বিভিন্ন ধরণের জৈব জ্বালানী রয়েছে যা নবায়নযোগ্য কাঁচামাল থেকে প্রাপ্ত হয়। এই নিবন্ধে, আমরা উপর ফোকাস করা হবে সেলুলোজিক বায়োফুয়েল, কৃষি বর্জ্য, কাঠ এবং দ্রুত বর্ধনশীল ঘাস থেকে উত্পাদিত এক ধরনের জৈব জ্বালানী। এই উপকরণগুলি যানবাহন এবং বিমানের ইঞ্জিনগুলির জন্য উপযুক্ত সহ বিভিন্ন জৈব জ্বালানীতে রূপান্তরিত হতে পারে।
এই নিবন্ধে আমরা সেলুলোসিক জৈব জ্বালানি কী, তাদের বৈশিষ্ট্য এবং তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়া বর্ণনা করব, বিষয়টির সম্পূর্ণ দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে।
সেলুলোজিক বায়োফুয়েল কি কি?
আজকাল, জীবাশ্ম জ্বালানির উপর নির্ভরতা থেকে মুক্তি পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা ক্রমশ স্পষ্ট হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, তেল বিশ্বব্যাপী অর্থনৈতিক, পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে। যদিও বর্তমান অর্থনৈতিক মডেল তেলের ব্যবহারকে সমর্থন করে চলেছে, তবে এটিকে প্রতিস্থাপন করতে পারে এমন নতুন পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলি খুঁজে বের করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে পরিবহনের জন্য, যা গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের অন্যতম প্রধান উত্সকে প্রতিনিধিত্ব করে।
The সেলুলোজিক বায়োফুয়েল, এই প্রসঙ্গে, একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বিকল্প প্রতিনিধিত্ব করুন. প্রথম প্রজন্মের জৈব জ্বালানীর বিপরীতে, যা ভুট্টা এবং সয়াবিনের মতো শস্য থেকে পাওয়া যায়, সেলুলোজিক জৈব জ্বালানী আসে গাছের এমন কিছু অংশ থেকে যা ভোজ্য নয়, যেমন কান্ড, পাতা এবং কাঠের অবশিষ্টাংশ।
সেলুলোসিক জৈব জ্বালানী জৈব জ্বালানীর দ্বিতীয় প্রজন্মের অন্তর্গত, এবং তাদের প্রধান সুবিধা হল তারা খাদ্যের জন্য উদ্দিষ্ট ফসলের সাথে প্রতিযোগিতা করে না, যা তাদের দীর্ঘমেয়াদে আরও টেকসই এবং কার্যকর সমাধান করে তোলে।
গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন ভারসাম্য
প্রথম প্রজন্মের জৈব জ্বালানির প্রধান অসুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল গ্রিনহাউস গ্যাসের হ্রাসের উপর তাদের সীমিত ইতিবাচক প্রভাব, যেহেতু ভুট্টা বা আখ থেকে জৈব জ্বালানি তৈরির প্রক্রিয়া, শক্তি এবং রাসায়নিক নিবিড় হওয়ার কারণে, জীবাশ্ম জ্বালানী প্রতিস্থাপন থেকে প্রাপ্ত পরিবেশগত সুবিধাগুলিকে অনেকাংশে হ্রাস করে। .
অন্যদিকে, সেলুলোসিক জৈব জ্বালানি একটি পেতে পারে নির্গমনের অনেক বেশি ইতিবাচক ভারসাম্য গ্রীনহাউস গ্যাসের। এর কারণ হল সেলুলোসিক উপাদান যেমন কাঠের বর্জ্য, গমের খড় এবং ভুট্টার ডালপালা ইতিমধ্যেই অন্যান্য কৃষি কার্যক্রমের উপজাত হিসাবে উপলব্ধ, এইভাবে চাষ, শোষণ এবং জমি ব্যবহারের কারণে অতিরিক্ত নির্গমন হ্রাস করে।
খাদ্য শস্যের বিপরীতে, সেলুলোসিক জৈব জ্বালানী উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত অনেক উপকরণের জন্য উর্বর জমির প্রয়োজন হয় না এবং অনেক দ্রুত বর্ধনশীল শক্তি ফসলের প্রজাতি প্রান্তিক বা দূষিত জমিতে জন্মাতে পারে, যা মাটি থেকে পুনরুদ্ধারে আরও অবদান রাখে।
সেলুলোজিক বায়োফুয়েল উত্পাদন
সেলুলোজিক জৈব জ্বালানীর উৎপাদন মূলত সেলুলোজ এর মৌলিক উপাদানগুলির মধ্যে ভাঙ্গনের উপর ভিত্তি করে, যা পরে তরল জৈব জ্বালানী তৈরি করতে গাঁজন করা হয়। সেলুলোজ হল একটি জটিল পলিমার যা উদ্ভিদের কোষের দেয়ালে পাওয়া যায় এবং এটি চিনির অণুর দীর্ঘ চেইন দ্বারা গঠিত। এই চিনির অণুগুলি বের করার জন্য, সেলুলোজকে এমন একটি প্রক্রিয়াতে ভেঙে ফেলতে হবে যা রাসায়নিক বা এনজাইমেটিক হতে পারে।
প্রথম প্রজন্মের জৈব জ্বালানির ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়াটি আরও সরাসরি, যেহেতু ভোজ্য বায়োমাস (সরল কার্বোহাইড্রেট যেমন ভুট্টা বা আখের মধ্যে পাওয়া যায়) ব্যবহার করা হয়, যা গাঁজনকে সহজ করে তোলে। যাইহোক, সেলুলোজের আণবিক ভারা ভাঙ্গার জন্য অনেক জটিল বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত অগ্রগতি প্রয়োজন।
সেলুলোজিক বায়োমাসের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উত্পাদন প্রক্রিয়া
প্রক্রিয়াটি দিয়ে শুরু হয় বায়োমাস পচন ছোট অণুতে, যা পরবর্তীতে তরল জৈব জ্বালানি তৈরি করতে পরিমার্জিত হয়। যে তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াকরণ করা হয় তার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে:
- নিম্ন তাপমাত্রা পদ্ধতি (50-200 ডিগ্রী): এই পদ্ধতিটি শর্করা তৈরি করে যা ইথানল এবং অন্যান্য জ্বালানীতে গাঁজন করা যেতে পারে, প্রথম প্রজন্মের জৈব জ্বালানী উৎপাদনে ব্যবহৃত প্রক্রিয়ার মতো।
- উচ্চ তাপমাত্রা পদ্ধতি (300-600 ডিগ্রী): এটি জৈব-তেল তৈরি করে, যা পেট্রল বা ডিজেলে পরিশোধিত করা যায়।
- খুব উচ্চ তাপমাত্রা পদ্ধতি (700 ডিগ্রির বেশি): এটি গ্যাস তৈরি করে যা তরল জ্বালানীতে রূপান্তরিত হতে পারে।
প্রাথমিক বায়োমাসের প্রকারের উপর নির্ভর করে প্রতিটি পদ্ধতির সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা রয়েছে। সাধারণভাবে, এটি পাওয়া গেছে যে কাঠের মতো উপকরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল কাজ করে, যখন ভেষজ এবং ঘাসগুলি নিম্ন তাপমাত্রায় ভাল প্রক্রিয়া করে।
সেলুলোজকে জৈব জ্বালানীতে রূপান্তর করার একটি মূল দিক হল সেলুলোজ আণবিক চেইন থেকে অক্সিজেন অপসারণ, যা চূড়ান্ত জৈব জ্বালানীর শক্তি ঘনত্ব বাড়াতে সাহায্য করে। এই রূপান্তর প্রক্রিয়াটির একটি নবায়নযোগ্য শক্তির উত্স তৈরি করার সম্ভাবনা রয়েছে যা কেবল দক্ষই নয়, টেকসইও।
অন্যদিকে, এটি অনুমান করা হয়েছে যে সেলুলোসিক বর্জ্যের জন্য উন্নত গাঁজন এবং পচনশীল কৌশলগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মতো একটি দেশকে প্রতি বছর 1.200 বিলিয়ন টন শুকনো সেলুলোসিক বায়োমাস তৈরি করতে দেয়, যা প্রায় 400.000 বিলিয়ন লিটার জৈব জ্বালানির সমতুল্য। বার্ষিক, তার বর্তমান তরল জ্বালানী চাহিদার প্রায় অর্ধেক কভার করার জন্য যথেষ্ট।
গবেষণার অগ্রগতি হিসাবে, সেলুলোসিক বায়োমাস রূপান্তরের প্রযুক্তিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হচ্ছে। সেলুলোজিক জৈব জ্বালানির শিল্প-স্কেল উত্পাদন এখনও কিছু প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি, তবে দৃষ্টিভঙ্গি আশাবাদী।
সেলুলোজিক জৈব জ্বালানির চ্যালেঞ্জ এবং সুযোগ
যদিও সেলুলোজিক বায়োফুয়েল তারা অনেক সুবিধা প্রদান করে, তাদের উন্নয়ন উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়। প্রধান চ্যালেঞ্জ হল উৎপাদন খরচ, যা জীবাশ্ম জ্বালানির তুলনায় বেশি থাকে। এটি সেলুলোজ পচন এবং বায়োমাসকে তরল জৈব জ্বালানীতে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় জটিল প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার ফলাফল।
আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হল সেলুলোসিক জৈববস্তু প্রক্রিয়াকরণের জন্য নির্দিষ্ট শিল্প উদ্ভিদ বিকাশের প্রয়োজন। প্রচলিত শোধনাগারগুলি সেলুলোসিক বায়োমাস প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত নয়, পরিকাঠামোতে অতিরিক্ত বিনিয়োগের প্রয়োজন।
এই চ্যালেঞ্জ সত্ত্বেও, সেলুলোসিক জৈব জ্বালানি দ্বারা প্রস্তাবিত সুযোগগুলি বিশাল। তারা খাদ্য শস্যের সাথে সরাসরি প্রতিযোগিতা কমায়, গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমায় এবং কাঁচামাল ব্যবহার করে যা অন্যথায় ফেলে দেওয়া হবে, যেমন কাঠের স্ক্র্যাপ, খড় এবং কৃষি বর্জ্য।
প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, সেলুলোসিক জৈব জ্বালানী বিশ্বের শক্তির চাহিদা মেটাতে, জীবাশ্ম জ্বালানীর উপর নির্ভরতা কমাতে এবং জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবগুলি হ্রাস করার জন্য একটি কার্যকর এবং টেকসই বিকল্প হিসাবে প্রক্ষেপিত হয়।
জীবাশ্ম জ্বালানির টেকসই বিকল্প খোঁজার জন্য সেলুলোসিক জৈব জ্বালানি একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প। উৎপাদন প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে এই জৈব জ্বালানীগুলি বিশ্বব্যাপী শক্তির মিশ্রণে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।