डिझेल इंजिन आणि बायोगॅस

जैविक वायूचा वापर दळणवळणासाठी लागणारे इंजिन तसेच जनरेटरचा वापर करून वीजनिर्मिती करण्यासाठी करता येतो. जैविक वायूचे शुद्धीकरण केल्यावर याचे ज्वलन प्रदूषणविरहित होते. जैविक वायू निर्मिती प्रक्रियेतून उरलेला टाकाऊ भाग शेतीमध्ये उत्तम खत म्हणून वापरता येतो.

सध्याच्या काळात इंधन म्हणून तेल, कोळसा, नैसर्गिक गॅस, आणि अणू ऊर्जेचा प्रामुख्याने वापर केला जातो; परंतु पर्यावरणामध्ये होणारे प्रदूषण पाहता या इंधनांऐवजी आता सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जैविक वायू, जलविद्यूत ऊर्जा या अपारंपारिक उर्जेचा वापर करण्यासाठी प्रोत्साहन देण्यात येत आहे. या सर्व अपारंपरिक उर्जा स्त्रोतांमध्ये जैविक वायू हा इंजिनमध्ये वापरता येणे शक्य आहे. जैविक वायूचा वापर दळणवळणासाठी लागणारे इंजिन तसेच जनरेटरचा वापर करून वीजनिर्मिती करण्यासाठी करता येतो.

जनावरांच्यापासून मिळणारे शेण, मूत्र तसेच स्वयंपाक घरातील आणि इतर शहरी टाकाऊ पदार्थांचा वापर जैविक वायू निर्मितीसाठी केला जातो. जैविक वायूचे शुद्धीकरण केल्यावर याचे ज्वलन प्रदूषणविरहित होते. जैविक वायू निर्मिती प्रक्रियेतून उरलेला टाकाऊ भाग शेतीमध्ये उत्तम खत म्हणून वापरता येतो.

जैविक वायूची निर्मिती

आॅक्सिजनच्या अनुपस्थितीमध्ये जैविक घटकांचे सूक्ष्मजिवांकडून विघटन घडवून त्यातून जैविक वायू निर्माण होतो. जैविक भाराचे रूपांतरण वायुरूपी मिथेन आणि कार्बनडाय ऑक्साइडमध्ये होते.

जैविक वायूमधील घटक

घटक-प्रमाण (टक्के)

मिथेन-५०-७०

कार्बनडाय ऑक्साइड-३०-४०

हायड्रोजन-५-१०

नायट्रोजन-१-२

पाण्याची वाफ-०.३

हायड्रोजन सल्फाइड-उर्वरित

निर्मितीमधील काही अडचणी

कार्बनडाय ऑक्साइड जैविक वायुमधून काढावा लागतो, कारण तो ज्वलनशील वायू नाही. हा वायू मिळणारी ऊर्जा कमी करतो.

कार्बनडाय ऑक्साइड वायू प्रदूषण करण्यास कारणीभूत आहे.

हायड्रोजन सल्फाइड काढावा लागतो, कारण इंजिनातील घटकांना गंज लागतो.

वायुमधील ओलावा काढावा लागतो, कारण इंजिन सुरू करण्यासाठी अडचणी येतात.

बायोगॅसचा डिझेल इंजिनमध्ये वापर

बायोगॅसला स्वतः जळण्यासाठी जास्त उष्णतेची आवश्यकता असते. म्हणून हा वायू थेट इंजिनमध्ये वापरता येऊ शकत नाही. त्यासाठी बायोगॅससोबत आणखी एका इंधनाचा आधार घ्यावा लागतो.अश्या प्रकारे दोन इंधनांवर चालणाऱ्या इंजिनला ‘ड्युअल फ्युअल इंजिन’ असे म्हणतात.

डिझेलचा वापर ज्वलनासाठी मदत म्हणूनच केला जातो.

यामध्ये डिझेलचे प्रमाण १० ते २० टक्के एवढेच असते.

फायदे

जेव्हा बायोगॅस उपलब्ध नसेल तेव्हा पूर्णपणे डिझेल वापरून इंजिन चालवता येते.

८५ टक्क्यांपर्यंत डिझेलची बचत शक्य.

डिझेल इंजिनमध्ये ‘गव्हर्नर’ असल्यामुळे डिझेलचे प्रमाण कमी अधिक वापरून इंजिनची गती आणि शक्ती नियंत्रित करता येते.

मर्यादा

डिझेलच्या वापराशिवाय इंजिनमध्ये बायोगॅसचे ज्वलन घडवून आणता येत नाही.

डिझेलचे प्रमाण १० ते १५ टक्क्यांपर्यंत कमी केल्यावर इंजेक्टर अधिक प्रमाणात तापण्याचा धोका असतो. त्यामुळे तो थंड करण्यासाठी पुन्हा थोडेसे डिझेल वापरावे लागते.

इंजिनची बांधणी, मटेरीअल आणि औष्णिक भार यावर इंजिनची क्रियाशीलता ठरते.

प्रत्येक ५०० तासांच्या वापरानंतर ‘इंजेक्टर नोझल’ तपासावा लागतो.

उत्सर्जन

इंजिन वापरामुळे हवेमध्ये प्रदूषण घडून आणणारे प्रामुख्याने हायड्रोकार्बन, कार्बन मोनोक्साइड आणि नायट्रोजनचे ओक्साईड हे घटक असतात.

हायड्रोकार्बनचे उत्सर्जन प्रमाण इंजिनच्या बांधणीशी निगडित असून इंधनाचे होणारे अपूर्ण ज्वलन हे त्याचे मुख्य कारण असते.

हवा आणि इंधनाच्या मिश्रणामध्ये हवेचे प्रमाण कमी असल्यामुळे कार्बन मोनोक्साइडचे उत्सर्जन होते.

नायट्रोजनचे अॉक्साइड हे नायट्रिक अॉक्साइड आणि नायट्रोजन आॅक्साइडच्या मिश्रणामुळे तसेच ऑक्सिजनची अतिरिक्त उपलब्धता यामुळे निर्माण होतात.

बायोगॅस इंधन म्हणून वापरलेल्या इंजिनमध्ये कार्बन मोनॉक्साइड या विषारी वायूचे उत्सर्जन खूप कमी आढळते.

आर्थिक आणि व्यवहार्यता

बायोगॅस हे तंत्र उपलब्ध असून अधिक गॅसनिर्मिती करणे शक्य.

बायोगॅस निर्मितीसाठी जैविक घटकांची मुबलक उपलब्धता.

पर्यावरणामध्ये प्रदूषण नाही.

रोजगार व आर्थिक मिळकत शक्य.

संपर्क : डॉ. वैभवकुमार शिंदे - ९९६०९७५२७१

(कृषी अभियांत्रिकी विभाग, महाराष्ट्र इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, औरंगाबाद)

स्रोत : अग्रोवोन