जैव ऊर्जा उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण और कम उपयोग किया जाने वाला संसाधन कृषि अपशिष्ट है, जो फसल उत्पादन के परिणाम स्वरूप प्राप्त होता है। अंतर्राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा एजेंसी (IRENA) का अनुमान है कि 2050 तक, जैव ऊर्जा विश्व की प्राथमिक ऊर्जा आपूर्ति का 22% हिस्सा बन सकती है , जिसके लिए 135 एक्सजूल (EJ) तक प्राथमिक बायोमास संसाधनों की आवश्यकता होगी - जो 2020 में आवश्यक 56 EJ से काफी अधिक है। भारत में कृषि क्षेत्र प्रति वर्ष 696.38 मिलियन टन से अधिक फसल अवशेष उत्पन्न करता है, जिसमें से 364.27 मिलियन टन अकेले अनाज फसलों से प्राप्त होता है । बायोमास की इस विशाल मात्रा से जैव ऊर्जा का उत्पादन ऊर्जा सुरक्षा में सुधार और सतत विकास को बढ़ावा देने का एक बड़ा अवसर प्रदान करता है।

कृषि अवशेषों के प्रकार

कृषि अवशेषों को मोटे तौर पर दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

a. क्षेत्र अवशेष

फसल कटाई के बाद, ये सामग्रियां—जिनमें डंठल, भूसा, पत्तियां और बीज की फली शामिल हैं—खेतों में ही रह जाती हैं। उदाहरण के लिए, भारत के पंजाब राज्य में प्रति वर्ष लगभग 180 लाख टन धान का भूसा उत्पन्न होता है , जो खेतों में एक आम अवशेष है। परंपरागत रूप से, इस भूसे का एक बड़ा हिस्सा खेतों में जला दिया जाता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण होता है। हालांकि, इस जैव-द्रव्यमान को एकत्रित करके जैव-ऊर्जा उत्पादन में उपयोग करने से पर्यावरणीय जोखिमों को कम किया जा सकता है।

b. प्रक्रिया अवशेष

कृषि उत्पादों के प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न होने वाले इन अवशेषों में भूसी, बीज, खोई और जड़ें शामिल हैं। उदाहरण के लिए, चीनी उत्पादन करने वाले क्षेत्रों में, गन्ने की खोई—रस निकालने के बाद बचा हुआ रेशेदार पदार्थ—प्रक्रिया का एक सामान्य उप-उत्पाद है। इस जैव-द्रव्यमान का उपयोग अक्सर जैव-ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है, जो प्रभावी अपशिष्ट प्रबंधन और ऊर्जा उत्पादन में सहायक होता है।

जैव ऊर्जा के लिए कृषि अवशेषों की वैश्विक क्षमता

कृषि अवशेषों में विश्व स्तर पर जैव ऊर्जा उत्पादन की अपार क्षमता है। आईआरईएनए के विश्लेषण से पता चलता है कि 2050 तक जैव ऊर्जा के अपेक्षित लक्ष्यों को प्राप्त करने में कृषि अवशेष महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं । दक्षिण अमेरिका, दक्षिणपूर्व एशिया और उप-सहारा अफ्रीका जैसे क्षेत्रों में इस क्षेत्र में अपार संभावनाएं मौजूद हैं। जैव ऊर्जा उत्पादन में कृषि अवशेषों की वैश्विक उपयोगिता का एक उदाहरण पोलैंड है, जहां कृषि अपशिष्टों के कुशल प्रबंधन को सतत विद्युत उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण रणनीति के रूप में मान्यता दी गई है।

यह भी पढ़ें: ब्लू कार्बन क्या है?

जैव ऊर्जा के लिए कृषि अवशेषों के उपयोग की संभावनाएँ

1. नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

कृषि अवशेष जैव ऊर्जा का एक पर्यावरण अनुकूल और नवीकरणीय स्रोत हैं। इनका उपयोग करके जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम की जा सकती है और ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, भारत में अतिरिक्त फसल अवशेषों से बायोमास उत्पादन की अपार संभावनाएं हैं; उत्तर प्रदेश जैसे राज्य सबसे अधिक अतिरिक्त अवशेष (40 मिलियन टन) का उत्पादन करते हैं, उसके बाद महाराष्ट्र (31 मिलियन टन) और पंजाब (28 मिलियन टन) का स्थान आता है ।

2. पर्यावरणीय लाभ

कृषि अपशिष्टों को जलाने से वायु प्रदूषण हो सकता है, जो पर्यावरणीय समस्याओं में से एक है जिसे जैव ऊर्जा में बदलकर टाला जा सकता है। भारत के पंजाब में फसल अवशेष जलाने से वायु की स्थिति काफी खराब हो जाती है। इन अपशिष्टों को जैव ऊर्जा के लिए इस्तेमाल करके इन समस्याओं का समाधान किया जा सकता है।

3. आर्थिक अवसर

जैव ऊर्जा क्षेत्र ग्रामीण क्षेत्रों में रोजगार के अवसर पैदा कर सकता है, किसानों के लिए आय के अतिरिक्त स्रोत प्रदान कर सकता है और ग्रामीण विकास में योगदान दे सकता है। उदाहरण के लिए, पंजाब में, धान के भूसे और गन्ने के अवशेष सहित स्थानीय कृषि अपशिष्टों का उपयोग करके बायोमास विद्युत संयंत्रों के विकास से कृषि अपशिष्ट की आपूर्ति करने वाले लगभग 15,000 किसानों को अतिरिक्त आय प्राप्त हुई है ।

4. अपशिष्ट प्रबंधन

कृषि अपशिष्टों से प्राप्त जैव ऊर्जा अपशिष्ट प्रबंधन उद्योग के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य समाधान है, क्योंकि यह अवशेषों के निपटान से होने वाले पर्यावरणीय प्रभावों को कम करता है। पोलैंड में कृषि अवशेष प्रबंधन को बिजली पैदा करने और साथ ही पर्यावरण की रक्षा करने के लिए अक्षय ऊर्जा उत्पादन के विकास के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में मान्यता दी गई है।

यह भी पढ़ें: ब्लू एनर्जी क्या है?

जैव ऊर्जा के लिए कृषि अवशेषों के उपयोग में चुनौतियाँ

1. संग्रहण और परिवहन

चूँकि कृषि अपशिष्ट अक्सर बहुत दूर-दूर तक फैले होते हैं, इसलिए उन्हें इकट्ठा करना और बायोएनर्जी सुविधाओं तक पहुँचाना रसद के लिहाज से कठिन और महंगा हो सकता है। चावल के भूसे जैसे बचे हुए अवशेषों के भारी होने से भारत के पंजाब जैसे स्थानों में परिवहन लागत बढ़ जाती है, जो आर्थिक दृष्टिकोण से बायोएनर्जी पहलों की व्यवहार्यता को प्रभावित करती है।

2. मौसमी उपलब्धता

कृषि अवशेषों के उत्पादन की मौसमी प्रकृति के अनुसार कच्चे माल की उपलब्धता बदलती रहती है। इस मौसमी बदलाव के कारण, जैव ऊर्जा संयंत्र लगातार काम नहीं कर पाते हैं, इसलिए पूरे वर्ष जैव द्रव्यमान की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए कुशल भंडारण विकल्पों की आवश्यकता होती है।

3. तकनीकी सीमाएँ

कृषि से बचे हुए विभिन्न पदार्थों को जैव ऊर्जा में बदलने के लिए प्रभावी रूपांतरण विधियाँ अभी भी विकसित की जा रही हैं। चूँकि अवशेषों की संरचना भिन्न होती है, इसलिए अनुकूलित तकनीकी समाधानों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, चावल के भूसे जैसे कचरे में पाए जाने वाले क्षारीय राख की बड़ी सांद्रता अन्य परिचालन समस्याओं के अलावा ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बॉयलरों में जंग और जमाव का कारण बन सकती है।

4. आर्थिक व्यवहार्यता

फीडस्टॉक लागत, बायोएनर्जी बाजार मूल्य निर्धारण और विनियामक प्रोत्साहन सहित कई चर, बायोएनर्जी परियोजनाओं की आर्थिक रूप से व्यवहार्यता को प्रभावित करते हैं। इन चरों में परिवर्तन इस बात पर प्रभाव डाल सकते हैं कि बायोएनर्जी परियोजनाएं कितनी लाभदायक हैं। आर्थिक व्यवहार्यता उन क्षेत्रों में एक बड़ी बाधा बन जाती है जहाँ अपशिष्ट को इकट्ठा करना और उसका प्रसंस्करण करना महंगा होता है।

5. पर्यावरण के मुद्दें

हालाँकि बायोएनर्जी को जीवाश्म ईंधन की तुलना में अधिक स्वच्छ माना जाता है, लेकिन बायोमास को जलाने से होने वाले उत्सर्जन और बड़े पैमाने पर अवशेष निष्कर्षण की व्यवहार्यता के मुद्दे, जो मिट्टी के स्वास्थ्य पर प्रभाव डाल सकते हैं, अभी भी मौजूद हैं। टिकाऊ बायोएनर्जी उत्पादन मिट्टी के पोषक तत्वों को कम करने वाले अवशेषों को हटाने से रोकने पर निर्भर करता है।

बाधाओं पर काबू पाने की तकनीकें

• बुनियादी ढांचे का विकासकृषि अपशिष्ट के लिए कुशल संग्रहण, भंडारण और परिवहन बुनियादी ढांचे के विकास के माध्यम से कुछ रसद संबंधी बोझ को कम किया जा सकता है।
• रूपांतरण प्रौद्योगिकी में सुधारअनुसंधान और विकास के माध्यम से प्राप्त जैव ऊर्जा रूपांतरण प्रौद्योगिकी में प्रगति, कई प्रकार के अवशेषों का उपयोग करने के लिए प्रौद्योगिकियों को अधिक कुशल और लचीला बनाती है। एनारोबिक पाचन, पायरोलिसिस और गैसीकरण में हाल के विकास आशाजनक हैं।
• सरकारी नीतियांजैव ऊर्जा के उत्पादन के लिए कर में छूट और सब्सिडी देने वाली सरकारी नीतियों से आर्थिक व्यवहार्यता में सुधार किया जा सकता है। भारत की राष्ट्रीय जैव ईंधन नीति इसी दिशा में एक कदम है।
• सार्वजनिक शिक्षा और जागरूकताकिसानों और हितधारकों के लिए सार्वजनिक शिक्षा जैव ऊर्जा उत्पादन में लाभ और प्रक्रियाओं की व्याख्या के माध्यम से इसे अपनाने और कृषि पद्धतियों में समाहित करने की ओर ले जा सकती है।
• सतत अभ्यास: अवशेष निष्कर्षण के लिए मानदंडों का पालन करने से मृदा स्वास्थ्य और पर्यावरणीय स्थिरता सुरक्षित रहेगी। जैव ऊर्जा के उत्पादन को प्रोत्साहित करने के लिए आंशिक अवशेष प्रतिधारण जैसी रणनीतियों को अपनाकर मृदा उर्वरता को संरक्षित किया जा सकता है।

यह भी पढ़ें: क्या अपशिष्ट तेल का उपयोग करके हीटिंग करना सतत ऊर्जा का भविष्य है?

निष्कर्ष

कृषि अवशेष, बहुत आशाजनक हैं, जैव ऊर्जा के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट फीडस्टॉक बन सकते हैं और पर्यावरणीय स्थिरता और आर्थिक विकास का समर्थन करते हुए अक्षय ऊर्जा लक्ष्यों को प्राप्त करने में एक बड़ी भूमिका निभा सकते हैं। फिर भी, कई चुनौतियों का सामना करने की आवश्यकता है: रसद, प्रौद्योगिकी, अर्थशास्त्र और पर्यावरण। इसके लिए रणनीतिक निवेश, नीति समर्थन और जैव ऊर्जा में स्थायी समाधान की दिशा में वैश्विक परिवर्तन के मूल में कृषि अवशेषों के साथ हितधारकों की भागीदारी की आवश्यकता होगी।

यह भी पढ़ें: 2024 में यूरोपीय संघ के ऊर्जा मिश्रण में सौर ऊर्जा ने कोयले को पीछे छोड़ दिया