इथेनॉल एक टिकाऊ, घरेलू स्तर पर उत्पादित ईंधन है जिसका ऑक्टेन रेटिंग गैसोलीन से अधिक होता है, जिससे यह गैसोलीन की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है। हालांकि, इथेनॉल के उत्पादन और उपभोग के कुछ पर्यावरणीय प्रभाव भी सामने आए हैं, जिन पर हम इस लेख में चर्चा करेंगे।
इथेनॉल एक जैव-जैविक ईंधन है जिसका उपयोग परिवहन में जीवाश्म ईंधन के स्थान पर किया जा सकता है । इसमें परिवहन के कार्बन उत्सर्जन को कम करने और पर्यावरणीय प्रदर्शन को बेहतर बनाने की अपार क्षमता है।
गैसोलीन के साथ नैनो-कणों को डोपिंग करके प्रदर्शन और दहन विशेषताओं में सुधार के लिए वर्तमान शोध को भविष्य में उच्च गति वाले एसआई इंजनों तक बढ़ाया जा सकता है। संख्यात्मक विश्लेषण एक एसआई इंजन पर किया जा सकता है जो प्रदर्शन विशेषताओं में सुधार के लिए एक अन्य वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत द्वारा संचालित होता है।
इसके अतिरिक्त, एनओएक्स उत्सर्जन को कम करने में मदद करने के लिए और दोहरे ईंधन मोड में संचालित करने के लिए इसे संशोधित करके निकास गैस पुनरावर्तन को शामिल करके इस अध्ययन में सुधार किया जा सकता है।
इथेनॉल एक अपेक्षाकृत कम लागत वाला वैकल्पिक ईंधन है जो कम प्रदूषण और अनब्लेंडेड गैसोलीन की तुलना में अधिक उपलब्धता का दावा करता है। लेकिन जहाँ ईंधन के रूप में इथेनॉल के उपयोग के कई फायदे हैं, वहीं कुछ कमियाँ भी हैं।
इथेनॉल क्या है?
इथेनॉल एक अनाज शराब है जिसे गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जा सकता है और मोटर वाहनों में इस्तेमाल किया जा सकता है। कई गैसोलीन स्टेशन मिश्रित ईंधन प्रदान करते हैं, जो आमतौर पर 10 प्रतिशत इथेनॉल और 90 प्रतिशत गैसोलीन होता है।
स्टार्च के कई स्रोतों से इथेनॉल को किण्वित किया जा सकता है, जिसमें मक्का, गेहूं, अनाज ज्वार, जौ और आलू शामिल हैं, और गन्ना और मीठी ज्वार जैसी चीनी फसलों से।
इथेनॉल उत्पादन का एक उप-उत्पाद डिस्टिलर अनाज है, जिसे गीले या सूखे पशुओं को खिलाया जा सकता है। क्योंकि गीले डिस्टिलर के अनाज जल्दी खराब होने वाले और भारी होते हैं, जो परिवहन लागत में वृद्धि करते हैं, वे आमतौर पर एक इथेनॉल संयंत्र के 100 मील के दायरे में उपयोग किए जाते हैं।
डिस्टिलर अनाज अधिक स्थिर और परिवहन के लिए आसान होते हैं जब एक इथेनॉल उत्पादक उन्हें सूखता है, हालांकि इससे इथेनॉल उत्पादक के लिए ऊर्जा लागत बढ़ जाती है। डिस्टिलर अनाज मकई से कई पोषक तत्वों को बरकरार रखता है, क्योंकि केवल स्टार्च को हटा दिया गया है।
इथेनॉल का उत्पादन कैसे होता है?
इथेनॉल का उत्पादन "ड्राई ग्राइंड" पौधों के रूप में जाने जाने वाले पौधों से किया जाता है, मकई की गुठली छोटे कणों में बारीक होती है। फिर किण्वन के लिए स्टार्च को परिवर्तित करने के लिए एंजाइमों के साथ ग्राउंड कॉर्न में पानी मिलाया जाता है। मैश के रूप में भी जाना जाने वाला मिश्रण, स्टार्च को और नीचे तोड़ने के लिए पकाया जाता है।
मैश को कुकर से निकाल दिया जाता है और मैश में एक दूसरे एंजाइम (ग्लूकोमालीसे) को जोड़ने से पहले ठंडा होने दिया जाता है। यह एंजाइम तरल स्टार्च को शर्करा में बदलने में मदद करता है।
खमीर मैश में जोड़ा जाता है और किण्वन इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है। लगभग दो दिनों के बाद, किण्वन प्रक्रिया पूरी हो जाती है और मैश को फिर से गरम किया जाता है।
हीटिंग प्रक्रिया के दौरान, इथेनॉल एक वाष्प में वाष्पित हो जाता है जिसे एकत्र किया जाता है, जबकि शेष मक्का और खमीर ठोस रहते हैं।
इथेनॉल वाष्प को ठंडा किया जाता है और एक तरल में संघनित किया जाता है। इस तरल को इथेनॉल से अतिरिक्त पानी निकालने के लिए निर्जलित किया जाता है, जिससे "निर्जल" इथेनॉल गैसोलीन के साथ सम्मिश्रण के लिए उपयुक्त हो जाता है।
इथेनॉल को गीली मिलिंग प्रक्रिया द्वारा भी उत्पादित किया जा सकता है जो मकई को कई अलग-अलग घटकों में अलग करता है और इथेनॉल सहित अंतिम उत्पादों के लिए कई विकल्प प्रदान करता है। यह प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल और अत्यधिक हो सकती है।
स्पार्क-इग्निशन इंजन में उपयोग के लिए इथेनॉल एक अच्छा ईंधन है। इसका उपयोग डीजल (बायोडीजल) के लिए एक योज्य के रूप में किया जा सकता है। रासायनिक उद्योग के लिए इथेनॉल भी एक महत्वपूर्ण फीडस्टॉक है।
हालांकि, इसके उपयोग के बावजूद, इथेनॉल, इसकी उत्पादन प्रक्रिया और इसके उपभोग की प्रक्रिया से जुड़े कुछ पर्यावरणीय प्रभाव हैं। यहाँ पर्यावरण पर इथेनॉल के प्रभाव हैं।
एथेनो के 10 पर्यावरणीय प्रभावl
- वायु प्रदुषण
- बहुत सारी पर्यावरणीय जगह लेता है
- मानवीय प्रभाव
- कृषि और खाद्य उत्पादन पर प्रभाव
- मिट्टी पर प्रभाव
- ग्लोबल वॉर्मिंग
- पानी पर प्रभाव
- मीथेन (सीएच4) पीढ़ी
- समुद्री जीवन पर प्रभाव।
- आग से विस्फोट
1. वायु प्रदूषण
ट्रक और रेल परिवहन इथेनॉल को सम्मिश्रण टर्मिनलों तक ले जाने के प्रमुख तरीके हैं, जहाँ उपभोक्ता इंजन के उपयोग के लिए E-10 या E-85 मिश्रण बनाने के लिए इथेनॉल को गैसोलीन के साथ मिलाया जाता है।
अधिक महंगे ट्रक, रेल और नौका परिवहन का उपयोग करने से हवा में गैसीय प्रदूषकों की रिहाई की दर बढ़ जाती है, जिससे वातावरण प्रदूषित होता है।
हालांकि, इस मुद्दे को हल करने के लिए, वर्तमान में इथेनॉल का परिवहन उन पाइपलाइनों द्वारा नहीं किया जाता है जिन्हें पेट्रोलियम आधारित उत्पादों के लिए डिज़ाइन और उपयोग किया जाता है, लेकिन फिर कुछ कंपनियां इस तरह से इथेनॉल की शिपिंग का परीक्षण कर रही हैं।
इथेनॉल बायोडिग्रेडेशन के एक मेटाबोलाइट ब्यूटिरेट की पीढ़ी द्वारा भी हानिकारक गंध का उत्पादन किया जा सकता है।
2. बहुत सारे पर्यावरणीय स्थान लेता है
पर्यावरण पर इथेनॉल के बुनियादी प्रभावों में से एक यह है कि इसे उगाने के लिए क्रॉपलैंड स्पेस की आवश्यकता होती है।
क्योंकि यह मुख्य रूप से मकई से प्राप्त होता है, बहुत सी भूमि का उपयोग भोजन या पशुधन को विकसित करने के लिए किया जा सकता है, इसके बजाय ईंधन उत्पाद विकसित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
3. मानव प्रभाव
इथेनॉल के तीव्र अंतर्ग्रहण से सिरदर्द, मतली, उल्टी, उनींदापन, थकान, बिगड़ा हुआ, निर्णय, बेहोशी, समन्वय की कमी और कोमा हो सकता है।
साँस लेने से आंख और ऊपरी श्वसन पथ में जलन, थकान और सिरदर्द हो सकता है, जबकि त्वचीय संपर्क त्वचा में जलन पैदा कर सकता है, लंबे समय तक संपर्क से शुष्क त्वचा, छीलने, खुजली और दरारें हो सकती हैं।
भारी शराब की खपत के अलावा, इथेनॉल का एक उपोत्पाद व्यसन का कारण बन सकता है और सभी प्रकार की चोट और आघात को बढ़ा सकता है। शराब के प्रति संवेदनशीलता में पर्यावरण और आनुवंशिक कारक शामिल हैं।
हालांकि, मध्यम इथेनॉल खपत तनाव कम कर देता है और खुशी और कल्याण की भावनाओं को बढ़ाता है, और कोरोनरी हृदय रोग के जोखिम को कम कर सकता है।
इसके अलावा, कुपोषण इथेनॉल का एक परिणामी प्रभाव हो सकता है और यकृत चयापचय और प्रतिरक्षात्मक कार्यों के साथ इसके हस्तक्षेप के कारण प्रत्यक्ष विषैला प्रभाव भी डाल सकता है।
शराब और विभिन्न कैंसर के बीच एक कारण प्रभाव देखा गया है। शराब की खपत और संतुलित पोषण की समाप्ति शराबियों के लिए प्राथमिक गैर-चिकित्सीय उपायों की सिफारिश की जाती है।
जिगर की चोट से पीड़ित शराबियों के लिए ड्रग थेरेपी के मिश्रित परिणाम सामने आए हैं। अंत-चरण यकृत रोग में, यकृत प्रत्यारोपण पर विचार किया जा सकता है।
4. कृषि और खाद्य उत्पादन पर प्रभाव
जैसा कि ऊपर कहा गया है, मकई और सोया आधारित जैव ईंधन खाद्य उत्पादन से दूर होने वाली भूमि की मात्रा से संबंधित हैं। इथेनॉल और बायोडीजल उत्पादन की मांगों को पूरा करने के लिए पर्याप्त फसल उगाने की चुनौती महत्वपूर्ण है और कुछ का कहना है कि यह दुरूह है।
इथेनॉल पैदा करने वाली फसलों को उगाने के लिए ली गई भूमि के इस बड़े हिस्से ने केवल काफी हद तक खाद्य उत्पादन को प्रभावित किया है क्योंकि कृषि प्रमुख रूप से प्रभावित हुई है। इससे खाद्य आपूर्ति की कमी हो गई है क्योंकि कृषि योग्य भूमि का उपयोग अन्य फसल रोपण के लिए इथेनॉल फसलों के लिए किया जाता है।
कुछ विशेषज्ञों के अनुसार, व्यापक उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में जैव ईंधन का उत्पादन करने का मतलब दुनिया के शेष अधिकांश जंगलों और खुले स्थानों को कृषि भूमि में परिवर्तित करना हो सकता है, जो एक ऐसा बलिदान है जिसे करने के लिए कुछ ही लोग तैयार होंगे।
5. मिट्टी पर प्रभाव
सामान्य तौर पर, मकई का उत्पादन पोषक तत्वों और तलछट प्रदूषण का लगातार स्रोत होता है। हालांकि इथेनॉल और अन्य जैव ईंधन को अक्सर गैसोलीन, औद्योगिक मकई और सोया की खेती के लिए स्वच्छ, कम लागत वाले विकल्प के रूप में प्रचारित किया जाता है, फिर भी पर्यावरण पर एक अलग तरीके से हानिकारक प्रभाव पड़ता है।
यह औद्योगिक मकई किसानों के लिए विशेष रूप से सच है। इथेनॉल के लिए मकई उगाने में बड़ी मात्रा में सिंथेटिक उर्वरक और शाकनाशी शामिल हैं।
इसके अतिरिक्त, फसलों को उगाने और उन्हें जैव ईंधन में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा को संबोधित करने वाले शोध ने निष्कर्ष निकाला कि मकई से इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए इथेनॉल की तुलना में 29% अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
6. ग्लोबल वॉर्मिंग
वाहन ईंधन के रूप में उपयोग के लिए गैसोलीन के साथ मिश्रित होने पर, इथेनॉल वाहन के प्रकार, इंजन अंशांकन और मिश्रण स्तर के आधार पर कुछ उत्सर्जन लाभ प्रदान कर सकता है।
परंपरागत ईंधनों की तरह, इथेनॉल मिश्रणों के उपयोग और भंडारण से विनियमित प्रदूषकों, जहरीले रसायनों और ग्रीनहाउस गैसों (जीएचजी) का उत्सर्जन हो सकता है, जो वैश्विक तापमान वृद्धि का प्रमुख कारण हैं।
7. पानी पर प्रभाव
इथेनॉल रिसाव से संबंधित सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव सतही जल पर पड़ा है। कुछ मामलों में, सतही जल प्रभाव ऑक्सीजन की कमी के परिणामस्वरूप फैलने के कई दिनों बाद जलीय जीवन को मारता है।
प्रभाव मूल स्थल से लंबी दूरी पर हो सकता है। इसके अलावा, इथेनॉल से छलकाव मिट्टी के माध्यम से रिस सकता है, जिससे संभावित भूजल संदूषण और सतह के पानी में निर्वहन होता है, जो एक चक्रीय प्रक्रिया के साथ-साथ मीथेन उत्पादन भी हो सकता है।
8. मीथेन (सीएच4) पीढ़ी
भूजल में इथेनॉल के अवायवीय क्षरण से मीथेन गैस का उत्पादन होता है। विस्फोटक सीमा से अधिक असंतृप्त मिट्टी में मीथेन की उपस्थिति से विस्फोट का खतरा हो सकता है।
लंबे समय तक मीथेन गैस का उत्पादन किया जा सकता है और मिट्टी की गैस में लंबे समय तक बना रहता है। और वातावरण के संपर्क में आने पर, यह पृथ्वी के तापमान को गर्म कर सकता है, क्योंकि मीथेन (CH4) गैस को ग्रीनहाउस गैस के रूप में जाना जाता है।
9. समुद्री जीवन पर प्रभाव।
समुद्री इथेनॉल रिसाव से रिसाव के सीधे संपर्क में आने वाले पारिस्थितिक तंत्रों के लिए विषाक्त होने का खतरा होता है और यह सतही जलीय पारिस्थितिकी तंत्र को प्रभावित कर सकता है ।
ऑक्सीजन की कमी एथेनॉल समुद्री जीवन को प्रभावित करने का एक प्रमुख तरीका है, क्योंकि समुद्री जीवन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन उपलब्ध नहीं होगी, जिसके परिणामस्वरूप समय के साथ जलीय जीवन की मृत्यु हो जाएगी।
10. आग विस्फोट
पेट्रोल की तरह ही इथेनॉल के लिए ज्वलनशीलता सबसे बड़ा खतरा है। खासतौर पर तब, जब यह बिना पानी मिलाए सूरज की रोशनी के संपर्क में हो। अध्ययन से पता चलता है कि इथेनॉल की व्यापक ज्वलनशीलता सीमा (3.3 से 19% या मात्रा के अनुसार 33,000 से 190,000 पीपीएम) है।
ज्वलनशीलता के लिए इस चिंता को देखते हुए, किसी भी प्रकार का विस्फोट होने पर पर्यावरण और मनुष्यों के जीवन और गुण खतरे में पड़ सकते हैं।
इसके अलावा, बिजली का संचालन करने की इसकी क्षमता से बिजली का झटका लग सकता है और ट्रांस-लोडिंग संचालन के दौरान उचित रूप से ग्राउंड और बंधुआ नहीं होने पर आग लगने की संभावना हो सकती है।
निष्कर्ष
इथेनॉल, जो सबसे आशाजनक जैव ईंधन में से एक है, ने दुनिया भर में एक दशक पहले शुरू हुए तेल संकट के कारण दुनिया भर का ध्यान आकर्षित किया है। हालांकि, इथेनॉल के पर्यावरण के लिए अधिक फायदेमंद होने के लिए, एक अच्छी तरह से विनियमित प्रणाली की आवश्यकता है जिसमें कई प्रकार के इथेनॉल शामिल हों। यह पर्यावरण की रक्षा और संरक्षण के लिए है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न - इथेनॉल के पर्यावरणीय प्रभाव
मकई इथेनॉल में ऊर्जा के अन्य नवीकरणीय स्रोतों जैसे सेल्यूलोसिक इथेनॉल, पवन और सौर ऊर्जा के पर्यावरणीय प्रमाणिकता का अभाव है। जैसा कि मकई इथेनॉल को गैसोलीन की तुलना में 24% अधिक कार्बन सघन होने के लिए खोजा गया है और इस प्रकार यह एक गैर-जलवायु-अनुकूल ईंधन के रूप में सिद्ध होता है।