பண்ணை கழிவிலிருந்து எரிபொருள்

உகந்த கிராம தொழில்நுட்ப மையம், அதனுடைய பாிசோதனைகள் மூலம் , சாண எரிவாயு தயாரிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் பல புதிய ஆழ்ந்த சிந்தனைகள் வெளி கொண்டு வந்தனர். பசுஞ்சாணம் சாணஎரிவாயு உற்பத்திக்கு முக்கியம் என்ற கூற்றை பொய்க்கும் வகையில், ஆர்டீஸ்ஸின் பாிசோதனைகள் மூலம், நைட்ரஜன் இல்லாத துாய்மையான மாவுச்சத்துகளும் அதிகளவு எரிவாயுவை உற்பத்தி செய்ய முடியும் என்று நிரூபித்தனர். செல்லுலோஸ், ஹெமிசெல்லுலோஸ் மற்றும் லிக்னின் ஆகியவை உள்ளடக்கிய வேளாண் கழிவுகள், சாணஎரிவாயு உற்பத்தி செய்வதற்கு மாற்று ஆதாரமாக கண்டுபிடிக்கபட்டது.

2018-19 ஆண்டில் ,113 மில்லியன் டன் அளவு பெட்ரோலியத்தை, 125 பில்லியன் டாலர் மதிப்பிற்கு இறக்குமதி செய்யப்பட்டது. இந்த அளவுகள், இந்தியாவிற்கு இறக்குமதி செய்யும் பொருட்களில், இது ஒன்று மட்டும் அதிகமாக இறக்குமதி செய்யப்படுகிறது. மேலும் இந்த ஒரு பொருளுக்கு மட்டும், இந்தியாவிலிருந்து ஆண்டுக்கு அதிகளவில் பணம் அளிக்கப்படுகிறது. பெட்ரோலியம் பொருட்களான எல்.பி.ஜி,பெட்ரோல், மண்ணெணெய் மற்றும் டீசல் ஆகியவற்றில் அதிக ஆற்றல் மட்டுமில்லாமல், உள் எரிசக்தி எஞ்ஜின்களுக்கு எரிவாயுவாக பயன்படுத்துவதற்கு உகந்ததாக இருக்கும். ஏனென்றால் சாம்பல் போன்ற திடக்கழிவு மீதமாகாமல் எரிகிறது. இதன் இருப்புத்தன்மை, ஆற்றல் மதிப்பு மற்றும் பெட்ரோலிய எரிபொருளின் எரியும் பண்புகளை மனதில் கொண்டால், இப்போது இந்தியாவில் உற்பத்தியாகும் எரிசக்தியின் அளவுக்கு நிகராக வேறு எந்த எரிபொருளையும் மாற்றாக பயன்படுத்துவது சாத்தியமில்லை

தற்போதுள்ள தானிசக்தி எரிபொருள்களுக்கு உகந்தமாற்றாக எத்தனால் மற்றும் உயிர்-டீசல் ஆகியவை கருதப்படுகிறது. இவற்றை அதிகளவில் உற்பத்தி செய்வதனால் வேளாண்மை நிலம் மற்றும் தண்ணீர் தரம் குறைந்துவிடும். இதே வேளாண்மையால் அதிக கழிவுகள் உற்பத்தியாகிறது, இது வேளாண்மையில் கிடைக்கும் உபபொருட்களாகும். பொதுவாக, பயிர் தாவரத்தில், கிட்டதட்ட 60 சதவிகித இலைதழைகள் வேளாண் கழிவுகளாக உற்பத்தியாகிறது. இந்தியாவில் உற்பத்தியாகும் பல்வேறு வேளாண் விளைபொருட்களின் மதிப்பை கருத்தில் கொண்டு பார்த்தால், வருடத்திற்கு இந்தியாவில் சுமார் 800 மில்லியன் டன் வீணான இலைதழைகள் வேளாண்மையில் உற்பத்தியாகிறது என மதிப்பிடப்படுகிறது. அதிகளவு வேளாண் கழிவுகள் உற்பத்தியாகுமென்றாலும், அதன் திடப் பண்பு மற்றும் விருப்பமற்ற எரியும் பண்பு ஆகியவை, உட்புற எரிசக்தி எஞ்சின்களுக்கு எரிவாயுவாக பயன்படுத்துவதற்கு உகந்ததல்ல. எனினும் தானியங்கி எரிவாயுவான, மீத்தேனுக்கு மாற்றுவது மிக சுலபமாகும். ஆர்த்தி நிறுவனம் இந்த நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் இதனை செய்து காட்டியது.

சாண எரிவாயுவில், 60 சதவிகிதம் மீத்தேன் (CH4) மற்றும் 40 சதவிகிதம் கார்பன் டை ஆக்ஸைட் (CO2). எடையின் அடிப்படையில் 35 சதவிகிதம் மீத்தேன் மற்றும் 65 சதவிகிதம் கார்பன் டை ஆக்ஸைட் இருக்கிறது. ஆர்த்தி நிறுவனம் இந்தப் பணிக்கான செயல்முறையை துவக்கும் வரை (பெட்டிசெய்தி 1), சாணஎரிவாயு இந்தியாவில் பசுஞ்சாணத்தை முக்கிய இடுபொருளாக கொண்டு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. மேலும் குறிப்பிட்ட அளவு கரும்புச் சக்கை, திரவ நொதிக்குப்பின் கிடைக்கும் கழிவுகளையும் சில நேரங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டது. இரண்டும் காற்று புகாமல் நொதிக்கும் செயல்முறையில் கிடைக்கும் திரவமே ஆகும். ஆனால் இதுபோன்ற தாவரங்களில் ஆக்ஸிஜன் ஏற்கனவே இல்லாததால், ஆக்ஸிஜன் ஆதாரமாக காற்றில்லா நுண்ணுயிர்கள் பயன்படுத்துவது அவசியமில்லை. இதிலிருந்து உற்பத்தியாகும் மீத்தேன் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்.

பாரம்பாிய தானியங்கி எரிபொருள் போன்று மீத்தேனின் ஆற்றல் மதிப்பும் இருக்கிறது. மேலும் சாம்பல் அல்லது தார் போன்ற கழிவுகளை வெளியிடாமல், சுத்தமாக எரிந்துவிடும். இந்த செயல்முறை கார்பன்-டை-ஆக்சைட். சாணஎரிவாயு, கால்சீயம் ஹைட்ராக்ஸைட் போன்ற பொருள் மூலம் செலுத்தினால், தேர்ந்தெடுத்து கார்பன் டை ஆக்ஸைடை ஈர்த்து மீத்தேன் எரிவாயுவை தூய்மையாக பிரித்து எடுப்பது சுலபமாகும். இந்த உண்மையை உணர்ந்த பிறகு, ஆர்த்தி நிறுவனத்தின் விஞ்ஞானிகள் மீத்தேன் ஆதாரமாக கருதப்பட்ட பசுஞ்சாணம் மற்றும் நொதிக்கப்பட்ட திரவத்தின் கழிவுகள் ஆகியவை அழிக்கப்பட்டது.

ஆர்த்தி விஞ்ஞானிகள் ஆக்ஸிஜன் நிறைந்த காிமபொருட்களாக கூறப்படும் கார்போஹைட்ரேட்டை வைத்து பாிசோதனைகள். இந்த பாிசோதனைகள் செய்யும்போது கார்போஹைட்ரேட்கள் கொண்ட காிம அமிலங்கள் ,சர்க்கரை, ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லூலோஸ் போன்ற பாலிசேக்ரைடுகள் முழுமையாக எரிவாயுவாக மாற்ற முடியும்.பின்னர் விலங்குகளால் உண்ணப்படுகிற எந்த பொருளாக இருந்தாலும் அவற்றை சாண எரிவாயுகலனுக்கு இடுபொருளாக பயன்படுகிறது.

வேளாண் கழிவுகளில் முக்கியமாக செல்லுலோஸ், ஹெமிசெல்லுலோஸ் மற்றும் லிக்னின் ஆகியவை இருக்கிறது. இந்த பொருட்கள் யாவும் மனிதர்களால் ஜீரணிக்க முடியாது. எனினும் செல்லுலோஸ் மற்றும் ஹெமிசெல்லுலோஸ் ஆகியவை விலங்குகளால் ஜீரணிக்க இயலும். மேலும் இவை சாண எரிவாயுவாக மாற்றலாம். முன்பு குறிப்பிட்ட மாதிரி, ஒரு பொருளின் ஜீரணத்தன்மையின் சதவிகிதத்தை சார்ந்தே, அந்த பொருள் உற்பத்தி செய்யும் அளவும் இருக்கும். வேளாண் கழிவுகளில் சுமார் 50 சதவிகிதம் ஜீரணிக்கும் பொருளான, செல்லுலோஸ் மற்றும் ஹெமிசெல்லுலோஸ் இருக்குமென்றால், நமக்கு 400 மில்லியன் டன் எரிவாயு அல்லது 140 மில்லியன் டன் மீத்தேன் முழுமையாக, இந்தியாவில் அனைத்து தானியங்கி எரிபொருளுக்கு பதிலாக மாற்றலாம்.

லிக்னின், காற்று புகாத நிலையில் எந்த நுண்ணுயிர்களாலும் ஜீரணிக்க முடியாத ஒரு பொருளாகும். இது சாணஎரிவாயு கலனிலிருந்து கழிவாக வெளியாகிறது. ஆனால் இது பயனற்ற பொருள் அல்ல. லிக்னின் பிளாஸ்டிக் போன்ற பொருளாகும். இது 200 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பத்தில் மிருதுவாக மாறிவிடும். இந்த வெப்பநிலையில் ப்ளைவுட் போன்ற போர்டுகளாக வடிவமைக்கப்படுகிறது. மேலும் மக்கக்கூடிய உண்ணும் சாமான்களான குவளைகள், கிண்ணங்கள், தட்டுகள் மற்றும் கரண்டிகள் ஆகியவை செய்யப்படுகிறது. லிக்னின் கட்டிகளாக மாற்றி, எரிவாயுக் காிக்கட்டிகளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதை எரித்து, உயிர்ச் சாம்பலாக உற்பத்தி செய்து அதனை வேளாண் வயல்களில் காிமப் பொருளாக இடப்படுகிறது.

ஆர்த்தி நிறுவனத்தால் வடிவமைக்கப்பட்ட செயல்முறை பாிசோதனை அடிப்படையில், புனேயில் பிரங்கட் என்ற இடத்தில் திரு. சந்தோஷ் கோந்தலேகர் பண்ணையில் முயற்சி செய்யப்பட்டது. வேளாண் கழிவான, வைக்கோலைக் கொண்டு திரு. சந்தோஷ் அவர்கள் சொந்தமான மீத்தேன் வாயுவை செய்து, வாகன எரிபொருளாக விற்கிறார். பாிசோதனை முயற்சியை, தொழில் நிறுவனமாக மாற்ற பல்வேறு அனுமதிகள் மற்றும் மறுப்பில்லா சான்றிதழ்கள் ஆகியவை பல்வேறு அரசு அமைப்புகளிலிருந்து பெற வேண்டும். மீத்தேன் தொழிலில் சிறந்து விளங்கும் திரு.சந்தோஷ் அவர்கள், தேவையான அனுமதி பெறுவதற்கு நிறைய சவால்களை சந்திக்க வேண்டியிருந்தது. அவர் இதனை தொழிலாக மாற்றுவதற்கான பணிகளை செய்துவருகிறார்.

தொழில்நுட்ப அறிவு, பாதகங்கள் மற்றும் எதிர்க்காலம்
ஆர்த்தி நிறுவனத்தின் பணி, சாண எரிவாயு தொழில்நுட்பத்தில் பல புதிய ஆழ்பார்வைகளுக்கு வித்திட்டது. முன்பு சாண எரிவாயு கலனில் பசுஞ்சாணம் மட்டுமே தேவை என்ற எண்ணம் இருந்தது. ஆனால் ஆர்த்தி நிறுவன விஞ்ஞானிகள், ஒரு முறை ஜீரண கலனில் பாக்டீரியாவை செலுத்தி அது பெருகினால் போதுமானது. ஒவ்வோருமுறை இடுபொருள் சேர்க்கும்போதும், ஜீரண கலனில் பசுஞ்சாணம் செலுத்தவேண்டிய தேவையில்லை. கார்பன் முதல் நைட்ரஜன் விகிதாச்சாரம், தொழில் ரீதியாக சி/என் விகிதாச்சாரம் முன்பு முக்கிய பண்புகளாக கருதப்படுகிறது. இந்தக் கருத்து, நைட்ரஜன் இல்லாத தூய்மையான கார்போஹைட்ரேட்டிலிருந்தும் அதிக எரிவாயு கிடைக்கும் என்று கண்டு பிடித்ததனால் மேலே குறிப்பிட்ட கருத்து தவறு என்று உறுதிப்படுத்துகிறது. ஆர்த்தி நிறுவனத்தின் அடுத்த முக்கிய கண்டுபிடிப்பான காற்று புகாத வேளாண் கழிவுகளின் முன் ஜீரணநிலையாகும். இந்த செயல்முறை காிம அமிலங்கள் உற்பத்தி செய்கிறது. சுலபமான ஈர்ப்பு விசை செலுத்தி மைய ஜீரணகலனுக்கு அனுப்பப்படுகிறது அல்லது திரவத்தை ஜீரணமுன் நிலைகலனிலிருந்து மைய ஜீரணகலனிலிருந்து தள்ளப்படுகிறது. ஜீரணமாகாத பொருள்கள் ஜீரண முன்நிலை கலனில் தங்கிவிடுகிறது. மைய ஜீரணகலனை அசைக்காமல், படிந்திருக்கும் பொருட்களை பாதுகாப்பாக பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது.
எனினும், வேளாண் கழிவுகள் எரிவாயுக்கான இடுபொருளாக பயன்படுத்துவதனால், ஒரு பொிய பாதகம் இருக்கிறது. இந்த பொருட்கள் நாடு முழுவதும், பரவலாக சிதறிக்கிடக்கிறது. சேகாித்து மையப்பகுதிக்கு கொண்டு செல்லுதல் கடினமான ஒன்றாக இருக்கிறது. இதற்கு தகுந்த வளர்ச்சி அணுகுமுறைகள் தேவையாக இருக்கிறது. இவற்றை பயன்படுத்தி கொண்டே இருக்கும் நிலையில் இலாபம் ஈட்டும் தொழிலாக மாற்றலாம். ஆர்த்தி நிறுவனம் தற்போது செய்து கொண்டிருக்கும் பணியில் ஒரு அணுகுமுறையாக, ஜீரணிக்கக்கூடிய வேளாண் கழிவுகள் காிம அமிலங்களாக மாற்றுவதற்கான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகிறது. இந்த செயல்முறையை அனைத்து உள்ளூர் இடங்களிலிலும் காிம அமிலங்களை பைப்புகள் மூலமாக மத்திய எரிவாயு ஜீரணகலனுக்கு கொண்டு வருதல் கடினமாக இருக்காது.

பெட்டிசெய்தி 1
எரிவாயு உற்பத்தி செய்முறையில் தொழில்நுட்ப ரீதியாக காற்றுப் புகாநொதித்தல் எனப்படுகிறது. நொதிக்கப்படும் குவளையை ஜரணிக்கும் கலன் எனப்படுகிறது. எரிவாயு உற்பத்தியில் பங்குபெறும் நுண்ணுயிர்கள் மற்றும் இதர காற்று புகாத இரசாயன மாற்றங்களுக்கு, மற்ற உயிரினங்களுக்கு தேவைப்படுவதுபோல இதற்கும் ஆக்ஸிஜன் தேவை. ஆனால் காற்று இல்லாத சூழ்நிலையில், ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு இருப்பதில்லை. இந்த நுண்ணுயிர்கள் இடுபொருளில் உள்ள இரசாயன இணைப்போடு இருக்கும் மூலக்கூறுவில் உள்ள ஆக்ஸிஜனை பயன்படுத்திகொள்ளும். இடுபொருள் மூலக்கூறு இவற்றின் குறைக்கப்பட்ட வடிவமாக மாறுகிறது. ஆகையால், எரிவாயு கலனில், ஆக்ஸிஜன் உள்ளடங்களிய காிமபொருள்கள், தனது மூலக்கூறு அமைப்பாக மாறி, குறைக்கப்பட்ட கூட்டுபொருளான மீத்தேனாகிறது. இது ஒரு ஹைட்ரோகார்பனாகும்.

ஆனந்த் கார்வி

Anand Karve
Appropriate Rural Technology Institute,
Near Ganeshnagar, Algudewadi,
Phaltan-Baramati Road,
Phaltan 415 523, Dist. Satara, Maharashtra
E-mail: adkarve@gmail.com

மூலம: லீசா இந்தியா, ஜூன் 2019, வால்யூம் 21, இதழ் 2