বায়োগ্যাস কি, কিভাবে উত্পাদিত হয়, ব্যবহার, সুবিধা এবং অসুবিধা

বৃত্তাকার অর্থনীতিতে এবং নবায়নযোগ্য শক্তির কাঠামোতে বায়োগ্যাস একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে , বিশেষ করে এই প্রসঙ্গে যেখানে উদ্দেশ্য হল জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার হ্রাস করা এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের বিকল্পগুলি প্রাপ্ত করা৷

এটি কিভাবে প্রাপ্ত হয় এবং কেন এটি এত মনোযোগ আকর্ষণ করেছে? , বায়োগ্যাস কি সত্যিই আরও টেকসই বিশ্বের উপর প্রভাব ফেলতে পারে?

বায়োগ্যাস কি

বায়োগ্যাসকে প্রাকৃতিক উপায়ে বা জৈব পদার্থের জৈব অবক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত এক প্রকার গ্যাস হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় ।

বায়োগ্যাসকে একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা ধীরে ধীরে এই সেক্টরে প্রবেশ করেছে, কারণ এটির লক্ষ্য যতটা সম্ভব জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার কমানো।

এখন, বায়োগ্যাস কে আবিষ্কার করেন? এর উৎপত্তি প্রাচীনকাল থেকে পাওয়া যায়, যখন সুমেরীয়রা এটি তৈরি করেছিল খ্রিস্টপূর্ব 3000 সালের দিকে পরে, 1600 সালে, বেশ কয়েকজন বিজ্ঞানী এই গ্যাসটিকে জৈব পদার্থের পচন থেকে আসা হিসাবে চিহ্নিত করেছিলেন।

1800 সালের মধ্যে ডাল্টন, হেনরি এবং ডেভি প্রথম মিথেনের রাসায়নিক গঠন বর্ণনা করেন, যা এই গ্যাস থেকে নির্গত হয়। কিন্তু এটি 1821 সাল পর্যন্ত নয় যে বায়োগ্যাসের রাসায়নিক গঠন সম্পূর্ণরূপে পরিষ্কার করা হয়েছিল । 1890 সালে, প্রথম বায়োডাইজেস্টার নির্মিত হয়েছিল, যেখানে এই গ্যাস উৎপন্ন হয়, যা ভারতে অবস্থিত ছিল।

১৯৭০-এর দশকে জ্বালানি সংকটের কারণে বায়োগ্যাসের জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পায় । এই বিষয়ে গবেষণা তীব্র হয়েছে এবং এটি ব্যবহারের নতুন উপায় অনুসন্ধান করা হয়েছে, বিশেষ করে লাতিন আমেরিকার দেশগুলিতে। এখন, গত বিশ দশকে, বায়োগ্যাস আবার মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, এটির উপর কাজ করে এমন মাইক্রোবায়োলজিক্যাল এবং জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে সর্বশেষ আবিষ্কার দ্বারা অনুপ্রাণিত।

বায়োগ্যাস উপাদান

বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান হল মিথেন (CH4) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) , যার অনুপাত জৈব পদার্থের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। অল্প পরিমাণে এতে হাইড্রোজেন (H2), নাইট্রোজেন (N2), অক্সিজেন (O2), এবং হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) রয়েছে।

এই ধরণের গ্যাসের উপাদানগুলি এটি তৈরি করতে ব্যবহৃত প্রযুক্তি এবং ব্যবহৃত জৈব পদার্থের ফলে পরিবর্তিত হয়। যাইহোক, এটা বলা যেতে পারে যে, সাধারণত, এটি মিথেনের 55 – 70%, কার্বন ডাই অক্সাইডের 30 – 45% এবং অন্যান্য গ্যাসের 5% এর কম এর মধ্যে ঘনত্ব দ্বারা গঠিত হয় ।

একইভাবে, এর ঘনত্ব 1.2 kg/m³। 6 – 6.5 kWh/Nm³ এবং সেইসাথে 650 থেকে 750 °C এর ইগনিশন তাপমাত্রার মধ্যে একটি ক্যালোরিফিক শক্তি । এই সমস্ত উপাদান এবং বৈশিষ্ট্যের কারণে, বায়োগ্যাসের গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমাতে সাহায্য করার দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে বলে মনে করা হয়।

বায়োগ্যাস কিভাবে উত্পাদিত হয়

জৈব পদার্থের অ্যানারোবিক হজমের মাধ্যমে বায়োগ্যাস পাওয়া যায়। এই প্রক্রিয়াটি চারটি ধাপ নিয়ে গঠিত। তারা নিম্নলিখিত:

  • হাইড্রোলাইসিস (প্রথম পর্যায়): এই প্রথম পর্যায়ে, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল জৈব যৌগগুলি জৈব পদার্থের সুবিধা নিতে কোষ প্রাচীর অতিক্রম করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, প্রোটিন, চর্বি এবং কার্বোহাইড্রেটের মতো উচ্চ আণবিক ওজনের দ্রবীভূত যৌগ ব্যবহার করা হয়। কিছু কারণ আছে যেগুলি হাইড্রোলাইসিসে পরিণতি বা তারতম্য হতে পারে যেমন তাপমাত্রা, pH, কণার আকার, সাবস্ট্রেটের জৈব রাসায়নিক গঠন, অন্যদের মধ্যে।
  • অ্যাসিডোজেনেসিস বা অ্যাসিডিফিকেশন (দ্বিতীয় পর্যায়): বায়োগ্যাস কীভাবে পাওয়া যায় তার দ্বিতীয় পর্যায় হল অ্যাসিডোজেনেসিসের মাধ্যমে। এই পর্যায়ে, মিথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার জন্য দরকারী যৌগগুলিতে দ্রবণীয় জৈব অণুগুলির একটি রূপান্তর রয়েছে। সেখান থেকে উৎপন্ন হয় প্রোপিওনিক এসিড ও বিউটারিক এসিড।
  • অ্যাসিটোজেনেসিস (তৃতীয় পর্যায়): বায়োগ্যাস পাওয়ার জন্য দ্বিতীয় পর্যায়ের পণ্যগুলি এখন অ্যাসিটিক অ্যাসিড, হাইড্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে রূপান্তরিত হয়। এই পর্যায়ের সবচেয়ে বৈশিষ্ট্য হল যে যৌগগুলি মেথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বিপাক করা যায় না সেগুলি ব্যবহার করা হয়।
  • মিথেনজেনেসিস (চতুর্থ পর্যায়): মিথেন উৎপাদনের মাধ্যমে পচন বা অ্যানেরোবিক হজম প্রক্রিয়া শেষ পর্যন্ত সম্পন্ন হয়। এই ক্ষেত্রে, মেথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়া পূর্ববর্তী পর্যায়ের সমস্ত পণ্যের উপর কাজ কর।

এই পর্যায়গুলি বায়োগ্যাস প্ল্যান্টে সঞ্চালিত হয়। জৈব পদার্থের সঠিক পচনশীলতার জন্য, এই উদ্ভিদের কিছু মৌলিক স্থান থাকতে হবে, তার মধ্যে নিচে উল্লেখ করা হল আলাদা:

  • রিসেপ্টর: এটি সেই জায়গা যেখানে জৈববস্তু বা স্তর সংরক্ষণ করা হয়।
  • ফার্মেন্টর বা বায়োডাইজেস্টার: এটি একটি বায়োগ্যাস প্ল্যান্টের মধ্যে একটি সাইট যেখানে আলো বা অক্সিজেন ছাড়াই প্রায় 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা স্থিতিশীল থাকে, যেখানে জৈব পদার্থ কঠিন অবস্থা থেকে গ্যাসে পরিবর্তিত হয়। এই বিষয়টি একটি বায়োডাইজেস্টারে থাকতে পারে এমন সময় এক মাস থেকে দুই মাস পর্যন্ত।
  • বায়োগ্যাস স্টোরেজ: একবার প্রক্রিয়াটি শেষ হয়ে গেলে, একটি উপযুক্ত জায়গা থাকতে হবে যেখানে স্টোরেজ প্রক্রিয়াটি ঘটে। এই স্থানটি অবশ্যই বায়োগ্যাস এবং ডাইজেস্টেট রাখার জন্য উপযুক্ত হতে হবে, যা পরে জৈব সার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
  • পাওয়ার জেনারেটর : এটি যেখানে গ্যাস সরাসরি নেটওয়ার্কে পরিবাহিত বা ইনজেকশন করা হয় বা বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। পাওয়ার জেনারেটরগুলি প্ল্যান্টের ধরণের উপর নির্ভর করে বৈদ্যুতিক, তাপীয় বা সহজাতীয় হতে পারে।

বায়োগ্যাস উৎপাদন কার্যকর হওয়ার জন্য, এটির উপযুক্ত বর্জ্য থাকতে হবে। সেই অর্থে বায়োগ্যাস উৎপাদনে কী কী উপকরণ ব্যবহার করা যেতে পারে?

সাধারণত, তারা শহুরে ল্যান্ডফিল বা গবাদি পশুর খামার থেকে আসে। পশুসম্পদ কার্যক্রম থেকে সার, স্লারি এবং বর্জ্য বা বর্জ্য জল শোধনাগার (PTAS) থেকে প্রাপ্ত স্লাজও ব্যবহার করা হয়।

বায়োগ্যাস উৎপাদনে ন্যানো প্রযুক্তি

বার্সেলোনার অটোনোমাস ইউনিভার্সিটি এবং ক্যাটালান ইনস্টিটিউট অফ ন্যানোসায়েন্স অ্যান্ড ন্যানোটেকনোলজি (ICN2) এর বিজ্ঞানীরা 2014 সাল থেকে BiogásPlus নামে একটি প্রযুক্তির প্রচার করছেন৷ তারা বজায় রাখে যে ন্যানো প্রযুক্তি এবং ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে তারা বায়োগ্যাসের উৎপাদন তিনগুণ করতে পারে ।

যেমন তারা ব্যাখ্যা করে, বায়োগ্যাসপ্লাস ন্যানো পার্টিকেলগুলির ব্যবহারকে সহজ করে যা মেথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়াগুলির জন্য এক ধরণের “অ্যাডিটিভ” হিসাবে কাজ করে । এই ন্যানো পার্টিকেলগুলির সাথে, এই অণুজীবগুলি আরও দক্ষ এবং টেকসই উপায়ে কাজ করতে পারে।

বায়োগ্যাস পাওয়ার জন্য ন্যানোপ্রযুক্তি প্রয়োগের এটাই একমাত্র পরিকল্পনা নয়। NANOCLEAN প্রকল্প জৈব পদার্থের চিকিত্সার প্রক্রিয়ায় আয়রন অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেল প্রবর্তনের ধারণাকে প্রচার করে। বায়োগ্যাস উৎপাদনের এই পদ্ধতিটি প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করবে এবং কর্মসংস্থানের নতুন উত্স তৈরি করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

বায়োমাস এবং বায়োগ্যাসের মধ্যে পার্থক্য

বায়োগ্যাস এবং বায়োমাসের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল বায়োমাস বায়োগ্যাস তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ, বায়োমাস হল জৈব যৌগ যা শক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে। এটি সাধারণত মানুষ বা প্রাণীর আবর্জনা বা বর্জ্যে পাওয়া যায়। পরিবর্তে, বায়োগ্যাস হল এক ধরনের গ্যাস যা জৈববস্তুর ক্ষয় দ্বারা উত্পন্ন হয়।

বায়োগ্যাস এবং বায়োমিথেনের মধ্যে পার্থক্য

বায়োগ্যাস এবং বায়োমিথেনের মধ্যে পার্থক্য এই সত্য যে দ্বিতীয়টি বায়োগ্যাস পরিশোধন (আপগ্রেডিং) এবং মিথেনের ঘনত্ব বৃদ্ধির পরে উত্পাদিত হয়।

উপরন্তু, বায়োমিথেন সাধারণত সংকুচিত প্রাকৃতিক গ্যাস (বায়োসিএনজি) বা তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাস (বায়োএলএনজি) হিসাবে যানবাহনের চালনার জন্য ব্যবহৃত হয়, যেখানে বায়োগ্যাসের সর্বাধিক ব্যাপক ব্যবহার হল তাপ এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা।

অর্থাৎ, তাদের প্রধান পার্থক্য হল মিথেনের ঘনত্বের বিভিন্ন পরিমাণ রয়েছে। বায়োমিথেনে, কার্বন ডাই অক্সাইড নির্মূল হয় , মিথেন গ্যাসের শতাংশ বৃদ্ধি করে।

বায়োগ্যাসের সুবিধা ও অসুবিধা

বায়োগ্যাসের উপকারিতা

  • তাদের ব্যবহার গ্রামীণ স্বাস্থ্যের জন্য অত্যন্ত উপকারী হতে পারে। কারণ এটি জ্বালানি কাঠের ব্যবহার কমায়, গ্রামীণ মহিলাদের কাজ কমিয়ে দেয় এবং ক্ষেতের জন্য তরল সার সরবরাহ করে।
  • বায়োগ্যাসের সাহায্যে মাটির অবস্থার উন্নতি ঘটানো যায়, যার ফলে ভালো ফসল হয়।
  • এটি শহুরে আবর্জনা ডাম্পের ডিগ্যাসিংকে সহজতর করে।
  • বায়োগ্যাসের সঠিক ব্যবহার গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমাতে পারে।
  • বায়োগ্যাস প্রাপ্তির জন্য প্রয়োজনীয় কাঁচামাল অক্ষয় বলে বিবেচিত হতে পারে। উপরন্তু, আবহাওয়া পরিস্থিতি প্রতিকূল হলে এটি হস্তক্ষেপ করে না , যেমন বায়ু শক্তির ক্ষেত্রে।
  • আপনি অবশিষ্ট বা কৃষি বর্জ্য আর্থিক মূল্য দিতে পারেন.

বায়োগ্যাসের অসুবিধা

  • বায়োগ্যাস প্ল্যান্টের জন্য প্রচুর জমির প্রয়োজন।
  • বায়োগ্যাস উৎপাদনের জন্য প্রযুক্তিগত উন্নতিকে অগ্রাধিকার দেওয়া প্রয়োজন।
  • গাছপালা অগত্যা নগর কেন্দ্র থেকে দূরে থাকতে হবে, যেহেতু তারা একটি খারাপ গন্ধ দেয় যা নিরপেক্ষ করা কঠিন।
  • যদি জৈব পদার্থে ফাইবারের উচ্চ ঘনত্ব থাকে তবে এটি ব্যাকটেরিয়ার হজমকে প্রভাবিত করতে পারে।
  • বায়োমাস এবং চূড়ান্ত পণ্য পরিবহনের জন্য পর্যাপ্ত পরিবহণের উপায় প্রয়োজন । যাইহোক, এটি সম্ভাব্য কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন বৃদ্ধি করতে পারে।

বায়োগ্যাস ব্যবহার করে

বায়োগ্যাস দিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা

একটি প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন হল বায়োগ্যাস কিসের জন্য? এই ক্ষেত্রে, বায়োগ্যাসের সবচেয়ে ব্যাপক ব্যবহার হল বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য।

সেই অর্থে, এটি রাসায়নিক শক্তির যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর থেকে উত্পন্ন হয় , যা অবশেষে বিদ্যুৎতে পরিণত হয়। এর বিশেষত্বের মধ্যে এটি বেশ স্থিতিশীল। এটি বড় আকারে বা গার্হস্থ্য ব্যবহারের জন্য উত্পাদিত হতে পারে।

জ্বালানী

বায়োমেথেন, যা পরিশোধিত বায়োগ্যাস থেকে পাওয়া যায়, যা পরিবহনের বিভিন্ন উপায়ে জ্বালানি হিসেবে চমৎকার হতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, ফ্লিক্সমোবিলিটি কোম্পানির ইতিমধ্যেই আমস্টারডাম, সুইডেন, নরওয়ে এবং ব্রাসেলসে বায়োমিথেনে বাসের একটি বহর রয়েছে ।

FlixBus গ্যাস সরবরাহকারী OG (OrangeGas) এবং Gasum এর সাথে সহযোগিতা করে যাতে এই বাসগুলো 100% বায়োমিথেনে চলে।

তাপ ও ​​বৈদ্যুতিক বিদ্যুৎকেন্দ্রের খাওয়ানো

সম্মিলিত তাপ এবং পাওয়ার ইউনিটগুলিতে, বায়োগ্যাস অভ্যন্তরীণ জ্বলন গ্যাস ইঞ্জিনগুলিকে শক্তি দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে ।

কৃষি বর্জ্য ব্যবস্থাপনা

কৃষি বর্জ্য একটি সমস্যা হতে পারে. যাইহোক, বায়োগ্যাস কৃষিতে নাইট্রোজেন নির্গমন, গ্রিনহাউস গ্যাস এবং সার কমায়, এই সেক্টর এবং পরিবেশ উভয়কেই সাহায্য করে।

eog4D কি

নবায়নযোগ্য প্রাকৃতিক গ্যাস প্রাপ্তি

বায়োগ্যাসকে বায়োমিথেনে রূপান্তর করে , নবায়নযোগ্য প্রাকৃতিক গ্যাস পাওয়া যেতে পারে যা গ্যাস পাইপলাইনে পাঠানো যেতে পারে। অন্যদিকে, বায়োগ্যাস গৃহস্থালীর গ্যাসের বাতি বা চুলা জ্বালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

উপসংহার বায়োগ্যাস

সংক্ষেপে, বায়োগ্যাস হল একটি সবুজ দ্রবণ যা পরিবেশ দূষণের মাত্রা কমাতে পারে এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন মাত্রার ক্ষেত্রেও নিরপেক্ষ।

এর ব্যাপক ব্যবহার, বিশেষ করে শিল্পোন্নত দেশগুলিতে, ভবিষ্যতে আরও টেকসই বিশ্বের লক্ষ্য পূরণে সহায়তা করবে।