બાયોમાસ એક આકર્ષક નવીનીકરણીય નીચા-સલ્ફર બળતણ છે તેટલું જ, બાયોમાસની સંભવિત પર્યાવરણીય અસરો તેના ઉર્જા સ્ત્રોતના ઉપયોગને કારણે અનુભવાય છે.
બાયોમાસ એ ઇકોસિસ્ટમના એકંદર સમૂહનો ઉલ્લેખ કરે છે. જેમાં શામેલ છે: બાયોમાસ જેમ કે વનસ્પતિ બાયોમાસ, હેટરોટ્રોફિક બાયોમાસ (સજીવો જે અન્ય સજીવોને ખાય છે), પ્રજાતિઓ બાયોમાસ (સમુદાયમાં વ્યક્તિગત પ્રજાતિઓ માટે બાયોમાસ), પાર્થિવ બાયોમાસ, સમુદ્ર બાયોમાસ અને વૈશ્વિક બાયોમાસ પણ.
બાયોમાસને ઇકોસિસ્ટમમાં દળના કુલ જથ્થા તરીકે અથવા આપેલ વિસ્તારમાં માસની સરેરાશ રકમ તરીકે પરિમાણિત કરી શકાય છે.
બાયોમાસ ઉત્પાદન સંબંધિત મુખ્ય મુદ્દો ખોરાક અને ફાઇબર ઉત્પાદન માટે જરૂરી ખેતીલાયક જમીન માટેની સ્પર્ધા છે. માટીમાં ખલેલ, આબોહવા પરિવર્તન , રહેઠાણનો વિનાશ અને પ્રજાતિઓનો નાશ, પોષક તત્વોનો ઘટાડો અને પાણીની ગુણવત્તામાં ઘટાડો એ પણ બાયોમાસ ફીડસ્ટોક ઉત્પાદન અને ઊર્જા માટે કૃષિ અને વન અવશેષોના ઉપયોગની સંભવિત પર્યાવરણીય અસરો છે.
આ અસરોની તીવ્રતા અત્યંત સાઇટ-આધારિત છે અને તેનું પ્રાદેશિક મૂલ્યાંકન કરવું આવશ્યક છે.
બાયોમાસ પદાર્થોને બળતણમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેની બાયોકેમિકલ અને થર્મોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ વાયુ પ્રદૂષકો (જેમ કે કાર્બન મોનોક્સાઇડ, કણો, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, વગેરે), ઘન કચરો અને ગંદા પાણી ઉત્પન્ન કરે છે જે પર્યાવરણ પર પ્રતિકૂળ અસર કરી શકે છે.
જો કે, બાયોમાસ ઉત્પાદન અને રૂપાંતરણથી થતી પર્યાવરણીય અસરોને સંરક્ષણ પદ્ધતિઓના અમલીકરણ અને સાવચેતીપૂર્વકના આયોજન દ્વારા, યોગ્ય પર્યાવરણીય નિયંત્રણ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને અને ઉત્પાદિત કોઈપણ ઉપ-ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરીને ઘટાડી શકાય છે.
બાયોમાસ શું છે?
બાયોમાસ એ વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ જેવા જીવંત જીવોમાંથી બનેલ નવીનીકરણીય કાર્બનિક પદાર્થ છે. બાયોમાસને વીજળી અથવા અન્ય પ્રકારની શક્તિ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઊર્જાના નવીનીકરણીય અને ટકાઉ સ્ત્રોત તરીકે પણ વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. તે બાયો-ઊર્જાનું એક સ્વરૂપ છે.
ઊર્જા માટે વપરાતી સૌથી સામાન્ય બાયોમાસ સામગ્રી છોડ, લાકડું અને કચરો છે. આને બાયોમાસ ફીડસ્ટોક્સ કહેવામાં આવે છે. 1800 ના દાયકાના મધ્ય સુધી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં બાયોમાસ કુલ વાર્ષિક ઊર્જા વપરાશનો સૌથી મોટો સ્ત્રોત હતો.
ઘણા દેશોમાં બાયોમાસ એક મહત્વપૂર્ણ બળતણ બની રહ્યું છે, ખાસ કરીને વિકાસશીલ દેશોમાં રસોઈ અને ગરમી માટે. બાયોમાસ સૂર્યમાંથી સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જા ધરાવે છે. છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા બાયોમાસ ઉત્પન્ન કરે છે.
બાયોમાસને બાળીને ગરમી (સીધી) બનાવી શકાય છે, વીજળી (સીધી) માં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, અથવા બાયોફ્યુઅલ (પરોક્ષ) માં પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.
જો કે, ઉર્જાનો આ રસપ્રદ સ્ત્રોત પર્યાવરણ પર કોઈ અસર વિનાનો છે, આનાથી અમને સંશોધન તરફ દોરી જાય છે જેથી પર્યાવરણ પર બાયોમાસ દ્વારા થતી કેટલીક પ્રતિકૂળ અસરો વિશે તમને જાણ કરી શકાય.
10 બાયોમાસની પર્યાવરણીય અસરો
1. આબોહવા ચાનge
આબોહવા પરિવર્તન એ એક મોટી વૈશ્વિક પર્યાવરણીય સમસ્યા છે જે જંગલોમાંથી લાકડાના બિન-ટકાઉ નિષ્કર્ષણ અને અશ્મિભૂત ઇંધણના દહનને કારણે થતી હોવાનું જાણવા મળ્યું છે, અને આ ઘટનાને કારણે કાર્યક્ષમ અને વૈકલ્પિક પર્યાવરણીય રીતે યોગ્ય ઉર્જા વિકલ્પો શોધવાની જરૂરિયાતનો અહેસાસ થયો છે.
બળતણ લાકડા અને અન્ય બાયોમાસ ઇંધણના દહનથી CO 2 (ગ્રીનહાઉસ ગેસ) ઉત્સર્જન થાય છે, કારણ કે લગભગ 50% લાકડું કાર્બન છે. આ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં મુખ્ય ફાળો આપે છે, જે બદલામાં આબોહવામાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે.
જો કે, જો બળતણ લાકડું નિષ્કર્ષણના ટકાઉ મોડમાંથી આવે છે, તો તેનું દહન શૂન્ય નેટ કાર્બન ઉત્સર્જન તરફ દોરી જશે. પરંતુ તે પછી, બિન-ટકાઉ સ્ત્રોતોમાંથી વપરાતા બળતણ લાકડાની ટકાવારી નક્કી કરવી મુશ્કેલ છે.
વૈશ્વિક સ્તરે, લગભગ 2.8% CO2 ઉત્સર્જન બળતણ લાકડાના દહનને આભારી છે. વધુમાં, CO2 ઉત્સર્જન ઉપરાંત, બળતણના લાકડા અને કૃષિ-અવશેષોનું દહન અપૂર્ણ દહનના ઉત્પાદનોના ઉત્સર્જન તરફ દોરી જાય છે.
આ ઉત્પાદનો પ્રતિ ગ્રામ કાર્બન CO2 કરતાં પણ વધુ શક્તિશાળી GHGs છે. CO, CH4 અને નોન-મિથેન હાઇડ્રોકાર્બન જેવા બિન-CO2 GHGs ની ગ્લોબલ વોર્મિંગ ક્ષમતાનો અંદાજ, CO2 જેટલા જ 20-110 ટકાની રેન્જમાં હોઈ શકે છે , જે સમયના આધારે શક્ય છે.
2. વનનાબૂદી
વૈશ્વિક બળતણ લાકડાનો વપરાશ આશરે 1.3 x 109 m3 હોવાનો અંદાજ છે અને આગામી વર્ષોમાં તેમાં વધુ વધારો થવાની ધારણા છે. બળતણના લાકડાના મુખ્ય સ્ત્રોત જંગલો, ગામના વૃક્ષો અને જંગલના અવશેષો છે. વિકાસશીલ દેશોમાં ઘરેલું બળતણ તરીકે બળતણ લાકડાનો મોટાભાગે ઉપયોગ થાય છે. ઉદ્યોગોમાં (જેમ કે સ્ટીલ ઉદ્યોગ), તેનો ઉપયોગ ગરમીના સ્ત્રોત તરીકે થાય છે.
ઘણી ઉર્જા કંપનીઓ બળતણ માટે જંગલના લાકડાનો ઉપયોગ કરે છે ત્યાં આડેધડ રીતે પુખ્ત વૃક્ષોને કાપી નાખે છે જે વનનાબૂદી, વસવાટની ખોટ, કુદરતી સૌંદર્યનો વિનાશ વગેરે તરફ દોરી જાય છે.
વનનાબૂદીમાં બળતણ લાકડાના નિષ્કર્ષણના યોગદાન પર જુદા જુદા મંતવ્યો દર્શાવવામાં આવ્યા છે. અધ્યયનોએ તારણ કાઢ્યું છે કે બળતણના લાકડાના નિષ્કર્ષણથી વૃક્ષોના નુકશાન (ગામડાઓ અને જંગલોમાં), જંગલનો ક્ષય અને છેવટે વનનાબૂદીમાં વિવિધ અંશે ફાળો આપે છે.
બળતણના લાકડાની માંગ અને ઉત્પાદન વચ્ચેનું અસંતુલન એ જંગલના ક્ષય માટે જવાબદાર પ્રાથમિક પરિબળો પૈકી એક હોવાનું નોંધાયું છે. ગ્રામીણ અને શહેરી વિસ્તારો બંનેની ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા બળતણના લાકડાના વધતા ઉપયોગથી જંગલોના ઘટાડામાં ફાળો આપ્યો છે.
3. જમીનના પોષક તત્વોની ખોટ
ખેતીના અવશેષો વિકાસશીલ દેશોના ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં ઉર્જાનો મહત્વનો સ્ત્રોત છે જ્યારે ખેતરોમાં છોડવામાં આવે તો જમીનની ફળદ્રુપતા વધે છે. અને જો તે જમીનની ફળદ્રુપતામાં ઘટાડો કરે તો ઉર્જા માટે કૃષિ અવશેષોનો ઉપયોગ એક સમસ્યા બની રહેશે.
જો કે, એ નોંધવું અગત્યનું છે કે તમામ અવશેષોની જમીન પર સમાન અસર થતી નથી. કેટલાક અવશેષો જેમ કે મકાઈ, ચોખાની ભૂકી, શણની લાકડીઓ, કપાસનો સ્ટોક અને નારિયેળના શેલ સરળતાથી વિઘટિત થતા નથી અને તે ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે સંભવિત છે. આમ કૃષિ અવશેષોની પસંદગી પર્યાવરણ પર અસર કરે છે.
ઢોરનું છાણ, તે જ રીતે, ખાતર હોવા છતાં, જો તેને બાળી નાખવામાં આવે અથવા થોડા દિવસો માટે સૂર્યની નીચે રાખવામાં આવે તો ખાતર તરીકે તેનું મૂલ્ય ગુમાવે છે.
હાલમાં, અનાજમાંથી પાકના અવશેષોનો મોટાભાગે ચારા તરીકે ઉપયોગ થાય છે, અને લિગ્નિયસ (વુડી) અવશેષોનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે થાય છે. લાકડાના પાકના અવશેષોને બાળવાથી જમીનમાં પોષક તત્ત્વોનું કોઈ નોંધપાત્ર નુકસાન થઈ શકતું નથી.
બળતણ તરીકે પશુઓના છાણને બાળવાથી પાકના ઉત્પાદનને અસર કરતા જૈવિક પદાર્થો અને અન્ય પોષક તત્વોનું નુકશાન થાય છે. આમ પાકના અવશેષો અને છાણને બાળવાથી પોષક તત્ત્વોના મૂલ્યના નુકસાનની પર્યાવરણીય અસર નજીવી છે.
4. હુ પર અસરમાણસ આરોગ્ય
બળતણના લાકડાને બાળવાથી થતા ધુમાડાના સંપર્કમાં આવવાના પરિણામે સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ ઉદ્ભવી શકે છે. વર્લ્ડ હેલ્થ ઓર્ગેનાઈઝેશન (ડબ્લ્યુએચઓ) અનુસાર, ખેતીના અવશેષો અને પ્રાણીઓના કચરા જેવા નિમ્ન-ગુણવત્તાવાળા બાયોફ્યુઅલનો ધુમાડો શિશુઓ અને સ્ત્રીઓમાં તીવ્ર બ્રોન્કાઇટિસ અને ન્યુમોનિયાનું કારણ બની શકે છે.
મોટાભાગના વિકાસશીલ દેશોમાં ગ્રામીણ રસોડામાં બાયોમાસ ઇંધણના ઉપયોગથી ધુમાડો, લાકડાની આગ અને તેનાથી સંબંધિત પ્રદૂષણ એ સામાન્ય ઘટના છે. ધુમાડાથી ભરેલા રસોડામાં રસોઈ બનાવવી અસુવિધાજનક છે અને તે સ્ત્રીઓમાં કઠિનતા તરફ દોરી જાય છે.
5. હવા પ્રદૂષણ
ગ્રીન હાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનના યોગદાનની બહાર, જે ગ્લોબલ વોર્મિંગ તરફ દોરી જાય છે અને આખરે, આબોહવા પરિવર્તન, ઘન, પ્રવાહી અથવા વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં બાયોમાસને બાળી નાખવાથી અન્ય પ્રદૂષકો અને રજકણો હવામાં ઉત્સર્જન કરી શકે છે, જેમ કે કાર્બન મોનોક્સાઇડ, અસ્થિર. કાર્બનિક સંયોજનો, અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ, હવાને જીવંત સજીવો દ્વારા ઉપયોગ માટે અયોગ્ય બનાવે છે. આ ઘટનાને વાયુ પ્રદૂષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બાળવામાં આવેલ બાયોમાસ અશ્મિભૂત ઇંધણ કરતાં વધુ પ્રદૂષણ ઉત્સર્જિત કરી શકે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જનથી વિપરીત, આમાંના ઘણા પ્રદૂષકોને નવા છોડ દ્વારા અલગ કરી શકાતા નથી.
જો યોગ્ય રીતે સમાવિષ્ટ ન હોય તો આ સંયોજનો પર્યાવરણીય અને માનવ શ્વસન સંબંધી સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે.
6. જળ સંસાધનોમાં ઘટાડો
છોડને વધવા માટે પાણીની જરૂર પડે છે. જ્યારે ઊર્જા કંપનીઓ બાયો-એનર્જી પ્લાન્ટ માટે વૃક્ષો અને અન્ય પાક ઉગાડે છે, ત્યારે તેઓ સિંચાઈ માટે પુષ્કળ પાણીનો ઉપયોગ કરે છે.
મોટા પાયે, આ દુષ્કાળની પરિસ્થિતિમાં વધારો કરે છે, જળચર વસવાટોને અસર કરે છે અને અન્ય હેતુઓ (ઘરેલું વપરાશ, ખાદ્ય પાક, પીવાનું, હાઇડ્રોપાવર, વગેરે) માટે ઉપલબ્ધ પાણી પુરવઠાની માત્રાને અસર કરે છે.
7. માટીનું ધોવાણ
માટીનું ધોવાણ ત્યારે થાય છે જ્યારે માટીના કણો વરસાદ દ્વારા માટીની સપાટીથી અલગ થઈ જાય છે અથવા પવન અથવા વહેતા પાણી દ્વારા પરિવહન થાય છે.
જીવંત વનસ્પતિ અથવા પાકના અવશેષો માટીની સપાટીને ધોવાણથી રક્ષણ આપે છે, પરંતુ જ્યારે જમીનની સપાટી છોડની સામગ્રીથી આવરી લેવામાં આવતી નથી, ત્યારે પાણી માટીના કણોને એકંદરમાંથી દૂર કરે છે, જેનાથી જમીનનું ધોવાણ થાય છે. બાયોમાસ ઉર્જા માટે પાક લણવાથી જમીનમાં ધોવાણનું સ્તર વધે છે.
8. ઉજ્જડ
ખેતી અને પશુધન માટે જંગલો અને વૂડલેન્ડ્સને સાફ કરવાના કારણે રણીકરણ. બાયોમાસ ઉર્જા ઉદ્યોગ વૃક્ષોને લાકડાની ગોળીઓમાં ફેરવે છે અને પછી ઉપયોગિતા સ્કેલ પર પાવર માટે તેને બાળી નાખે છે.
બાયોમાસ કંપનીઓ આ પ્રક્રિયાનો ખોટી રીતે સ્વચ્છ ઉર્જા તરીકે ઉપયોગ કરે છે , પરંતુ વીજળી માટે વૃક્ષો બાળવાથી કોલસો અને ઉદ્યોગો બાળવા કરતાં વધુ કાર્બન પ્રદૂષણ ઉત્સર્જિત થઈ શકે છે જે જંગલો અને વન્યજીવનને લાંબા ગાળાનું નુકસાન પહોંચાડે છે.
9. રહેઠાણની ખોટ
બાયોએનર્જીની માંગ એવી પ્રજાતિઓ માટે વસવાટના નુકશાનને વધારી શકે છે જે શહેરીકરણને કારણે નિવાસસ્થાન ગુમાવી રહી છે. જંગલો, જે જીવંત સજીવો માટે રહેઠાણ તરીકે સેવા આપે છે, તે બાયોમાસને ગુમાવી શકે છે. અને રહેઠાણની ખોટ એટલે જૈવવિવિધતાનું નુકસાન.
10. જૈવવિવિધતાનું નુકશાન
ઓછા મૂલ્યના લાકડાને મૂલ્ય આપવા માટે બાયોમાસ હાર્વેસ્ટિંગને પ્રોત્સાહન આપવામાં આવે છે કારણ કે તે કરવતના લાકડા જેટલું મૂલ્યવાન નથી. જો કે, આ વૃક્ષો જૈવવિવિધતા માટે સૌથી મૂલ્યવાન છે.
આવા વૃક્ષોને હટાવવાથી ખિસકોલી અને ઘુવડ જેવા પોલાણમાં રહેતા પ્રાણીઓ માટે રહેઠાણમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.
મૃત અને સડી રહેલા લાકડાને દૂર કરવાથી ખાદ્ય શૃંખલાના પાયામાંથી એવી સામગ્રી પણ દૂર થાય છે જે જટિલ ફૂગ અને અપૃષ્ઠવંશી સમુદાયોને ટેકો આપે છે. બાયોમાસના વધારા સાથે પ્રજાતિઓની સંખ્યા અને કાર્યાત્મક સમૃદ્ધિમાં ઘટાડો થાય છે.
ઉપસંહાર
બાયોમાસ પ્રચંડ રાસાયણિક પરિવર્તનશીલતા સાથે એક જટિલ, કુદરતી, નવીનીકરણીય સામગ્રી છે. ઉર્જા ઉત્પાદન માટેની તેની સંભાવના વપરાયેલી પ્રક્રિયાના આધારે બદલાય છે, જેમાં પ્રાથમિક અથવા અત્યંત અત્યાધુનિક તકનીકોનો સમાવેશ થઈ શકે છે.
તેથી, જેમ આપણે બાયોમાસનો ઉપયોગ જૈવ બળતણ અથવા બાયોએનર્જીના સ્ત્રોત તરીકે પસંદ કરીએ છીએ, ચાલો આપણે એ ન ભૂલીએ કે પર્યાવરણ એ ધ્યાનમાં લેવાનું પ્રથમ પરિબળ છે.