இந்தியாவின் கழிவுகளால் அதன் எரிசக்தி நெருக்கடியைத் தீர்க்க முடியுமா? உயிரி எரிசக்தித் தொழில்நுட்பங்கள் குறித்த ஒரு விரிவான பார்வை . -அங்குர் ஜெயின்

இந்தியாவின் எரிசக்திப் பாதுகாப்பு குறித்த கவலைகள், விவசாயக் கழிவுகள், உணவுக் கழிவுகள், கழிவுநீர்ச் சேறு மற்றும் நகராட்சி கரிமக் கழிவுகளை நம்பகமான மற்றும் வணிகரீதியாக சாத்தியமான எரிசக்தித் தீர்வுகளாக மாற்றுவதில் அதிக கவனம் செலுத்துகின்றன. வாயுவாக்கம் (gasification) மற்றும் காற்றில்லா செரிமானம் (anaerobic digestion) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் முக்கியமான வழிமுறைகளாக உருவாகி வருகின்றன.

உலகளாவிய எரிசக்தி விநியோகச் சங்கிலிகள் தொடர்ந்து நிச்சயமற்ற தன்மையை எதிர்கொண்டு வருகின்றன. மேலும், சர்வதேச இடையூறுகளால் எரிபொருளின் விலைகள் பாதிக்கப்படக்கூடிய நிலையில் உள்ளன. இந்தியா போன்ற நாடுகளுக்கு உள்நாட்டு எரிசக்தி பாதுகாப்பை வலுப்படுத்துவதன் முக்கியத்துவம் மேலும் தீவிரமானதாக மாறியுள்ளது.

குறிப்பிடும்படியாக, இந்தியாவானது விரிவுபடுத்தக்கூடிய மற்றும் நீடித்த எரிசக்தி மாற்றுகளைத் (sustainable energy alternatives) தொடர்ந்து தேடிக்கொண்டிருக்கும் வேளையில், அதன் பயன்படுத்தப்படாத மிகப்பெரிய வளங்களில் ஒன்று அதன் சொந்தக் கழிவு ஓடைகளுக்குள்ளேயே ஏற்கனவே தங்கியுள்ளது. ஒவ்வொரு ஆண்டும், பெருமளவிலான விவசாயக் கழிவுகள், உணவுக் கழிவுகள், கழிவுநீர்ச் சேறு மற்றும் கரிம நகராட்சிக் கழிவுகள் உருவாகின்றன. இவற்றில் பெரும்பாலானவை முழுமையாகப் பயன்படுத்தப்படாமலோ அல்லது மோசமாக நிர்வகிக்கப்படாமலோ இருக்கின்றன.

இது, எரிசக்திப் பாதுகாப்பு மற்றும் கழிவு மேலாண்மை ஆகிய இரண்டு முக்கிய தேசிய சவால்களுக்கு இடையே ஒரு முக்கியமான சந்திப்பை உருவாக்குகிறது. பெரும்பாலும் ஒரு கழிவு அகற்றும் பிரச்சனையாக மட்டுமே கருதப்படும் ஒன்று, சரியான தொழில்நுட்பம் மற்றும் உள்கட்டமைப்புச் சூழலமைப்பின் ஆதரவுடன் ஒரு மதிப்புமிக்க எரிசக்தி வளமாகவும் மாறக்கூடும். எனவே, உண்மையான கேள்வியானது, இந்தியாவிடம் அதற்கான வள ஆதாரம் உள்ளதா என்பதல்ல. மாறாக, கழிவுகளை நம்பகமான மற்றும் வணிகரீதியாக சாத்தியமான எரிசக்தித் தீர்வுகளாகப் பெரிய அளவில் மாற்றும் திறன் கொண்ட, திறமையான அமைப்புகளை நம் நாட்டினால் உருவாக்க முடியுமா என்பதே ஆகும்.

கழிவுக்கும், எரிசகதிக்கும் இடையில்

இந்தியா ஆண்டுக்கு சுமார் 750 மில்லியன் டன் வேளாண் உயிரிப்பொருளை உற்பத்தி செய்கிறது. இதில், சுமார் 230 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் உபரி உயிரிப்பொருள் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இந்த உயிரிப்பொருளைத் திறமையாகச் சேகரித்து பதப்படுத்தினால், இந்த எடை மட்டுமே இந்தியாவின் புதைபடிவ எரிபொருள் சார்புநிலையின் கணிசமான பகுதியை ஈடுசெய்யும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது எரிபொருள் இறக்குமதியில் கிட்டத்தட்ட மூன்றில் ஒரு பங்கிற்கு மாற்றாக அமையக்கூடும் என சில மதிப்பீடுகள் தெரிவிக்கின்றன. இருப்பினும், உயிரிப்பொருளைப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஆற்றலாக மாற்றுவது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும்.

வழக்கமான எரிபொருட்களைப் போலல்லாமல், உயிரி எரிபொருள் இயல்பிலேயே மிகவும் நிலையற்றது. ஈரப்பதத்தின் அளவுகள் மாறுபடுகின்றன, மூலப்பொருட்களுக்கு ஏற்ப அடர்த்தி வேறுபடுகிறது. மேலும், சாம்பல் உள்ளடக்கமும் கணிசமாக அளவில் இவற்றில் ஏற்ற இறக்கங்கள் காணப்படலாம். இது எரிப்புத் திறன், போக்குவரத்துப் பொருளாதாரம், உமிழ்வு செயல்திறன் மற்றும் தொழில்துறை நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றைப் பாதிக்கிறது. பெரும்பாலான ஆற்றல் அமைப்புகளுக்கு நிலையான மற்றும் கணிக்கக்கூடிய எரிபொருள் உள்ளீடுகள் தேவைப்படுகின்றன. ஆனால், அவற்றை பெரும்பாலும் மூல உயிரிப்பொருளால் தானாகவே வழங்க முடியாது.

இதன் விளைவாக, கழிவுகளைத் தூய்மையான, எளிதில் கையாளக்கூடிய மற்றும் ஆற்றல் திறன்மிக்க வடிவங்களாக மாற்றக்கூடிய தொழில்நுட்பங்கள்மீது கவனம் அதிகரித்து வருகிறது. இங்குதான் வாயுவாக்கம் (gasification) மற்றும் காற்றில்லா செரிமானம் (anaerobic digestion) போன்ற தீர்வுகள் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

பல வழிகளில், இந்தத் தொழில்நுட்பங்கள் மூலக் கழிவுகளுக்கும் பயன்படுத்தக்கூடிய ஆற்றல் உள்கட்டமைப்புக்கும் இடையிலான பாலமாக விளங்குகின்றன. கழிவுகளைக் குறைந்த மதிப்புள்ள ஒரு துணைப் பொருளாகக் கருதுவதற்குப் பதிலாக, தற்போதுள்ள தொழில்துறை மற்றும் ஆற்றல் அமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய, வணிகரீதியாக சாத்தியமான எரிபொருட்களாகவும் ஆற்றல் கடத்திகளாகவும் அவற்றை மாற்ற இவை உதவுகின்றன.

பன்முகப் பயன்பாடுள்ள செயற்கை வாயு (Syngas)

இதில் பயிர்க் கழிவுகள், உமி, மரக் கழிவுகள் மற்றும் பிற திடமானக் கரிமப் பொருட்கள் போன்ற உலர்ந்த உயிரிப் பொருள்களுக்கு வாயுவாக்கல் குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக உள்ளது.

ஒரு வாயுவாக்கியின் (gasifier) உள்ளே, மூலப்பொருள் உலர்த்தப்பட்டு, வெப்பத்தால் சிதைக்கப்பட்டு, பகுதியளவு ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டு, பின்னர் ஒடுக்கப்படுகிறது. இந்தச் செயல்பாட்டில், உயிரிப் பொருளானது வாயுக்கள், உயிர்க்கரி (Biochar) மற்றும் தார்களாகச் (tars) சிதைகிறது. இதில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆக்சிஜன் சேர்க்கப்படுகிறது. இந்த அளவு முழுமையான எரிதலுக்குப் போதுமானதல்ல, ஆனால் கார்பன், நீராவி மற்றும் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வினைகளை 800-1,000°C வெப்பநிலையில் பராமரிக்க இது போதுமானது. இதன் விளைவாக உருவாகும் செயற்கை வாயு (Syngas) ஆனது, கார்பன் மோனாக்சைடு, ஹைட்ரஜன், கார்பன்-டை-ஆக்சைடு மற்றும் சிறிய அளவிலான மீத்தேன் மற்றும் பிற வாயுக்களால் ஆனது.

செயற்கை வாயு (Syngas) பல்துறைப் பயன்பாடு கொண்டிருப்பதால் அது மதிப்புமிக்கது. வெப்பம் அல்லது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய இதை நேரடியாகப் பயன்படுத்தலாம் அல்லது அடுத்தடுத்த பயன்பாடுகளைப் பொறுத்து, புதுப்பிக்கத்தக்க மீத்தேன், மெத்தனால், எத்தனால் மற்றும் ஹைட்ரஜனாகக் கூட மேம்படுத்தலாம். இந்த நெகிழ்வுத்தன்மை, மேம்பட்ட உயிரி எரிசக்தி அமைப்புகளுக்குள் வாயுவாக்கத்தை மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பாதைகளில் ஒன்றாக ஆக்குகிறது. மேலும், எதிர்காலத்திற்குத் தயாரான தூய்மையான எரிபொருள் சூழல் அமைப்புகளில் இது ஏன் பெருகிய முறையில் முக்கியமாக மாறி வருகிறது என்பதையும் இது விளக்குகிறது.

எரிசக்தி உருவாக்குவதைத் தாண்டி, இந்த செயல்முறை மண்ணின் தரத்தை மேம்படுத்தவும் கார்பனைப் பிரித்தெடுக்கவும் உதவும், கார்பன் செறிந்த பொருளான உயிர்க்கரியையும் (Biochar) உற்பத்தி செய்கிறது. மேலும், இது வளர்ந்து வரும் கார்பன் கடன் சந்தைகளில் வாய்ப்புகளையும் உருவாக்குகிறது.

இதன் விளைவாக, உருவாக்கப்படும் மதிப்பானது ஆற்றலைத் தாண்டி, பரந்த சுற்றுச்சூழல் மற்றும் வேளாண் நிலைத்தன்மை விளைவுகளுக்கும் பங்களிக்கிறது.

காற்றில்லா செரிமானம் (Anaerobic digestion)

வாயுவாக்கல் (Gasification) முறை உலர்ந்த உயிரிப் பொருள்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக இருந்தாலும், ஈரமான கரிமக் கழிவுகளுக்கு வேறுபட்ட சுத்திகரிப்பு முறை தேவைப்படுகிறது. இந்த இடத்தில்தான் காற்றில்லா செரிமானம் மிகவும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் குறிப்பாகக் கழிவுநீர், உணவுக் கழிவுகள், விலங்கு எரு மற்றும் தொழிற்சாலை கரிமக் கழிவுகளுக்கு மிகவும் ஏற்றது.

இந்தச் செயல்முறையில், நுண்ணுயிரிகள் ஆக்சிஜன் இல்லாத நிலையில் கழிவுகளைச் சிதைத்து, முக்கியமாக மீத்தேன் மற்றும் கார்பன்-டை-ஆக்சைடைக் கொண்ட உயிர்வாயுவை உற்பத்தி செய்கின்றன. மேலும், இந்தச் செயல்முறையானது ஊட்டச்சத்து நிறைந்த செரிமானக் கழிவையும் உருவாக்குகிறது. முறையாகக் கையாளப்பட்டால், இந்த செரிமானக் கழிவை மண் வளத்தை மேம்படுத்தும் பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்.

இதனால்தான், ஈரக் கழிவுகள் தொடர்ந்து உருவாகும் நகர்ப்புறக் கழிவு அமைப்புகள், கழிவுநீர் வலையமைப்புகள், பால் பண்ணைக் குழுமங்கள், உணவு பதப்படுத்தும் அலகுகள், தொழிற்துறை வளாகங்கள் மற்றும் பெரிய அளவிலான உணவகங்கள் போன்றவற்றில் காற்றில்லா செரிமானம் பொருத்தமானதாக விளங்குகிறது. சிறிய அளவுகளில், இது கிராமப்புற மற்றும் பகுதி நகர்ப்புற சமூகங்களுக்கும் ஆதரவளிக்க முடியும்.

இருப்பினும், வெப்ப அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், காற்றில்லா செரிமானம் ஒரு தொடர்ச்சியான உயிரியல் செயல்முறையைச் சார்ந்துள்ளது. இதன் பொருள், நீண்டகால செயல்பாட்டுத் திறனையும், நம்பகமான இடைவிடாத வெளியீட்டையும் உறுதிசெய்ய, மூலப்பொருள் போதுமான அளவில் கிடைக்க வேண்டும்.

பரவலாக்கப்பட்ட எரிசக்தி

இதனால்தான், ஒரு தொழில்நுட்பத்தைவிட மற்றொன்றைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் இந்தியாவின் பெரிய வாய்ப்பு இல்லாமல், புத்திசாலித்தனமாக ஒருங்கிணைப்பதில் இருக்கலாம். வாயுவாக்கிகள் (Gasifiers) உலர்ந்த கழிவுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அதேசமயம், காற்றில்லா செரிமானம் ஈரக் கழிவுகளுடன் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது. இவை இரண்டும் சேர்ந்து, இந்தியாவின் கழிவுச் சூழலின் பன்முகத்தன்மைக்கு ஏற்ப ஒரு முழுமையான தீர்வை உருவாக்குகின்றன.

சரியான மூலப்பொருளை, சரியான தொழில்நுட்பத்துடன் மற்றும் சரியான விளைவுடன் பொருத்துவதும் இன்றியமையாதது. ஏனெனில், ஈரக் கழிவுகளை வாயுவாக்கிகளுக்குள்ளும் அல்லது உலர்ந்த உயிரிப்பொருளை செரிப்பான்களுக்குள்ளும் செலுத்துவது செயல்திறனைக் குறைத்து, செயல்பாட்டுச் சவால்களை அதிகரிக்கிறது.

இத்தகைய அணுகுமுறை பரவலாக்கப்பட்ட எரிசக்தி அமைப்புகளுக்கான தேவையையும் வலுப்படுத்துகிறது. இந்தியாவிற்கு பெரிய மையப்படுத்தப்பட்ட நிறுவனங்கள் மட்டும் தேவையில்லை. கிராமப்புறத் தொழில்கள், வேளாண் பதப்படுத்தும் தொகுப்புகள், குறு, சிறு மற்றும் நடுத்தர நிறுவனங்கள் (MSMEs), மற்றும் நீண்டதூரங்களுக்கு உயிரி எரிபொருளைக் கொண்டு செல்வது பொருளாதாரரீதியாக திறனற்றதாக இருக்கும் கழிவுகள் நிறைந்த பகுதிகளுக்கு ஆதரவளிக்கக்கூடிய சிறிய பரவலாக்கப்பட்ட அமைப்புகளும் தேவைப்படுகின்றன. உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட எரிசக்தி அமைப்புகள், உள்ளூர் கழிவுகளை உள்ளூர் ஆற்றலாக மாற்றி, எரிபொருள் செலவுகளைக் குறைப்பதோடு, எரிசக்தி அணுகுமுறை மற்றும் கழிவு மேலாண்மை விளைவுகளையும் மேம்படுத்த முடியும்.

இந்தச் சூழலமைப்பு திறம்பட விரிவடைவதற்கு, வலுவான கொள்கை ஆதரவு அவசியம். இவை, கழிவுகளை உருவாகும் இடத்திலேயே பிரித்தல், பரவலாக்கப்பட்ட உள்கட்டமைப்பு மேம்பாடு, வலுவான கார்பன் சந்தைகள் மற்றும் நீண்டகால ஒழுங்குமுறைத் தெளிவு ஆகிய அனைத்தையும் விரைவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். முறையான கழிவுப் பிரிப்பு இல்லாமல், வாயுவாக்கம் மற்றும் காற்றில்லா செரிமானம் ஆகிய இரண்டாலும் அவற்றின் முழுத் திறனை அடைய முடியாது. அதேபோல், கொள்கை உறுதித்தன்மை இல்லாதபோது, ​​முதலீட்டாளர்களும் இயக்குநர்களும் பெருமளவில் மூலதனத்தை முதலீடு செய்யப் பெரும்பாலும் தயங்குகிறார்கள்.

ஒரே ஒரு தொழில்நுட்பம் அல்ல

இந்திய அரசின் மலிவு விலைப் போக்குவரத்திற்கான நிலையான மாற்று (Sustainable Alternative Towards Affordable Transportation (SATAT)) திட்டம் போன்ற முன்னெடுப்புகள், உயிரிப்பொருளை எவ்வாறு உயிரிவாயுவாக மாற்றி, பல்வேறு பயன்பாடுகளில் இயற்கை எரிவாயுவிற்குப் பதிலாகப் பெருகிவரும் புதுப்பிக்கத்தக்க மீத்தேன் மாற்றான அழுத்தப்பட்ட உயிரிவாயுவாகத் தரம் உயர்த்தலாம் என்பதை ஏற்கனவே நிரூபித்துள்ளன. அதேசமயம், எத்தனால், மெத்தனால் அல்லது ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதே நோக்கமாக இருக்கும் இடங்களில், செயற்கை வாயு (syngas) ஒரு முக்கிய வழிமுறையாக உருவெடுத்து வருகிறது.

பல வழிகளில், உயிர் எரிசக்தி என்பது ஒவ்வொரு சவாலையும் தீர்க்க முயற்சிக்கும் ஒரே ஒரு தொழில்நுட்பம் அல்ல. மாறாக, இது தொழில்நுட்பங்களின் ஒரு பரந்த தொகுப்பாகும். இதில் உள்ள ஒவ்வொன்றும், மூலப்பொருளின் வகை மற்றும் எரிசக்தி தேவைகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு இறுதிப் பயன்பாடுகளை வழங்குகின்றன.

இறுதியில், இந்தியாவின் எரிசக்திக்கான எதிர்காலம் இறக்குமதி செய்யப்படும் எரிபொருள்களையும் மரபுசார் எரிசக்தி அமைப்புகளையும் மட்டும் சார்ந்திருக்க முடியாது. கழிவுகள் நிலைப்பாட்டில், நாடு ஏற்கனவே ஒரு பெரிய மற்றும் முழுமையாகப் பயன்படுத்தப்படாத வளத்தைக் கொண்டுள்ளது. சரியான தொழில்நுட்பங்கள், உள்கட்டமைப்பு மற்றும் கொள்கைச் சூழல்களை உருவாக்குவதில்தான் இப்போது சவால் அடங்கியுள்ளது.

அங்குர் ஜெயின், வதோதராவைச் சேர்ந்த 'அங்குர் சயின்டிஃபிக்' நிறுவனத்தின் நிர்வாக இயக்குநராக உள்ளார்.

 Original Link: Can India’s waste solve its energy crisis? Diving into bioenergy technologies.