జీవ ఇంధనాలు

పర్యావరణహిత ప్రగతి సాధనాలు!

కాలుష్యం భూగోళాన్ని కబళించి వేస్తున్న అతిపెద్ద ప్రమాదం. ఇది ప్రధానంగా శిలాజ ఇంధనాల వల్ల సంభవిస్తోంది. దాన్ని అధిగమించడానికి జీవ ఇంధనాలను జీవ వ్యర్థాల నుంచి అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. ఇవి పర్యావరణానికి అనుకూలం. ఖర్చు తక్కువ. దేశీయ ఆర్థికవృద్ధికి దోహదపడతాయి. గ్రామీణ  ప్రజల జీవన నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తాయి. ఆహారభద్రతను కల్పిస్తాయి. అందుకే భారత ప్రభుత్వం ప్రత్యేక జీవ ఇంధన విధానాన్ని రూపొందించి, అమలు చేస్తోంది. ఈ అంశాలను పోటీ పరీక్షార్థులు సమగ్రంగా తెలుసుకోవాలి. వీటికి సంబంధించి కొనసాగుతున్న పరిశోధనలపై అవగాహన పెంచుకోవాలి.  అవి దేశ అవసరాలకు ముఖ్య వనరులుగా మారుతున్న తీరునూ అర్థం చేసుకోవాలి.  

జీవ వ్యర్థ పదార్థాలను నేరుగా మండించి లేదా సూక్ష్మజీవుల సమక్షంలో కిణ్వన ప్రక్రియకు గురి చేయడం ద్వారా పొందే శక్తిని ‘జీవ ఇంధనం’ అంటారు. భారత్‌ ప్రధానంగా వ్యవసాయాధారిత దేశం, దాంతోపాటు ప్రపంచంలోనే అత్యధికంగా పశుసంపదనూ కలిగి ఉంది. ఈ కారణాల వల్ల జీవ ఇంధనాల ఉత్పత్తికి ముడి పదార్థాలు ఇక్కడ సమృద్ధిగా లభ్యమవుతున్నాయి. ఇవి కాలుష్య రహిత, పర్యావరణహిత, తక్కువ ఖర్చుతో సుస్థిరాభివృద్దిని పెంపొందించే ఇంధన వనరులు. భారత ప్రభుత్వం 2018లో నూతన జీవ ఇంధన విధానాన్ని ప్రకటించింది.

బయోగ్యాస్‌: పశువుల పేడ, చెట్ల సంబంధిత వ్యర్థ పదార్థాలను ఆక్సిజన్‌ రహితంగా కుళ్లబెట్టడం ద్వారా లేదా చెట్ల వ్యర్థాలు, పట్టణ వ్యర్థాలను మిథనో మోనాస్, మిథనో కోకస్‌ లాంటి బ్యాక్టీరియాల సమక్షంలో కిణ్వన ప్రక్రియకు గురి చేయడం ద్వారా బయోగ్యాస్‌ను తయారుచేస్తారు. బయోగ్యాస్‌.. 60% మీథేన్, 40% కార్బన్‌డై ఆక్సైడ్‌ వాయువులను కలిగి ఉంటుంది. ఈ గ్యాస్‌ కాలుష్యరహితమైంది, చవకైంది.  దక్షత కలిగింది. దీన్ని సహజ వాయువు మాదిరి కంప్రెస్‌ కూడా చేయొచ్చు. వంటగ్యాస్, ఎలక్ట్రిసిటీ ఉత్పత్తి ప్రక్రియల్లో ఉపయోగించవచ్చు. ప్రపంచంలో బయోగ్యాస్‌ ఉత్పత్తి, వినియోగంలో చైనా, భారత్‌లు మొదటి రెండు స్థానాల్లో ఉన్నాయి. 

బయో ఇథనాల్‌: దీన్ని చెరకు/మొక్కజొన్న మొలాసిస్‌ నుంచి తయారుచేస్తారు. మొలాసిస్‌కు సుక్రోజ్, ఇన్వర్టేజ్‌ అనే ఎంజైమ్‌లను లేదా ఈస్ట్‌ను కలిపి కిణ్వన ప్రక్రియకు గురిచేస్తారు. ఈ ప్రక్రియ ప్రారంభమైన 12-24 గంటల వ్యవధిలో ‘ఇన్వర్టేజ్‌’ అనే ఎంజైమ్‌ మొలాసిస్‌ను గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్‌లుగా విడగొడుతుంది. ఈ గ్లూకోజ్, ఫ్రక్టోజ్‌లను ‘జైమేజ్‌’ అనే ఎంజైమ్‌ ఇథైల్‌ ఆల్కహాల్, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌లుగా మారుస్తుంది. ఈ విధంగా ఏర్పడిన ఇథనాల్‌ను అంశిక స్వేదనం ద్వారా వేరుచేస్తారు. బ్రిటన్, అమెరికా, భారత్‌ల్లో ఇథనాల్‌ బ్లెండెడ్‌ను ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. దీన్ని ‘గ్యాసోహాల్‌’ అంటారు.

బయో హైడ్రోజన్‌ గ్యాస్‌: బయోమాస్‌ను హైడ్రోజొమోనాస్‌ బ్యాక్టీరియా సమక్షంలో కిణ్వన ప్రక్రియకు గురి చేసినప్పుడు హైడ్రోజన్‌ వాయువు విడుదలవుతుంది. ఇది కాలుష్యరహితమైంది, చవకైంది. దీన్ని రాకెట్లలో ఇంధనంగా, హైడ్రోజన్‌ బ్యాటరీలతో వాహనాలను నడిపించడానికి, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

బయో బ్యుటనాల్‌: బయో ఇథనాల్‌ మాదిరి చెరకు/ మొక్కజొన్న మొలాసిస్‌ను ‘క్లాస్ట్రీడియం ఎసిటో బ్యుటరికం’ అనే బ్యాక్టీరియా సమక్షంలో కిణ్వన ప్రక్రియకు గురి చేసినప్పుడు ‘ఎసిడో బ్యుటనాల్‌’ ఏర్పడుతుంది. ప్రస్తుతం దీన్ని గృహ సంబంధ అవసరాల్లో ఉపయోగిస్తున్నారు. అంతేకాకుండా బ్యుటనాల్‌ పొడవైన హైడ్రోకార్బన్‌ శృంఖలాలతో ఉండటంతో ఇది ఇంటర్నల్‌ ఇంజిన్‌ కంబషన్‌లో వాడేందుకు ఉపయుక్తంగా ఉంటుంది.

బయోడీజిల్‌: జంతువుల కొవ్వు, వెజిçబుల్‌ ఆయిల్, మొక్క భాగాల నుంచి గ్రహించిన ముడి నూనెలను ఆల్కహాల్‌తో చర్య జరిపిస్తే ఎస్టర్స్, గ్లిసరాల్స్‌ ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రక్రియను ‘ట్రాన్స్‌ ఎస్టరిఫికేషన్‌’ అంటారు. ఈ ప్రక్రియలో ఏర్పడిన ఎస్టర్లను ‘బయోడీజిల్‌’గా వ్యవహరిస్తారు. దీన్ని నేరుగా లేదా పెట్రో డీజిల్‌తో కలిపి ఉపయోగించవచ్చు. ఇది పర్యావరణ స్నేహ పూర్వక ఇంధనం. భారత దేశంలో గానుగ, జట్రోపా చెట్ల నుంచి బయోడీజిల్‌ను తయారుచేస్తున్నారు. ప్రపంచంలో బయోడీజిల్‌ ఉత్పత్తిలో మొదటి స్థానంలో బ్రెజిల్‌ ఉండగా, తర్వాత స్థానాల్లో వరుసగా యూఎస్‌ఏ, చైనా, ఇండియాలు నిలిచాయి.

జీవ ఇంధనాల ఉపయోగాలు:  ఇవి పునరుత్పత్తికి సాధ్యమైన ఇంధన వనరులు.

* పర్యావరణ స్నేహపూర్వక ఇంధనాలు. శిలాజ ఇంధనాలతో పోల్చినప్పుడు జీవ ఇంధనాలు చాలా తక్కువ కార్బన్, ఇతర ఉద్గారాలను వెలువరుస్తాయి.

* శిలాజ ఇంధనాలతో పోలిస్తే జీవ ఇంధనాలు చాలా చౌక.

* వీటిని ప్రాంతీయంగా లేదా దేశీయంగా ఉత్పత్తి చేసుకోవచ్చు. దానివల్ల శిలాజ ఇంధనాలపై ఒక దేశం, మరొక దేశంపై ఆధారపడాల్సిన అవసరం ఉండదు. అంతేకాకుండా రవాణా ఖర్చులు, విదేశీ మారక ద్రవ్య నిల్వలను ఆదా చేసుకోవచ్చు.

* జీవ ఇంధనాల తయారీలో వ్యవసాయ, పట్టణ వ్యర్థాలు, ఇతర ఉత్పన్నాలను విరివిగా ఉపయోగిస్తారు. తద్వారా ఎప్పటికప్పుడు రీసైక్లింగ్‌ జరిగి పర్యావరణం సురక్షితంగా ఉంటుంది.

జీవ ఇంధనాలు- నష్టాలు:  ప్రపంచంలో ఏ ఇంధనం కూడా పూర్తిగా లాభదాయకమైంది కాదు, పూర్తి నష్టదాయకమైందీ కాదు. ఈ మాదిరిగానే ఎన్నో విశేష ప్రయోజనాలున్న జీవ ఇంధనాల వల్ల నష్టాలు కూడా ఉన్నాయి. అవి..

* శిలాజ ఇంధనాలతో పోలిస్తే జీవ ఇంధనాలు అంత దక్షత (కెపాసిటీ)ను కలిగి ఉండవు. దాంతో డిమాండ్‌కు సరిపడా జీవ ఇంధనాలను తయారుచేయడానికి చాలా పెద్ద మొత్తంలో జీవ ఇంధన మొక్కలను పెంచాల్సి ఉంటుంది. దీనివల్ల ప్రపంచ వ్యాప్తంగా ఆహార పంటల విస్తీర్ణం తగ్గి, ఆహార భద్రతా సమస్య ఏర్పడుతుంది. ఫలితంగా ధరలు పెరిగే అవకాశం ఉంది.

* పెద్ద మొత్తంలో జీవ ఇంధనాలను తయారు చేయడానికి భారీ ఎత్తున యంత్ర పరికరాలు అవసరమవుతాయి. ఇందుకోసం అత్యధిక మొత్తంలో పెట్టుబడులు అవసరం పడటమే కాకుండా ఆ యంత్రాల నుంచి కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ ఉద్గారాలు కూడా పెరుగుతాయి.

* బయో ఇంధన మొక్కల సాగుకు, బయో ఇంధనాల తయారీకి అత్యధిక మొత్తంలో నీరు అవసరమవుతుంది. దానివల్ల స్థానిక జల వనరులపై ఒత్తిడి అధికమయ్యే అవకాశం ఉంది.

* డిమాండ్‌ను అధిగమించేందుకు ఉత్పత్తి, ఉత్పాదకతలను పెంచే క్రమంలో ఎరువులను కూడా అధిక మొత్తంలో వినియోగించాల్సి ఉంటుంది. ఫలితంగా మృత్తిక జల కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది.

* జీవ ఇంధన పంటలకు పెరిగే డిమాండ్‌ వల్ల, రైతులు అధిక లాభం కోసం ఒకే పంటను కొన్ని సంవత్సరాలుగా అదే భూమిలో పండించే అవకాశం ఉంది. ఫలితంగా నేలలు సారహీనమవుతాయి. 

నమూనా ప్రశ్నలు

1. భారతదేశంలో సేంద్రీయ వ్యవసాయ విధానాన్ని  మొదటిసారిగా ప్రవేశపెట్టిన రాష్ట్రం?

1) అసోం  2) సిక్కిం 3) మణిపుర్‌ 4) నాగాలాండ్‌

2. సేంద్రీయ వ్యవసాయ విధాన పితామహుడని ఎవరిని పిలుస్తారు?

1) నార్మన్‌ బోర్లాగ్‌     2) మైఖేల్‌ స్టీఫెన్స్‌ 

 

3) సర్‌ అల్బర్ట్‌ హోవార్డ్‌     4) విలియం గాండే

3. దేశంలో సేంద్రీయ వ్యవసాయాన్ని ప్రోత్సహించే    ‘నేషనల్‌ సెంటర్‌ ఫర్‌ ఆర్గానిక్‌ ఫార్మింగ్‌ పరిశోధన కార్యాలయం’ ఎక్కడ ఉంది?

1) గాజియాబాద్‌ 2) గోరఖ్‌పుర్‌ 3) గుడ్‌గావ్‌ 4) హిస్సార్‌

4. కిందివాటిలో నత్రజని ఎరువుల శాతాన్ని నేలలో పెంపొందించే బ్యాక్టీరియాలు?

1) రైజోబియం 2) అజటోబాక్టర్‌ 3) క్లాస్ట్రీడియం 4) పైవన్నీ

5. కిందివాటిలో జీవక్రిమి సంహారకాలకు సంబంధించి సరైంది? 

ఎ) పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని కలగజేయవు.

బి) బయోమాగ్నిఫికేషన్‌ సమస్యలు ఉండవు.

సి) మృత్తికలోని ఉపయోగకరమైన వానపాములు, ఇతర సూక్ష్మజీవులు చనిపోతాయి.

డి) ఇవి త్వరితంగా జీవ విచ్ఛిన్నం చెంది పంట మొక్కల పరిరక్షణకు అందుబాటులోకి వస్తాయి.

ఇ) రైతుకు వీటి వాడకం తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది.

1) ఎ, బి, సి, ఇ   2) ఎ, బి, డి, ఇ 

3) ఎ, సి, డి, ఇ    4) ఎ, బి, సి, డి, ఇ

6. ఆహార పదార్థాలను నిల్వ చేసుకోవడానికి ఉపయోగించే క్యానులకు ట¨న్‌ కోటింగ్‌ వేస్తారు. జింక్‌ పూత ఎందుకు పూయరు?

1) జింక్, టిన్‌ కంటే ఖరీదైంది. 

2) టిన్‌ కంటే జింక్‌ ద్రవీభవన స్థానం ఎక్కువ.

3) టిన్‌ కంటే జింక్‌ ఎక్కువగా ప్రతిచర్యను చూపుతుంది.

4) జింక్‌  కంటే  టిన్‌ ఎక్కువగా ప్రతిచర్యను చూపుతుంది.

7. జీవ ఎరువులకు సంబంధించి కింది ప్రవచనాలను పరిశీలించి సరైనవి గుర్తించండి. 

ఎ) నేల, నీటి కాలుష్యం నియంత్రణలో ఉంటాయి.

బి) యూట్రిఫికేషన్, బయో మాగ్నిఫికేషన్‌ సమస్యలు ఉండవు.

సి) ఇవి రైతుకు లాభాన్ని చేకూర్చే ఎరువులు.

డి) నేల సారవంతతను పెంపొందించి, నేలలోని   సూక్షజీవులను పరిరక్షిస్తాయి. 

ఇ) దీర్ఘకాలికంగా జీవఎరువులను ఉపయోగించడం వల్ల సుస్థిర వ్యవసాయం సాధ్యమవుతుంది.

1) ఎ, బి, సి, ఇ     2) ఎ, బి, డి, ఇ 

3) ఎ, సి, డి, ఇ    4) ఎ, బి, సి, డి, ఇ 

సమాధానాలు:

1-3; 2-3; 3-1; 4-4; 5-2; 6-3; 7-4.

రచయిత : ఈదుబిల్లి వేణుగోపాల్‌