બીજી અને ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલ: લાક્ષણિકતાઓ અને ઉપયોગો

વૈશ્વિક સંદર્ભમાં જ્યાં આબોહવા નીતિઓ પ્રાધાન્ય મેળવી રહી છે અને દેશો CO2 ઉત્સર્જન ઘટાડવા માંગે છે, બાયોફ્યુઅલ મુખ્ય ઉકેલોમાંના એક તરીકે ઉભરી આવે છે. પરિવહન એક મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે 29 માં વૈશ્વિક CO2 સમકક્ષ ઉત્સર્જનના 2019% ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, આ ઉદ્યોગને ડીકાર્બોનાઇઝ કરવાના માર્ગો શોધવા જરૂરી છે અને બીજી અને ત્રીજી પેઢીના જૈવ ઇંધણ આ વ્યૂહરચનામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

આ લેખમાં, અમે બીજી અને ત્રીજી પેઢીના જૈવિક ઇંધણ શું છે, તેઓ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે, તેમની લાક્ષણિકતાઓ અને પરંપરાગત અશ્મિભૂત ઇંધણ કરતાં તેમના ફાયદા વિશે વિગતવાર અન્વેષણ કરીશું.

પ્રથમ પે generationીના બાયોફ્યુઅલ

પ્રથમ પેઢીના જૈવિક ઇંધણ મકાઈ, શેરડી અથવા સોયાબીન જેવા ખોરાક માટે બનાવાયેલ કૃષિ પાકોમાંથી મેળવવામાં આવે છે. બાયોઇથેનોલ અને બાયોડીઝલ આ પ્રકારના બાયોફ્યુઅલના બે પ્રતિનિધિ ઉદાહરણો છે. તેમણે બાયોએથેનોલ તે મુખ્યત્વે આથો દ્વારા શર્કરા અથવા સ્ટાર્ચથી સમૃદ્ધ પાકમાંથી મેળવવામાં આવે છે, અને તેનો ઉપયોગ વાહન ઇંધણ બનાવવા માટે ગેસોલિન સાથે મિશ્રિત થાય છે. બીજી તરફ, ધ બાયોડીઝલ તે વનસ્પતિ તેલ અથવા પ્રાણીની ચરબીમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે ટ્રાંસસ્ટેરિફિકેશન નામની રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.

ઉર્જા સંક્રમણના પ્રથમ તબક્કામાં આ જૈવ ઇંધણ આવશ્યક હોવા છતાં, તેમની ખાદ્ય ઉત્પાદન સાથે સ્પર્ધા કરવા માટે ટીકા કરવામાં આવે છે, જે કિંમતોમાં વધારો કરી શકે છે અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં ઉત્પાદન માટે જમીનની ખેતીના મોટા વિસ્તારોને સમર્પિત કરીને વનનાબૂદી અને જૈવવિવિધતાના નુકશાનનું કારણ બને છે. ખોરાકને બદલે ઊર્જા.

બીજી અને ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલ

બીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલ

બીજી પેઢીના જૈવ ઇંધણ પ્રથમ પેઢીના જૈવ ઇંધણ કરતાં નોંધપાત્ર સુધારો દર્શાવે છે કારણ કે તેમનું ઉત્પાદન માનવ પોષણ સાથે સ્પર્ધા કરતું નથી. આ જૈવ ઇંધણ બિન-ખાદ્ય લિગ્નોસેલ્યુલોસિક ફીડસ્ટોક્સમાંથી મેળવવામાં આવે છે, જેમાં કૃષિ અને વનસંવર્ધન કચરાનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે સ્ટ્રો, સેલ્યુલોઝ કચરો, શેરડીનો બગાસ, અન્ય વચ્ચે

આ પ્રક્રિયામાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકોમાંની એક ઉત્પાદન છે સેલ્યુલોસિક બાયોઇથેનોલ, જેમાં ઉત્સેચકો અને સુક્ષ્મસજીવોનો ઉપયોગ કરીને સેલ્યુલોસિક સામગ્રીના રાસાયણિક વિઘટનનો સમાવેશ થાય છે. પરંપરાગત પદ્ધતિઓની તુલનામાં આ પ્રક્રિયા વધુ જટિલ છે, પરંતુ કચરો ગણાતી સામગ્રીનો નવો ઉપયોગ કરીને વધુ ઇકોલોજીકલ ટકાઉપણાની મંજૂરી આપે છે.

બીજો મહત્વનો સ્ત્રોત બાયોડીઝલની પ્રાપ્તિ છે અખાદ્ય તેલ, જેમ કે જટ્રોફા તેલ અથવા શેવાળ. આ સંસાધનો સાથે, અમે ખોરાક સાથેની સ્પર્ધાની સમસ્યાને ટાળીએ છીએ, અને વધુમાં સીમાંત જમીનો અને પાકો કે જેને ઓછા પાણીના સંસાધનોની જરૂર હોય છે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

બીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલનો સૌથી મોટો ફાયદો એ છે કે તેઓ કરી શકે છે નાટકીય રીતે ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન ઘટાડે છે (GHG), ઉર્જા ક્ષેત્રની સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે અને પ્રથમ પેઢીના જૈવ ઇંધણના ઉત્પાદનને કારણે વનનાબૂદી અને જમીનના અધોગતિને ઘટાડે છે.

ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલ

ત્રીજી પેઢીના જૈવ ઇંધણ ટકાઉ ઇંધણના ઉત્પાદનમાં નવી સીમાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેઓ થી વિકસાવવામાં આવે છે સુક્ષ્મસજીવો અથવા શેવાળ જે તેલ અને અન્ય ઉર્જા સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. શેવાળ, ખાસ કરીને, ઉત્પાદક કૃષિ જમીન માટે સ્પર્ધા કર્યા વિના, ખારા પાણીના સ્ત્રોતો અને ગંદાપાણી સહિતના વિવિધ વાતાવરણમાં વૃદ્ધિ કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે આશાસ્પદ સ્ત્રોત છે.

ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલનું મુખ્ય ઉદાહરણ છે માઇક્રોએલ્ગી બાયોડીઝલ. માઇક્રોએલ્ગી તેમની કામગીરીને મહત્તમ બનાવવા માટે રચાયેલ રિએક્ટરમાં ઉગાડવામાં આવે છે, અને તેઓ જે લિપિડ્સ એકઠા કરે છે તે ઇંધણ ઉત્પન્ન કરવા માટે કાઢવામાં આવે છે અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં કાર્બન કેપ્ચરની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા ઉપરાંત મોટી માત્રામાં જમીનની જરૂર ન હોવાનો ફાયદો છે, કારણ કે શેવાળ તેમની વૃદ્ધિ દરમિયાન CO2 શોષવામાં ઉત્તમ છે.

વધુમાં, બાયોટેકનોલોજીએ અશ્મિભૂત હાઇડ્રોકાર્બન જેવી જ લાક્ષણિકતાઓ સાથે જૈવ ઇંધણ ઉત્પન્ન કરવા માટે અમુક સુક્ષ્મજીવોના આનુવંશિક ફેરફારને મંજૂરી આપી છે. આ અદ્યતન સિસ્ટમો વિકાસ હેઠળ છે, પરંતુ તે ઇંધણ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જે સંપૂર્ણપણે નવીનીકરણીય છે અને ખાદ્ય સંસાધનો સાથે સ્પર્ધા મુક્ત છે.

બીજી અને ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલના ઉદ્દેશ્યો અને ફાયદા

બીજી અને ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય છે અશ્મિભૂત ઇંધણ પર અવલંબન ઘટાડવું જ્યારે વૈશ્વિક સ્તરે ઊર્જા ઉત્પાદનની પર્યાવરણીય અસરમાં ઘટાડો થાય છે. આ જૈવ ઇંધણ ખાદ્ય ઉત્પાદન સાથે સમાધાન કર્યા વિના અથવા પર્યાવરણને ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના પરિવહન ક્ષેત્રની ઉર્જા જરૂરિયાતોને સંતોષવા માટે ટકાઉ માર્ગ પ્રદાન કરે છે.

કેટલાક સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફાયદાઓ છે:

• રીડ્યુસીઓન ડી ઇમિસિઓન્સ ડી ગેસીસ ડી ઇફેક્ટો ઇન્વર્નાડેરો: એવો અંદાજ છે કે બીજી અને ત્રીજી પેઢીના જૈવિક ઇંધણ પરંપરાગત અશ્મિભૂત ઇંધણની સરખામણીમાં CO2 ઉત્સર્જનને 70% સુધી ઘટાડી શકે છે.
• બિન-ખાદ્ય સંસાધનોનો ઉપયોગ: અખાદ્ય કચરો અને સુક્ષ્મસજીવો પર આધારિત હોવાથી, આ જૈવ ઇંધણ ખાદ્ય સંકટને વેગ આપતા નથી અથવા ખાદ્યપદાર્થોની કિંમતો પર દબાણ લાવતા નથી.
• લવચીકતા અને વિવિધતા: ત્રીજી પેઢીના જૈવ ઇંધણ કચરાથી માંડીને સૂક્ષ્મ શેવાળ સુધીના સ્ત્રોતોની વિશાળ વિવિધતાનો ઉપયોગ કરે છે, જે તેમના ઉત્પાદન અને એપ્લિકેશનમાં વધુ વૈવિધ્યતાને મંજૂરી આપે છે.

બાયોફ્યુઅલના ઉત્પાદનમાં પડકારો

જૈવ ઇંધણની ક્ષમતા પ્રચંડ હોવા છતાં, તેમના ઉત્પાદનમાં હજુ પણ કેટલાક પડકારોનો સામનો કરવો પડે છે. મુખ્ય પડકારો પૈકી એક છે ઉચ્ચ ઉત્પાદન ખર્ચ, ખાસ કરીને ત્રીજી પેઢીના બાયોફ્યુઅલના કિસ્સામાં. શેવાળ ઉગાડવા અથવા સુક્ષ્મસજીવોને આનુવંશિક રીતે સંશોધિત કરવા માટે મોટા પ્રારંભિક રોકાણ અને વિશિષ્ટ તકનીકની જરૂર છે.

આ નવા પ્રકારના બાયોફ્યુઅલને હેન્ડલ કરવા અને પ્રક્રિયા કરવા માટે ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની ઉપલબ્ધતા અને રિફાઈનરીઓ અને ઉત્પાદન પ્લાન્ટનું અનુકૂલન એ બીજો પડકાર છે. જો કે આ ક્ષેત્રમાં પ્રગતિ થઈ રહી છે, તેમ છતાં કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા અને ઉત્પાદનને વધુ આર્થિક રીતે સધ્ધર બનાવવા માટે હજુ ઘણું કરવાનું બાકી છે.

છેલ્લે, તે સંબોધવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે નિયમો અને જાહેર નીતિઓ, જે દેશો વચ્ચે મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે, જે જૈવિક ઇંધણને વ્યાપકપણે અપનાવવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. વૈશ્વિક સ્તરે, આ તકનીકોમાં રોકાણને પ્રોત્સાહિત કરવા માટે વધુ સરકારી સમર્થન, પ્રોત્સાહનો અને નિયમોની જરૂર છે.

આ તકનીકી પ્રગતિ અને ગ્રીન પોલિસીના અમલીકરણ પર વધુ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, બીજી અને ત્રીજી પેઢીના જૈવ ઇંધણમાં પરિવહનના ડીકાર્બોનાઇઝેશન માટે સાચા ટકાઉ ઉકેલો બનવાની ક્ષમતા છે.

આ બાયોફ્યુઅલ રિન્યુએબલ એનર્જીના ભાવિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, બિન-ખાદ્ય સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને અને ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરવાની મંજૂરી આપે છે. જો ખર્ચ અને ઉત્પાદનના સંદર્ભમાં વર્તમાન પડકારોને દૂર કરી શકાય છે, તો આ ઇંધણ આબોહવા પરિવર્તન સામેની લડતમાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવશે.