अम्लीकरण अथवा ॲसिडिफिकेशन असे म्हणतात. हा टप्पा देखील लवकर पार पडतो.तिसरा टप्पा - यात कार्बोक्झिलिक ॲसिडचे मिथेन व कार्बन डायॉक्साईड यांमध्ये ‍म्हणजेच बायोगॅसमध्ये रूपांतर होते. याला मिथेनायझेशन असे म्हणतात. हा टप्पा पार पडायला बराच वेळ लागतो.

सदर माहिती विकिपीडिया मधून सादर करण्यात आली आहे...

बायोगॅस हा जैविक प्रक्रियांमधून बाहेर पडणारा वायू आहे. जर एखादी जैविक प्रक्रिया ऑक्सिजन विरहिiत (ॲनारोबिक) वातावरणात झाली तर बायॉगॅसची निर्मिती होते. बायोगॅसमध्ये साधारणपणे ५५ ते ६० टक्के मिथेनचे प्रमाण असते तर उर्वरित भाग कार्बन डायॉक्साईडचा असतो. मिथेन हा ज्वलनशील असल्याने बायोगॅस पण ज्वलनशील असतो. परंतु कार्बन डायॉक्साईड या अज्वलनशील वायूमुळे याची ज्वलन उष्णता शुद्ध मिथेनपेक्षा कमी असते. बायोगॅस हा नमूद केल्याप्रमाणे ज्यांना आपण कुजणे म्हणतो अश्या जैविक प्रक्रियांमधून निर्माण होतो. बहुतांशी कुजणाच्या प्रक्रियांमध्ये बायोगॅसची निर्मिती होते.

बायोगॅस हा ज्वलनशील असल्याने त्याचा इंधन म्हणून चांगलाच वापर करता येतो. सांडपाणी प्रकल्पातील गाळ बंद टाकीत कुजू दिल्यास त्यातून मोठ्या प्रमाणावर बायोगॅसची निर्मिती होते. व या गॅसला साठवून त्याचा इंधन म्हणून वापर करतात. हेच तत्‍त्व गोबरगॅस प्रकल्पातही वापरतात. गोबरगॅस हा देखील बायोगॅसच आहे.

बायोगॅस हा इंधन म्हणून तयार करता येत असल्याने याची अपारंपारिक उर्जास्रोतात गणना होते. तसेच कचरा निर्मूलन व सांडपाणी शुद्धीकरणामध्ये बायोगॅस हा उप-उत्पादन म्हणून तयार होतो. असे दुहेरी उद्देश साधले जात असल्याने जग बायोगॅसकडे प्रभावी इंधन म्हणून पहात आहे. त्यामुळे बायोगॅसवर आधारित वाहने, रेल्वेगाड्या, तसेच वीजनिर्मिती संच, शेगड्या इत्यादींमध्ये सुधारणांसाठी संशोधन चालू आहे. तसेच बायोगॅस निर्मिती प्रकल्पांमधून जास्तीजास्त बायोगॅसची निर्मिती कशी करता येईल यावरही संशोधन चालू आहे.

बायोगॅसची निर्मिती ही वर नमूद केल्याप्रमाणे ऑक्सिजन विरहित वातावरणात होते. याकामी ॲनारोबिक जीवाणूंचा उपयोग होतो. गायी म्हशींच्या मोठ्या आतड्यात हे जीवाणू सहज आढळतात. त्यामुळेच गायी म्हशींचे शेण हे बायोगॅस प्रकल्प चालू करण्यास महत्त्वाचे मानले जाते. हे जीवाणू चार प्रकारचे असतात.

मिझोफिलिक - हे जीवाणू ३२ ते ४०° सेल्सियस या तापमानात सर्वोत्तम काम करतात. कमी जास्त तापमान झाल्यास या जीवाणूंची कार्यक्षमता कमी होते.थर्मोफिलिक - हे जीवाणू ५५ ते ७०° सेल्सियस या तापमानात सर्वोत्तम काम करतात. कमी जास्त तापमान झाल्यास या जीवाणूंची कार्यक्षमता कमी होते.

बायोगॅस निर्मिती ही तीन टप्प्यांत पार पडते. या प्रत्येक टप्प्यात वेगवेगळ्या प्रकारचे जीवाणू काम करतात.

पहिला टप्पा -
जैविक मालाचे साध्या सोप्या रेणूंमध्ये विघटन. या टप्प्यात साखरेचे, स्टार्चचे, प्रोटीन्सचे व जैविक मालात आढळणार्‍या विविध प्रकारच्या मोठ्यामोठ्या रेणूंचे लहान रेणूंमध्ये विघटन होते. हे लहान रेणू अमिनो ॲसिडचे, किंवा स्टार्चचे लहान रेणू इत्यांदींमध्ये बदलले जातात. हा टप्पा लवकर पार पडतो. या टप्प्यात जीवाणूंना बरीचशी उर्जा मिळते.
दुसरा टप्पा-
या टप्प्यात लहान रेणूंचे कार्बोक्झिलिक ॲसिडमध्ये रूपांतर होते. याला अम्लीकरण अथवा ॲसिडिफिकेशन असे म्हणतात. हा टप्पा देखील लवकर पार पडतो.
तिसरा टप्पा -
यात कार्बोक्झिलिक ॲसिडचे मिथेन व कार्बन डायॉक्साईड यांमध्ये ‍म्हणजेच बायोगॅसमध्ये रूपांतर होते. याला मिथेनायझेशन असे म्हणतात. हा टप्पा पार पडायला बराच वेळ लागतो.

CH₃COOH=CH₄+CO₂ . इंडस्ट्रियल बायोगॅस प्लांट