बायोगॅसमधून मिळवता येईल अधिक ऊर्जा

मार्केल निकोलझ आणि सहकाऱ्यांनी बायोगॅस निर्मितीचा वेग वाढविण्यासाठी वारंवारीता वाढविण्यासंदर्भात अभ्यास केला आहे. (स्रोत ः ऍन्ड्रे कुंझलेमॅन)

बायोगॅसमधून मिळवता येईल अधिक ऊर्जा

सेंद्रिय घटक पुरविण्याच्या वेळ व वारंवारीतेमध्ये बदल आवश्यक

बायोगॅस निर्मितीच्या डायजेस्टरमध्ये जैविक घटक टाकण्याच्या वेळा व वारंवारितेमध्ये बदल केल्यास ऊर्जा निर्मितीचा कालावधी वाढतो. पर्यायाने अधिक बायोगॅस उपलब्ध होत असल्याचे जर्मनी, अमेरीका आणि इंग्लंड येथील संशोधकांनी एकत्रितरीत्या केलेल्या संशोधनात दिसून आले.  हे संशोधन ऍप्लाईड ऍण्ड एन्व्हायर्नमेंटल मायक्रोबायोलॉजी जर्नल मध्ये प्रकाशित झाले आहे.
   अपारंपरीक उर्जेमध्ये बायोगॅस हा अत्त्यंत महत्त्वाचा आहे. हा स्रोत पवन ऊर्जा किंवा सौर उर्जेच्या तुलनेमध्ये अधिक काळ ऊर्जा पुरवू शकतो. मात्र, असे असले तरी आपली एकूण ऊर्जा गरज या स्रोतातून भागू शकेल का, या विषयी आंतरराष्ट्रीय संशोधक गटाने अभ्यास केला आहे. त्यामध्ये हेल्महोल्टझ सेंटर फॉर एन्व्हायर्नमेंटल रिसर्च, आर्हास विद्यापीठ येथील सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञांनी लवचिक जैवऊर्जा निर्मितीसाठी प्रयत्न केले. डायजेस्टरमधील सूक्ष्मजीवांना खाद्य पुरविण्याच्या वेळा व वारंवारितेमध्ये वाढ केल्यास अधिक बायोगॅस मिळत असल्याचे दिसून आले.
शेणखत आणि पिकांच्या अवशेषांच्या माध्यमातून ग्रामीण भागामध्ये ऊर्जा मिळविण्यासाठी बायोगॅस अत्यंत महत्त्वाचा आहे. त्यातून चांगल्या प्रकारचे खतही उपलब्ध होत असल्याने त्याचा शेतकऱ्यांना दुहेरी फायदा होतो. जर्मनीमध्ये सुमारे ८ हजार बायोगॅस प्रकल्प उभारणी करण्यात आली असून, एकूण सुमारे ४५०० मेगावॉट विद्यूत ऊर्जा मिळविण्यात येत आहे. जर्मनीतील हेल्महोल्टझ सेंटर फॉर एन्व्हायर्नमेंटल रिसर्च आणि डेन्मार्क येथील आर्हास विद्यापीठ यांनी एकत्रित प्रयत्न करीत, मिथेन वायू मिळविण्याचे प्रमाण वाढविण्यासाठी संशोधन केले आहे. या प्रयोगामध्ये प्रयोगशाळेतील वातावऱणामध्ये १४ टक्के वाढ मिळविण्यात आली आहे.  डायजेस्टर टाकीमध्ये एक किंवा दोन तासाच्या अंतराने टाकावू घटक टाकले जातात. त्याऐवजी ते एक किंवा दोन दिवसापर्यंत वाढविण्यात आले. त्याचा फायदा त्वरीत दिसून आला. कमी प्रमाणामध्ये भरणा करू त्यातून अधिक वायू मिळत असल्याचे डॉ. मार्केल निकोलझ यांनी सांगितले. 

असा झाला प्रयोग

• - समान स्थितीतील १५ लिटर क्षमतेच्या दोन रिऍक्टरमध्ये वाळलेली धान्ये आणि विद्राव्य घटक (DDGS-जैवइथेनॉल निर्मितीतील उपघटक) टाकण्यात आले. एकामध्ये पारंपरीक पद्धतीप्रमाणे प्रति दोन तासाने, तर दुसऱ्यामध्ये दिवसातून फक्त एकदा असे त्याचे प्रमाण होते. दुसऱ्या प्रयोगामध्ये एक दिवसाआड असे प्रमाण ठेवले.
• - या दोन्ही प्रयोगाचे निष्कर्ष आश्चर्यकारक होते. दिवसातून एकदा देण्यात येणाऱ्या रिऍक्टरमधून एकूण वायू १६ टक्के, तर १४ टक्के मिथेनवायू अधिक मिळाला. एक दिवसाआड घटक भरलेल्या रिऍक्टरमधून बाहेर पडणाऱ्या वायूंचे प्रमाण १८ टक्के होते, व त्यातील मिथेनचे प्रमाण १३ टक्केने वाढल्याचे दिसून आले. 

असे का होते

• - जैववायू निर्मितीवर वातावऱणातील घटकांचा परीणाम होत असतो. रिऍक्टरमधील घटकामध्ये सूक्ष्मजीवांच्या विविधता वाढण्यासाठी अधिक कालावधी मिळतो. त्यांची कार्यक्षमता वाढून बायोगॅस निर्मितीचा वेग वाढत असल्याचे निकोलझ यांनी सांगितले. या लवचिक भरणा प्रक्रियेचे बायोगॅस निर्मितीच्या स्थिरतेवर विपरीत परीणाम या प्रयोगात तरी आढळले नाहीत.
• - रिऍक्टरमधील सूक्ष्मजीवांच्या समुदायांचे जनुकीय माहितीसाठ्याचा वापर करून त्यांचे विश्लेषण करण्यात आले. सेल्युलोज, स्टार्च, लिपीड आणि प्रथिने या सारख्या घटकांच्या विघटनातून कार्बन डायऑक्साईड, हायड्रोजन आणि ऍसेटीक ऍसीड यासारखे अनेक घटक तयार होत असतात. रिऍक्टरमधील द्रव्याच्या सामूनुसार अमोनिअम नायट्रोन आणि हायड्रोजनचे प्रमाण कमी अधिक होते. रिऍक्टरमध्ये होत असलेल्या भरण्याच्या कालावधीनुसार रिऍक्टरमधील वातावरण ठरते. हायड्रोलायझिंग आणि आम्लाच्या निर्मिती कारण सूक्ष्मजीवांवी त्याचा फायदा होतो. तर याच्या विरोधी मिथोनोजेनिक आर्चिई (मिथेन निर्मितीसाठी कारणीभूत) सूक्ष्मजीव तुलनेने स्थिर राहत असल्याचे टी -आरएपएलपी पद्धतीद्वारे दिसून आले.
• - एकूण ८३ टक्के मिथेन निर्मात्या समुदायाच्या ३१ टक्क्यापर्यंत मिथेनोजेन असतात. हे दोन्ही घटक बदलत्या परिस्थितीशी चांगल्या प्रकारे जुळवून घेत असल्याचे निकोलाझ यांनी सांगितले. सेंद्रिय घटक पुरविण्याची  लवचिक पद्धती प्रयोगशाळेमध्ये यशस्वी ठरली असली तरी व्यावसायिक व मोठ्या रिऍक्टरमध्ये अधिक अभ्यास कऱण्याची आवश्यकता असल्याचे त्यांनी सांगितले. त्याच प्रमाणे मक्याचे काड आणि शुगर बीट यापैकी कोणत्या सेंद्रिय घटकांपासून मिथेनचे प्रमाण अधिक मिळते, याचाही अभ्यास कऱण्यात येणार आहे.

----------------------------
जर्नल संदर्भ ः
    Daniel Girma Mulat, H. Fabian Jacobi, Anders Feilberg, Anders Peter S. Adamsen, Hans-Hermann Richnow, Marcell Nikolausz. Changing Feeding Regimes To Demonstrate Flexible Biogas Production: Effects on Process Performance, Microbial Community Structure, and Methanogenesis Pathways. Applied and Environmental Microbiology, 2016; 82 (2): 438 DOI: 10.1128/AEM.02320-15
0000000000000000000000