બાયોગેસ

અત્યારના આધુનિક જમાનામાં ઉર્જા એસ વિકાસનો પર્યાય છે. પહેલાના જમાનામાં સંસાધનો ઓછા હતા એટલે ઉર્જાનો વપરાશ ઓછો હતો. પરંતુ અત્યારે ઉર્જાના વપરાશ વગર માનવીને ઘડી પણ ચાલતુ નથી. જેમકે ઉનાળામાં પંખો, એસી, ફ્રિઝ વગેરે સાધનો ઉર્જાથી ચાલે છે. જ્યારે શિયાળામા હિટર જેવા સાધનો પાણી ગરમ કરવા માટે તેમજ ઘરમાં ગરમીનું પ્રમાણ વધારવા વપરાય છે. ઘરમાં બારેમાસ રાંધવા માટે ઈલેક્ટ્રીક સગડી, ગેસ જેવા સાધનો વપરાય છે. લોકોના આવન જાવન અર્થે વપરાતા સાધનોમાં પેટ્રોલ, ડિઝલ વગેરે સંચાલીત સાધનો વપરાય છે પરંતુ પ્રશ્ન એ છે કે રસોડામાં વપરાતો ગેસ વાહનમાં વપરાતા પેટ્રોલ, ડિઝલ વગેરે ક્યાં સુધી ચાલશે ? આનો પર્યાય શોધ્યા વગર ચાલવાનો નથી અર્થાત એની કિંમત દિનપ્રતિદિન ઘટવાની પણ નથી. સંજોગોવશાત સમય મર્યાદામાં ઘટે પણ પાછી વધવાની જ છે. આના પર્યાય રૂપે બિનપરંપરાગત ઉર્જાના સ્ત્રોતો જેવાં કે, બાયો એનર્જી, સોલાર એનર્જી, પવન શક્તિ વગેરેના વપરાશ માટે લોકોની નજર પડી છે. અને આ ઉર્જા સ્ત્રોતો કુદરતી રીતે ઉપલબ્, વિપૂલ પ્રમાણમાં અને શરૂઆતના ખર્ચ સિવાય બીજો ખર્ચ ઓછો વગેરેને ધ્યાનમાં રાખીએ તો આ ઉર્જા સ્ત્રોતો વરદાનરૂપ બની શકે તેમ છે. આ ઉર્જા સ્ત્રોતો પૈકિ બાયોમાસ આધારિત ચાલતો બાયોગેસની આપણે અહિંયા ચર્ચા કરીશું.

બાયોગેસ એટલે શુ ?

સામાન્ય રીતે બાયો એ અંગ્રેજી શબ્દનો અર્થ એટલે જૈવિક પદાર્થ જેવા કે, ઝાડના ડાળ, ફળ, ફૂલ, પાંદડા, બીજ અને આમાંથી માનવ અને પશુનાં આહાર દ્વારા ઉત્પન થતાં કચરાનો પણ સમાવેશ બાયો પદાર્થમાં કરીએ છીએ. આવા બાયો પદાર્થના જથ્થાને બાયોમાસ કહીએ છીએ.  બાયોમાસ માંથી જે ગેસ પેદા થાય તેને બાયોગેસ કહિએ છીએ અને પશુના છાણા માંથી જે ગેસ પેદા થાય તેને ગોબરગેસ કહેવાય છે. આમ બાયોગેસ ને ગોબરગેસ, કિચન વેસ્ટ ગેસ, વગેરે નામથી ઓળખીએ છીએ. સામાન્ય રીતે ભારતમાં વિપૂલ પ્રમાણમાં પશુ ઉપલબ્ધ છે. જેના પરિણામે તેનું છાણ પણ મોટા જથ્થામાં મળી રહે છે. આમ આ બાયોમાસ ને જો ગેસ બનાવવા માટે વાપરીએતો ગામડામાં છાણ ને ઉકરડામાં ગામડાનાં લોકો નાખે છે, તેનાથી ફેલાતી ગંદકી થી આપણે બચી શકીએ. ઉકરડામાં નાખવાનો આશય ફક્ત ખાતર બનાવવાનો છે. પરંતુ વાસ્તવિકરીતે આમાથી સારૂ ખાતર આપણે બનાવી શકતા નથી અને વર્ષ પછી એ ખાતર ખેતરમાં નાખવાથી નિંદામણ તેમજ જીવાતો પેદા થાય છે. બીજી બાજુ ખાતર બનાવવાથી ગામડામાં રાંધવા માટે લાકડાનો વપરાશ ખેડૂતો કરે છે. જેના પરિણામે જંગલો / વનસ્પતિનો નાશ થાય છે. અને જો ખેડૂતો છાણને બળતણ તરીકે વપરાશ કરવા જાય તો એને છાણીયું ખાતર ન મળે અને છાણને બળતણ તરીકે વાપરતા (અથવા લાકડાને વાપરતા) .ઘરમાં આપણે શહેરમાં વપરાતા ગેસ જેવી ચોખ્ખાઈ રસોડામાં મેળવી શકતા નથી. કારણ કે છાણ માંથી બનતા છાણાને બાળવાથી ધૂમાડો થાય છે જેનાથી ઘર કાળુ બને, વાસણો કાળા થાય અને મોઢામાં ધૂમાડો જવાથી ફેફસાના પ્રોબલેમ થાય. આમ છાણને કાંતો ખાતર તરીકે વાપરી શકીએ અથવા બળતણ તરીકે વાપરી શકીએ. આમ આપણને છાણમાંથી એકજ ફાયદો મળે છે. પરંતુ આ છાણમાંથી નથી આપણે સારૂ ખાતર બનાવી શકતા કે નથી આપણે સારૂ બળતણ બનાવી શકતા.

 

પરંતુ જો આપણે છાણનાં વપરાશથી ગેસ બનવીએ તો ઘરમાં વપરાશ અર્થે ચોખ્ખુ બળતણ મળી શકે અને ધૂમાડો કે અન્યમુશીબતો થી આપણે બચી શકીએ અને રસોઈ પણ ઓછા સમયમાં બની શકે. કારણ કે બાયોમાસની દહન શક્તિ ૩૫૦૦ કિલો કેલેરી પ્રતિ કિલો છે. જ્યારે ગોબરગેસની દહન શક્તિ ૫૫૦૦ કિલો કેલેરી પ્રતિ ઘનમીટર છે અને ગેસ બન્યા પછી જે રબડી ગોબરગેસમાથી બહાર નીકળે તે ઉત્તમ ખાતર તરીકેની ગરજ સારે છે. જેના નિંદણ નાશક બી  કે જંતુઓ હોતા નથી. અને નાઈટ્રોજન, ફોસ્ફરસ અને પોટાશ છાણીયા ખાતર કરતા ૦.૫ થી ૨ % વધારે અનુભાવ ને આધારે જોવા મળે છે.

 

ઘણા ખેડૂતોની માન્યતા એવી છે કે ગેસ પ્લાન્ટ બનાવવાથી આપણને સારૂ ખાતર મળતું નથી કારણ કે છાણમાં રહેલા તત્વોનો ગેસ ઉત્પન્ન થઇ જાય છે. આ બધી માન્યતાઓના કારણે ખેડુત ઘણી વખત આ પ્લાન્ટ અપાનાવતા હોતા નથી. પરંતુ આ માન્યતાઓ તદ્દન પાયા વગરની છે. પ્રથમ આપણે એ જાણવું જરૂરી છે કે ગેસ કઈ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે ?
વાગોળતા પ્રાણીઓના જઠરમાં પ્રાણવાયુ રહિત વાતાવરણમાં થતા સુક્ષ્મ જીવાણુંઓ સેલ્યુલોઝ નામના પદાર્થનો ઉપયોગ કરી પ્રાણીઓને સહાય કારક બને છે  તાજા છાણમાં આવા જીવાણુંઓ હોય છે. આવા સુક્ષ્મ જીવાણુંની વૃધ્ધિ માટે જરૂરી બધા પોષકતત્વો છાણમાંથી મળી રહે છે. જો પ્રાણવાયુ રહિત આથો આવી શકે તેવા જરૂરી સંજોગો અને દ્રવ્યો પૂરા પાડવામાં આવે તો જીવાણુંઓ મિથઈન, હાઈડ્રોજન અને અંગારવાયુને ઉત્પન્ન કરે છે આવા વાયુઓનું પ્રમાણ અનુક્રમે ૬૦-૪૦-૩૦નું હોય છે. જેમાંથી મિથઈન તથા હાઈડ્રોજન સળગી શકે તેવા છે."
ઉપર પ્રમાણે છાણમાં રહેલ સુક્ષ્મજીવાણુંઓ ગેસ છુટો પાડે છે. જેથી છાણીયાં ખાતરમાંથી તમારી માન્યતાઓ જે ભુલ ભરેલી છે તે ખાતર સારૂ ના બને વિગેરે તદ્દન ખોટી વાત છે.

ગોબર(બાયો)ગેસ પ્લાન્ટના પ્રકારો:-

ગુજરાતમાં મુખ્ય બે પ્રકારના ગેસ પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવે છે. (૧). ટાંકીવાળો ગેસ પ્લાન તેમજ (૨) ધાબાબંધ ગેસ પ્લાન્ટ કે ફીક્સડોમ પ્લાન્ટ.

આ બન્ને પ્રકારના ગેસ પ્લાન્ટમાંથી ખેડૂતો તેમની અનુકુળતા અને પસંદગી મુજબ પ્લાન્ટ બંધાવી શકે છે.

ઉપરોક્ત બન્ને પ્રકારની સમજુતી ટુંકમાં નીચે મુજબ છે.

ટાંકીવાળો ગેસ પ્લાન (કે.વી.આઈ.સી. ડીઝાઈનનો ગોબર ગેસ પ્લાન્ટ) :‌

લોખંડની ટાંકી વાળા ગેસ પ્લાન્ટ ના જુદાજુદા ભાગો

 

1. પૂરક કુડી (છાણ નાંખવાની)
2. નિકાલ કુંડી (રબડી નીકળવાની)
3. ગેસ પાઈપ
4. ગેસ કોક
5. ગેસની ટાંકી
6. જમીન
7. પુરક નળી
8. નિકાલ નળી

ટાંકી વાળો ગેસ પ્લાન્ટ એ એક સાદો કૂવો છે. જેમાં કૂવા ઉપર લોખંડની ટાંકી નાખેલી હોય છે. જેની અંદર ગેસનો સંગ્રહ થાય છે. ઘણા ખેડુતો પ્લાન્ટનું નામ આવતા તેમાં કોઈ યત્ર કે મશીનરી હોવાની છાપ પડે છે તે યોગ્ય નથી. ઉપરોક્ત બન્ને પ્રકારના ગેસ પ્લાનની રચના તેમજ બાંધકામ ખુબજ સાદા છે અને તેના કાર્યની કોઈ પ્રકારની બાહ્યશક્તિ કે યંત્રની જરૂરીયાત પડતી નથી, કે બીજો કોઈ અન્ય ખર્ચ પ્લાન્ટ ચલાવવામાં કરવો પડતો નથી

આપણા સાદા કુવા જેવો જ એ કુવો જ છે આપણે કુવો પાણી ખેચવા માટે ઉપરથી ખુલ્લો રાખવો પડે છે, જ્યારે આ કુવાને ગેસના સંગ્રહ માટે બહારથી બંધ કરી દેવામાં આવે છે, રચના અનુસાર, જેથી તેમાં ગેસનો સંગ્રહ થઈ શકે અને બળતણ દિવાબત્તીમાં આ ગેસનો ઉપયોગ કરી શકાય.

 

કુવાની એક બાજુ છાણ નાંખવા માટે પૂરક કુંડી બનાવેલી છે. જેમા છાણ –મળ-મુત્ર-એઠવાડ વિગેરે નાંખવામાં આવે છે. આ પુરક કુંડીમાં પાણી નાખી તાજા છાણનો રગડો તૈયાર કરવો. તૈયાર રગડો પાઈપ વાટે કુવામાં કુવામાં જશે (તાજા છાણને એટલા જ પ્રમાણમાં પાણી નાખી ૧-૧ ના પ્રમાણમાં પાતળું કરવું આમ કરવાથી એક સરખો રગડો મળી રહે) અને ત્યાં સડે છે. આશરે ચાર અઠવાડીયામાં ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે, અને ઉત્પન્ન થયેલો ગેસ જે કુવા ઉપર ટાંકી રાખેલ હોય છે, તેમાં સંગ્રહ થાય છે. અને ટાંકીને ઉપર ધકેલે છે. આ ટાંકીમાં સંગ્રહ થયેલ ગેસ પાઈપ દ્વારા જ્યાં જરૂર હોય ત્યાં લઈ જઈને તેને સીધે સીધો ઉપયોગ રાધવા માટે બળતણ – વીજળી જેવી રોશની (પ્રકાશ) વધુમાં પાણી ખેચવા કે દળવા ઓઈલ-એન્જીન ચલાવવુ હોય તો પણ ચલાવી શકાય છે.

 

લોખંડની ટાંકીની આજુબાજુ પાણી ભરવામાં આવે છે. અને આ ટાંકી પાણીમાં લોખંડની ટાંકી તરતી રહે છે. પાણીના કારણે ટાંકીમાં સંગ્રહ થયેલ ગેસ બહાર નીકળી જતો નથી તેમજ ગેસની વધ-ઘટના કારણે તેનુ હલન ચલન સહેલાઈથી થઈ શકે છે. પાણીના કારણે લોખંડની ટાંકીને કાટ આવે છે. અથવા લાંબા ગાળે કટાઈને પતરૂ ખવાઈ ન જાય તે માટે આ ટાંકીને દર બે વર્ષે ડામર કે રંગ લગાડવો જરૂરી છે. ચાલુ સમય દરમ્યાન પાણીમાં કે ટાંકી ઉપર બગડેલુ ઓઈલ (ટ્રેકટર કે ઓઈલ એન્જીનનું) રેડી શકાય જેથી કાટ ઓછો આવે. ઘણી વખત ખેડૂતની આડસને કારણે પાણી ખરાબ હોવાને કારણે જો ટાંકીને ડામર કે રંગ લાંબા સમય સુધી ના લગાડવામાં આવે તો ટાંકીને કાટ લાગી કાણા પડી ખવાઈ જાય છે. અને ઉત્પન્ન થયેલ ગેસનો સંગ્રહ થતો નથી. આવા સમયે પાણીમાં રહેતો ટાંકીનો ખરાબ થયેલ ભાગ કાપી નાંખી નવા પતરાનું વેલ્ડીંગ કરી ટાંકી ને ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

 

દરરોજ જરૂરીયાત પ્રમાણે છાણનો રગડો પૂરક કુંડીમાં ઉમેરતા રહેવું. સાથે દરરોજ વપરાઈ ગયેલો છાણનો રગડો આપોઆપ જ નીકાલ કુંડી મારફત બહાર નીકળી ખાતરના ખાડામાં ચાલ્યો જશે આ માટે નીકાલ કુંડીની જોડે, જગ્યા પ્રમાણે બે થી ત્રણ ખાડા બનાવવા જેથી તેમા રગડો એકઠો થાય અને સમય મળ્યે ભરેલા ખાડા ખાલી કરી ઉકરડામાં કે સીધેસીધા ખેતરમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઘણી વખત નીકાલ કુંડીના દ્વાર આગળ છાણ સુકાઈને પડ્યુ રહે છે, આવા સંજોગોમાં વાસનો લાંબો ટુંકડો નિકાલ કુંડીમાં ઉપર–નીચે હલાવવાથી દ્વાર ખુલ્લુ થઇ જશે અને રગડો બહાર નીકળતો થઈ જાય છે.

ધાબા બંધ ગોબર (બાયો) ગેસ પ્લાન્ટ કે ફીક્સ ડૉમ ગેસ પ્લાન

આ બીજા પ્રકારનો ધાબાબંધ ગોબર (બાયો) ગેસ પ્લાન્ટ ઘણાં નામોથી પ્રચલીત છે. જેવા કે ફીક્સ ડોમ ગેસ જનતા બાયો ગેસ પ્લાન્ટ, ચાયના બાયો ગેસ પ્લાન્ટ વિગેરે. આ લોંખડની ટાંકીને બદલે કૂવા ઉપર ઘુંમટ આકારમાં ધાબુ બાંધી (રેતી, સીમેન્ટ, કપચી, ઈંટનુ) બંધ કરવામાં આવે છે. ઘુંમટ આકારમાં અંદર ની બાજુ ગેસ ભેગો થાય છે. આ ગોબર (બાયો) ગેસ પ્લાન્ટનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે બહું ઉંડો ખાડો (કૂવો) કરવો પડતો નથી. (ઢોરની સંખ્યા, કેટલા માણસની રસોઈ કરવી વિગેરે મુદ્દા ધ્યાનમાં લઈ પહોળાઈમાં ફેરફાર કરવો પડે છે.) બીજો ફાયદો આ પ્લાન્ટમાં લોખંડની ટાંકી હોતી નથી એટલે કે પાછલી માવજત (કટાઈ જતા ડામર કે રંગ વિગેરે) નો ખર્ચ રહેતો નથી, એટલે ટાંકીવાળા ગેસ પ્લાન્ટ કરતાં આ પ્લાન્ટમાં કુલ ખર્ચમાં ૪૦ ટકા જેટલી બચત થાય છે. વળી ધાબાબંધ પ્લાન્ટ ખર્ચની ગણત્રીએ અને ટકાઉ પણાની દ્રષ્ટીએ વધારે અનુકુળતા વાળો છે. વધુમાં આ પ્લાન્ટમાં છાણ-મળ ઉપરાંત ઘાસ કચરાનો (કાનકુટી, જલી, વનસ્પતિ કેળના થડ્ના છોતરા, સડેલા શાકભાજી, એઠવાંડ વિગેરે) ઉપયોગ પણ શક્ય બને છે. 

આ પ્લાન્ટની થોડી ક્ષતી છે તે અનુભવ તેમજ તાલીમમાં આવતા ખેડૂતોના અભિપ્રાયથી જાણવા મળ્યુ છે કે ધાબાબંધ ગેસ પ્લાન્ટ જો ભારે કાળી જમીન કે જે જમીનોમાં ઉનાળામાં તિરાડો (તિરોડા) પડે છે. તેવી જમીનવાળા વિસ્તારોમાંજો આવા પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવે તો જમીનને તીરાડો પડવાને કારણે ઘણી વખત પ્લાન્ટમાં કે ડોમમાં તીરાડો પડે છે. જેથી ગેસનો સંગ્રહ થતો નથી.તો આવી જમીનોમાં આર.સી.સી. ના પ્લાન્ટ બનાવવા હિતાવહ છે અને આજુબાજુ (કુવાની બહારની દિવાલે આ જમીન વચ્ચે ) રેતી પૂરવી જરૂરી છે. આ માટે ખર્ચ વધશે પરંતુ ખર્ચ સામે સલામતી મળી રહે છે. આ પ્લાન્ટમાં પણ ડેમની બાજુમાં છાણ પૂરક કુંડી છાણ નિકાલ કુંડી બનાવવાની હોય છે. આ બાબતે વધુ માહિતી ટાંકીવાળા ગેસ પ્લાન્ટ મુજબ વાંચી લેવી.

 

શ્રી એમ. આર. પરમાર, હવામાન શાસ્ત્ર વિભાગ, બં. અ. કૃષિ મહાવિધાલય, આ.કૃ.યુ.,આણંદ

કોલેજ ઓફ એગ્રીકલ્ચરલ ઇન્ફોર્મેશન ટેકનોલોજી