UNIT 4: Bio-Energy in Hindi

Rajasthan Polytechnic (BTER) March 07, 2025

  Hey Welcome to BTER Rajasthan Polytechnic.

1. Join Groups for PDF's & Regular Updates
Join the community of Civil Engineering students at BTER Polytechnic and stay updated:

2. Help & Donations 💖

If you find our resources helpful and wish to support our initiative, your donation will help us continue improving and providing valuable study material.

  • UPI ID: garimakanwarchauhan@oksbi
  • QR Code: 

💰 Your support matters! Every contribution helps us reach more students and provide better resources! 🙏

3. Notes Website

  • Official Notes Website: Visit Notes Website 📝
    This website provides all study materials, notes, and important updates for Civil Engineering students.

4. Important Links

Explore the following links for additional resources and exam preparation:


यूनिट 4: बायो-ऊर्जा (Bio-Energy)

बायो-ऊर्जा वह ऊर्जा है जो जैविक पदार्थों, जैसे पौधों, जानवरों और अन्य जैविक संसाधनों से प्राप्त की जाती है। इन जैविक पदार्थों को बायोमास कहा जाता है, जो विभिन्न रूपों में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि ताप, बिजली, या ईंधन। बायो-ऊर्जा नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और यह जीवाश्म ईंधनों के विकल्प के रूप में कार्य करती है। निम्नलिखित विषय बायो-ऊर्जा प्रणालियों और अनुप्रयोगों को विस्तार से समझाते हैं।

4.1 बायोमास प्रत्यक्ष दहन (Biomass Direct Combustion)

बायोमास प्रत्यक्ष दहन एक सरल और सामान्य तरीका है बायोमास से ऊर्जा प्राप्त करने का। इसमें बायोमास को जलाकर गर्मी उत्पन्न की जाती है, जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने या अन्य हीटिंग उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

  • प्रक्रिया: बायोमास जैसे लकड़ी, कृषि अवशेष, या अन्य जैविक सामग्री को एक भट्टी या बॉयलर में जलाया जाता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है। इस गर्मी का उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है, जो टर्बाइन को चलाकर बिजली उत्पन्न करती है।

  • कुशलता: बायोमास दहन प्रणालियों की कुशलता कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे बायोमास का नमी स्तर, दहन प्रौद्योगिकी और बॉयलर की दक्षता।

  • उदाहरण: एक पावर प्लांट जो चावल की भूसी जैसी कृषि अपशिष्ट का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए करता है। इस अपशिष्ट को जलाकर गर्मी उत्पन्न की जाती है, जो फिर भाप टर्बाइन को चलाने के लिए प्रयोग की जाती है।

4.2 बायोमास गैसीफायर्स (Biomass Gasifiers)

बायोमास गैसीफायर एक प्रणाली है जो बायोमास को सिंथेसिस गैस (syngas) में बदलती है। यह गैसीकरण नामक थर्मोकेमिकल प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है। सिंथेसिस गैस मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), हाइड्रोजन (H2) और मीथेन (CH4) से बनी होती है, जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने या ईंधन उत्पादन में किया जा सकता है।

  • प्रक्रिया: बायोमास को कम ऑक्सीजन वाले वातावरण (आंशिक दहन) में गरम किया जाता है, जिससे सिंथेसिस गैस उत्पन्न होती है। इस गैस को एक आंतरिक दहन इंजन, गैस टर्बाइन या ईंधन कोशिकाओं में जलाकर बिजली उत्पन्न की जाती है।

  • गैसीफायर के प्रकार:

    • अपड्राफ्ट गैसीफायर: बायोमास ऊपर से डाला जाता है और हवा ऊपर की ओर प्रवाहित होती है। यह सरल होता है और छोटे पैमाने पर उपयोग के लिए उपयुक्त है।
    • डाउनड्राफ्ट गैसीफायर: बायोमास ऊपर से डाला जाता है और हवा नीचे की ओर प्रवाहित होती है। यह अधिक साफ सिंथेसिस गैस उत्पन्न करता है और बिजली उत्पादन के लिए अधिक कुशल होता है।

  • उदाहरण: एक ग्रामीण ऊर्जा प्रणाली जो लकड़ी के चिप्स और अन्य बायोमास अपशिष्ट का उपयोग करके सिंथेसिस गैस उत्पन्न करती है, जिसे स्थानीय ग्रिड में भेजा जाता है।

4.3 बायोगैस संयंत्र (Biogas Plants)

बायोगैस एक प्रकार की गैस है, जो बायोमास के एरोबिक पाचन (anaerobic digestion) के द्वारा उत्पन्न होती है। बायोगैस संयंत्रों में जैविक पदार्थ जैसे खाद्य अपशिष्ट, पशु की गोबर, और कृषि अवशेषों को अपघटित किया जाता है, जिससे बायोगैस उत्पन्न होती है। बायोगैस का मुख्य घटक मीथेन (CH4) होता है, जो एक मूल्यवान ऊर्जा स्रोत है।

  • प्रक्रिया: बायोगैस संयंत्रों में, जैविक पदार्थ बैक्टीरिया द्वारा बिना ऑक्सीजन के (एरोबिक स्थिति) अपघटित होता है, जिससे मीथेन उत्पन्न होता है। इस मीथेन को इकट्ठा किया जाता है और रसोई गैस, बिजली उत्पादन, या वाहन ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जाता है।

  • उत्पाद: पाचन प्रक्रिया के दौरान एक ठोस अवशेष, जिसे डाइजेस्टेट कहा जाता है, उत्पन्न होता है, जिसे उर्वरक के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

  • उदाहरण: एक बायोगैस संयंत्र जो गाय के गोबर और कृषि अपशिष्ट का उपयोग करके बायोगैस उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग बिजली और हीटिंग के लिए किया जाता है।

4.4 डाइजेस्टर (Digesters)

डाइजेस्टर बायोगैस उत्पादन का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह एक सील किया हुआ कंटेनर है, जिसमें जैविक सामग्री का एरोबिक पाचन होता है और बायोगैस उत्पन्न होती है।

  • डाइजेस्टर के प्रकार:

    • फिक्स्ड डोम डाइजेस्टर: यह पारंपरिक प्रकार का डाइजेस्टर है, जिसे आमतौर पर ग्रामीण क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसमें एक फिक्स्ड, गुंबदनुमा संरचना होती है जिसमें बायोगैस इकट्ठा होती है।
    • फ्लोटिंग ड्रम डाइजेस्टर: इस प्रकार में गैस संग्रहण ड्रम फ्लोटिंग होता है और जैसे-जैसे बायोगैस इकट्ठी होती है, ड्रम ऊपर उठता है।

  • कार्य: डाइजेस्टर में एक एरोबिक वातावरण बनाए रखा जाता है, जिसमें सूक्ष्मजीव जैविक पदार्थ को तोड़ते हैं और बायोगैस (मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड) उत्पन्न करते हैं।

  • उदाहरण: एक घरेलू बायोगैस डाइजेस्टर, जो रसोई के कचरे और गाय के गोबर को पाचन करता है और बायोगैस उत्पन्न करता है।

4.5 एथेनॉल उत्पादन (Ethanol Production)

एथेनॉल एक प्रकार का बायोफ्यूल है जिसे शर्करा, मक्का, या अन्य स्टार्च-आधारित फसलों से किण्वन (fermentation) द्वारा उत्पन्न किया जाता है। एथेनॉल को वाहनों के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है या इसे गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जा सकता है ताकि साफ ईंधन तैयार किया जा सके।

  • प्रक्रिया:

    1. किण्वन (Fermentation): बायोमास (जैसे मक्का या शर्कर cane) को यीस्ट या बैक्टीरिया द्वारा किण्वित किया जाता है, जिससे एथेनॉल उत्पन्न होता है।
    2. डिस्टिलेशन (Distillation): एथेनॉल को डिस्टिल करके अशुद्धियों को हटाया जाता है और उसकी सांद्रता बढ़ाई जाती है।

  • उदाहरण: ब्राजील की प्रोअल्कोल कार्यक्रम (Proálcool Program) जो गन्ने से एथेनॉल उत्पादन करके वाहनों के ईंधन के रूप में उपयोग करती है, जिससे देश का आयातित तेल पर निर्भरता कम होती है।

4.6 बायोडीजल (Biodiesel)

बायोडीजल एक नवीकरणीय विकल्प है पेट्रोलियम-आधारित डीजल ईंधन का। यह जैविक तेलों जैसे वनस्पति तेल, पशु वसा, या अपशिष्ट तेलों से रासायनिक प्रक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है, जिसे ट्रांसएस्टेरिफिकेशन (Transesterification) कहते हैं।

  • प्रक्रिया: तेल को अल्कोहल (आमतौर पर मेथनॉल) और एक उत्प्रेरक (सोडियम हाइड्रोक्साइड) के साथ मिलाकर बायोडीजल और ग्लीसरीन का उत्पादन किया जाता है।

  • उदाहरण: एक ट्रक बेड़ा जो रीसायकल किए गए रसोई तेल से बने बायोडीजल का उपयोग करता है, जिससे कार्बन उत्सर्जन में कमी आती है।

4.7 कोजनरेशन (Cogeneration)

कोजनरेशन, जिसे संयुक्त ताप और शक्ति (CHP) भी कहा जाता है, एक प्रक्रिया है जिसमें एक ही ऊर्जा स्रोत से बिजली और उपयोगी गर्मी दोनों का उत्पादन किया जाता है, जैसे कि बायोमास।

  • प्रक्रिया: बायोमास को जलाया या गैसीफाइड किया जाता है जिससे बिजली उत्पन्न होती है। इस प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली अपव्यय गर्मी को पकड़ा जाता है और उसे गर्मी के उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे प्रणाली की समग्र दक्षता बढ़ जाती है।

  • उदाहरण: एक पेपर मिल जो बायोमास का उपयोग करके दोनों बिजली उत्पन्न करता है और हीटिंग के लिए भाप का उत्पादन करता है।

4.8 बायोमास अनुप्रयोग (Biomass Applications)

बायोमास का उपयोग विभिन्न तरीकों से ऊर्जा उत्पादन, हीटिंग, ईंधन उत्पादन और यहां तक कि अपशिष्ट प्रबंधन में किया जा सकता है। कुछ सामान्य अनुप्रयोग हैं:

  • बिजली उत्पादन: बायोमास को जलाया, गैसीफाइड या बायोगैस में परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न की जा सकती है।

  • हीटिंग: बायोमास को लकड़ी की छड़ों, चिप्स या यहां तक कि बायोगैस के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जो आवासीय, औद्योगिक, या जिला हीटिंग प्रणालियों के लिए गर्मी उत्पन्न करती है।

  • परिवहन ईंधन: एथेनॉल और बायोडीजल, जैसे कि ऊपर चर्चा की गई है, बायोमास से उत्पादित होते हैं और ये गैसोलीन और डीजल के ईंधन विकल्प के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

  • अपशिष्ट प्रबंधन: बायोगैस और बायोमास गैसीफिकेशन जैसी प्रौद्योगिकियां जैविक अपशिष्ट को कुशलता से प्रबंधित करने में मदद करती हैं, जिससे लैंडफिल उपयोग में कमी आती है।

  • उदाहरण: एक सामुदायिक बायोगैस संयंत्र जो कृषि अपशिष्ट को संसाधित करके बिजली उत्पन्न करता है और प्राकृतिक गैस प्रदान करता है।

निष्कर्ष

बायो-ऊर्जा, जो जैविक पदार्थों से प्राप्त होती है, दुनिया की ऊर्जा जरूरतों को टिकाऊ रूप से पूरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। प्रत्यक्ष दहन, गैसीफिकेशन, बायोगैस उत्पादन, और बायोडीजल/एथेनॉल उत्पादन जैसी विभिन्न विधियों के माध्यम से बायो-ऊर्जा जीवाश्म ईंधनों के लिए स्वच्छ और नवीकरणीय विकल्प प्रदान करती है। जलवायु परिवर्तन और गैर-नवीकरणीय संसाधनों के समाप्त होने के बढ़ते खतरे के साथ, बायो-ऊर्जा समाधान एक हरे और अधिक टिकाऊ भविष्य की दिशा में एक आशाजनक मार्ग प्रस्तुत करती है।

📢 🔔 Download PDF & Join Study Groups:
📥 WhatsApp Group: Join Now
📥 Telegram Channel: Join Now
📺 Watch Lecture on YouTube: BTER Polytechnic Classes
📍 Stay connected for more study materials! 🚀

Thank You for Visiting!

We wish you all the best for your studies. Keep learning, and don't hesitate to reach out for help! 📚✨

Rajasthan Polytechnic (BTER)

Posted by Rajasthan Polytechnic (BTER)

Hi! I’m Garima Kanwar, founder of Rajasthan Polytechnic (BTER). This platform provides notes, PDFs, and video lectures for all Polytechnic branches (ME, CS, EE) and semesters to make learning easy .I ensure exam-focused, updated, and simple-to-understand content, along with academic updates and career guidance.

Post a Comment

0 Comments