जितना बायोमास एक आकर्षक नवीकरणीय कम सल्फर ईंधन है, बायोमास के संभावित पर्यावरणीय प्रभावों को इसके ऊर्जा संसाधन के उपयोग के कारण महसूस किया जाता है।
बायोमास किसी पारिस्थितिकी तंत्र के कुल द्रव्यमान को संदर्भित करता है। इसमें शामिल हैं: पादप बायोमास, परपोषी बायोमास (अन्य जीवों को खाने वाले जीव), प्रजाति बायोमास (किसी समुदाय में एक प्रजाति का बायोमास), स्थलीय बायोमास, महासागरीय बायोमास और यहां तक कि वैश्विक बायोमास भी।
बायोमास को एक पारिस्थितिकी तंत्र में द्रव्यमान की कुल मात्रा या किसी दिए गए क्षेत्र में द्रव्यमान की औसत मात्रा के रूप में परिमाणित किया जा सकता है।
खाद्य और रेशे के उत्पादन के लिए आवश्यक कृषि योग्य भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा, जैव द्रव्यमान उत्पादन से संबंधित प्रमुख मुद्दा है। मिट्टी का क्षरण, जलवायु परिवर्तन , पर्यावास का विनाश और प्रजातियों का लुप्त होना, पोषक तत्वों की कमी और जल की गुणवत्ता में गिरावट भी जैव द्रव्यमान उत्पादन और ऊर्जा के लिए कृषि और वन अवशेषों के उपयोग के संभावित पर्यावरणीय प्रभाव हैं।
इन प्रभावों की गंभीरता अत्यधिक साइट-निर्भर है और इसका क्षेत्रीय स्तर पर मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
जैव द्रव्यमान पदार्थों को ईंधन में परिवर्तित करने की जैव रासायनिक और ऊष्मा रासायनिक प्रक्रियाओं से वायु प्रदूषक (जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, कण पदार्थ, हाइड्रोजन सल्फाइड आदि), ठोस अपशिष्ट और अपशिष्ट जल उत्पन्न होते हैं जो पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं।
हालांकि, बायोमास उत्पादन और रूपांतरण से पर्यावरणीय प्रभावों को संरक्षण प्रथाओं के कार्यान्वयन और सावधानीपूर्वक योजना बनाकर, उपयुक्त पर्यावरण नियंत्रण प्रौद्योगिकी को नियोजित करके और उत्पादित किसी भी उप-उत्पादों का उपयोग करके कम किया जा सकता है।
बायोमास क्या है?
बायोमास नवीकरणीय जैविक पदार्थ है जो पौधों और जानवरों जैसे जीवित जीवों से बनता है। बायोमास को बिजली या अन्य प्रकार की ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले नवीकरणीय और टिकाऊ ऊर्जा स्रोत के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है। यह जैव-ऊर्जा का एक रूप है।
ऊर्जा के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम बायोमास सामग्री पौधे, लकड़ी और अपशिष्ट हैं। इन्हें बायोमास फीडस्टॉक्स कहा जाता है। 1800 के दशक के मध्य तक, बायोमास संयुक्त राज्य अमेरिका में कुल वार्षिक ऊर्जा खपत का सबसे बड़ा स्रोत था।
कई देशों में बायोमास एक महत्वपूर्ण ईंधन बना हुआ है, खासकर विकासशील देशों में खाना पकाने और गर्म करने के लिए। बायोमास में सूर्य से संचित रासायनिक ऊर्जा होती है। प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पौधे बायोमास का उत्पादन करते हैं।
जैव द्रव्यमान को जलाकर ऊष्मा उत्पन्न की जा सकती है (प्रत्यक्ष), बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है (प्रत्यक्ष), या जैव ईंधन में संसाधित किया जा सकता है (अप्रत्यक्ष)।
हालाँकि, ऊर्जा का यह दिलचस्प स्रोत पर्यावरण पर प्रभाव के बिना है, इसने हमें शोध करने के लिए प्रेरित किया ताकि पर्यावरण पर बायोमास द्वारा उत्पन्न कुछ प्रतिकूल प्रभावों के बारे में आपको बताया जा सके।
बायोमास के 10 पर्यावरणीय प्रभाव
1. जलवायु चानge
जलवायु परिवर्तन एक प्रमुख वैश्विक पर्यावरणीय समस्या है, जिसका कारण जंगलों से लकड़ी का गैर-टिकाऊ तरीके से निष्कर्षण और जीवाश्म ईंधन का दहन पाया गया है, और इस घटना ने कुशल और पर्यावरण के अनुकूल वैकल्पिक ऊर्जा विकल्पों की खोज की आवश्यकता को महसूस कराया है।
लकड़ी और अन्य जैव-ईंधन के दहन से CO₂ (ग्रीनहाउस गैस) का उत्सर्जन होता है , क्योंकि लकड़ी का लगभग 50% भाग कार्बन होता है। यह ग्रीनहाउस गैस वैश्विक तापमान वृद्धि में प्रमुख योगदान देती है, जिसके परिणामस्वरूप जलवायु में परिवर्तन होता है।
हालांकि, अगर ईंधन की लकड़ी निष्कर्षण के स्थायी तरीकों से आती है, तो इसके दहन से शून्य शुद्ध कार्बन उत्सर्जन होगा। लेकिन फिर, गैर-टिकाऊ स्रोतों से उपयोग की जाने वाली ईंधन की लकड़ी का प्रतिशत निर्धारित करना मुश्किल है।
वैश्विक स्तर पर, CO2.8 उत्सर्जन का लगभग 2% ईंधन लकड़ी के दहन के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, CO2 उत्सर्जन के अलावा, ईंधन की लकड़ी और कृषि-अवशेषों के दहन से अधूरे दहन के उत्पादों का उत्सर्जन होता है।
ये उत्पाद उत्सर्जित कार्बन के प्रति ग्राम के हिसाब से CO2 से भी कहीं अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं। CO, CH4 और गैर-मीथेन हाइड्रोकार्बन जैसी गैर-CO2 ग्रीनहाउस गैसों की वैश्विक तापवृद्धि क्षमता का अनुमान, इसमें लगने वाले समय के आधार पर, CO2 की तुलना में 20-110 प्रतिशत तक हो सकता है।
2. वनों की कटाई
वैश्विक ईंधन लकड़ी की खपत लगभग 1.3 x 109 घन मीटर होने का अनुमान है और आने वाले वर्षों में इसके और बढ़ने की उम्मीद है। जलाऊ लकड़ी के मुख्य स्रोत जंगल, गाँव के पेड़ और वन अवशेष हैं। विकासशील देशों में ईंधन की लकड़ी का बड़े पैमाने पर घरेलू ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। उद्योगों (जैसे इस्पात उद्योग) में इसका उपयोग ऊष्मा के स्रोत के रूप में किया जाता है।
कई ऊर्जा कंपनियां ईंधन के लिए जंगल की इमारती लकड़ी का उपयोग करती हैं जिससे परिपक्व पेड़ों को अंधाधुंध रूप से काटा जाता है जिससे वनों की कटाई, आवास की हानि, प्राकृतिक सुंदरता का विनाश आदि होता है।
वनों की कटाई के लिए ईंधन की लकड़ी के निष्कर्षण के योगदान पर अलग-अलग विचार व्यक्त किए गए हैं। अध्ययनों ने निष्कर्ष निकाला है कि ईंधन की लकड़ी का निष्कर्षण पेड़ों (गांवों और जंगलों में), वन क्षरण और अंततः वनों की कटाई के लिए अलग-अलग डिग्री में योगदान देता है।
ईंधन की लकड़ी की मांग और उत्पादन के बीच असंतुलन वनों की कमी के लिए जिम्मेदार प्राथमिक कारकों में से एक बताया गया है। ग्रामीण और शहरी दोनों क्षेत्रों की घरेलू और औद्योगिक जरूरतों को पूरा करने के लिए ईंधन की लकड़ी के बढ़ते उपयोग ने वनों की गिरावट में योगदान दिया है।
3. मिट्टी के पोषक तत्वों की हानि
कृषि के अवशेष विकासशील देशों के ग्रामीण क्षेत्रों में ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण स्रोत का निर्माण करते हैं जब खेतों में छोड़ दिया जाता है तो मिट्टी की उर्वरता में सुधार होता है। और ऊर्जा के लिए कृषि अवशेषों का उपयोग एक मुद्दा होगा यदि यह मिट्टी की उर्वरता को कम करता है।
हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सभी अवशेषों का मिट्टी पर समान प्रभाव नहीं होता है। मकई के भुट्टे, चावल की भूसी, जूट की छड़ें, कपास का स्टॉक, और नारियल के खोल जैसे कुछ अवशेष आसानी से विघटित नहीं होते हैं और इनमें ऊर्जा स्रोतों के रूप में क्षमता होती है। इस प्रकार कृषि अवशेषों के चुनाव का पर्यावरण पर प्रभाव पड़ता है।
गोबर, हालांकि यह एक उर्वरक है, लेकिन कुछ दिनों के लिए जलाए जाने या धूप में रहने पर उर्वरक के रूप में अपना मूल्य खो देता है।
वर्तमान में, अनाज से फसल अवशेषों का बड़े पैमाने पर चारे के रूप में उपयोग किया जाता है, और लिग्नियस (वुडी) अवशेषों का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। लकड़ी के फसल अवशेषों को जलाने से मिट्टी में पोषक तत्वों की कोई महत्वपूर्ण हानि नहीं हो सकती है।
पशुओं के गोबर को ईंधन के रूप में जलाने से कार्बनिक पदार्थ और अन्य पोषक तत्वों की हानि होती है जिससे फसल उत्पादन प्रभावित होता है। इस प्रकार फसल अवशेषों और गोबर को जलाने के कारण पोषक तत्वों के नुकसान का पर्यावरणीय प्रभाव मामूली है।
4. हू पर प्रभावआदमी स्वास्थ्य
ईंधन की लकड़ी जलाने से होने वाले धुएं के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप स्वास्थ्य समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं। विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के अनुसार, कम गुणवत्ता वाले जैव ईंधन जैसे कृषि अवशेषों और जानवरों के कचरे से निकलने वाला धुआं शिशुओं और महिलाओं में तीव्र ब्रोंकाइटिस और निमोनिया का कारण बन सकता है।
अधिकांश विकासशील देशों में ग्रामीण रसोई घरों में बायोमास ईंधन के उपयोग से निकलने वाला धुआं, लकड़ी की आग और संबंधित प्रदूषण आम घटनाएं हैं। धुएँ से भरी रसोई में खाना बनाना असुविधाजनक होता है और इससे महिलाओं में नीरसता आती है।
5. वायु प्रदूषण
ग्रीन हाउस गैसों के योगदान उत्सर्जन के बाहर, जो ग्लोबल वार्मिंग का कारण बनता है और अंततः, जलवायु परिवर्तन, एक ठोस, तरल, या गैसीय अवस्था में बायोमास को जलाने से अन्य प्रदूषक और कण पदार्थ हवा में निकल सकते हैं, जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों, और नाइट्रोजन ऑक्साइड, जीवित जीवों द्वारा उपयोग के लिए हवा को अनुपयुक्त बनाते हैं। इस घटना को वायु प्रदूषण के रूप में जाना जाता है।
कुछ उदाहरणों में, जला हुआ बायोमास जीवाश्म ईंधन की तुलना में अधिक प्रदूषण का उत्सर्जन कर सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के विपरीत, इनमें से कई प्रदूषकों को नए पौधों द्वारा अलग नहीं किया जा सकता है।
इन यौगिकों को ठीक से समाहित न करने पर कई पर्यावरणीय और मानव श्वसन संबंधी स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।
6. जल संसाधन में कमी
पौधों को बढ़ने के लिए पानी की आवश्यकता होती है। जब ऊर्जा कंपनियां जैव-ऊर्जा संयंत्र के लिए पेड़ और अन्य फसलें उगाती हैं, तो वे सिंचाई के लिए बहुत सारे पानी का उपयोग करती हैं।
बड़े पैमाने पर, यह सूखे की स्थिति को बढ़ाता है, जलीय आवासों को प्रभावित करता है और अन्य प्रयोजनों (घरेलू उपयोग, खाद्य फसलों, पीने, जल विद्युत, आदि) के लिए उपलब्ध जल आपूर्ति की मात्रा को प्रभावित करता है।
7. मृदा अपरदन
मिट्टी का अपरदन तब होता है जब बारिश के कारण मिट्टी के कण मिट्टी की सतह से अलग हो जाते हैं या हवा या बहते पानी द्वारा स्थानांतरित हो जाते हैं।
जीवित वनस्पति या फसल के अवशेष मिट्टी की सतह को कटाव से बचाते हैं, लेकिन जब मिट्टी की सतह पौधों की सामग्री से ढकी नहीं होती है, तो पानी मिट्टी के कणों को समुच्चय से हटा देता है, जिससे मिट्टी का क्षरण होता है। बायोमास ऊर्जा के लिए फसलों की कटाई से मिट्टी में कटाव का स्तर बढ़ जाता है।
8. बंजर
कृषि और पशुधन के लिए वनों और जंगलों की सफाई के कारण मरुस्थलीकरण। बायोमास ऊर्जा उद्योग पेड़ों को लकड़ी के छर्रों में बदल देता है और फिर उन्हें उपयोगिता पैमाने पर बिजली के लिए जला देता है।
बायोमास कंपनियां इस प्रक्रिया को स्वच्छ ऊर्जा के रूप में गलत तरीके से इस्तेमाल करती हैं , लेकिन बिजली उत्पादन के लिए पेड़ों को जलाने से कोयला जलाने की तुलना में अधिक कार्बन प्रदूषण होता है और उद्योग जंगलों और वन्यजीवों को लंबे समय तक नुकसान पहुंचाते हैं।
9. प्राकृतिक वास का नुकसान
बायोएनेर्जी की मांग उन प्रजातियों के निवास स्थान के नुकसान को बढ़ा सकती है जो शहरीकरण के लिए आवास खो रहे हैं। वन, जो जीवित जीवों के आवास के रूप में काम करते हैं, बायोमास के कारण नष्ट हो सकते हैं। और आवास के नुकसान का मतलब जैव विविधता का नुकसान है।
10. जैव विविधता के नुकसान
कम मूल्य की लकड़ी को मूल्य देने के लिए बायोमास कटाई को बढ़ावा दिया जाता है क्योंकि यह आरी की लकड़ी की तरह मूल्यवान नहीं है। हालांकि, ये पेड़ जैव विविधता के लिए सबसे मूल्यवान हैं।
ऐसे पेड़ों को हटाने से गुहा में रहने वाले जानवरों जैसे कि गिलहरी और उल्लू के निवास स्थान में काफी कमी आती है।
मृत और सड़ी हुई लकड़ी को हटाने से खाद्य श्रृंखला के आधार से सामग्री भी हट जाती है जो जटिल कवक और अकशेरूकीय समुदायों का समर्थन करती है। बायोमास में वृद्धि के साथ प्रजातियों की संख्या और कार्यात्मक समृद्धि में कमी आई है।
निष्कर्ष
बायोमास भारी रासायनिक परिवर्तनशीलता के साथ एक जटिल, प्राकृतिक, नवीकरणीय सामग्री है। ऊर्जा उत्पादन के लिए इसकी क्षमता उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया पर भिन्न होती है, जिसमें प्राथमिक या अत्यधिक परिष्कृत प्रौद्योगिकियां शामिल हो सकती हैं।
इसलिए, जैसा कि हम जैव ईंधन या जैव ऊर्जा के स्रोत के रूप में बायोमास के उपयोग का विकल्प चुनते हैं, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि विचार करने के लिए पर्यावरण पहला कारक है।