Ethanol Kya Hai? | एथेनॉल कैसे बनता है जिससे चलते है वाहन

परिचय(Introduction)

Ethanol Kya Hai इथेनॉल विभिन्न पौधों की सामग्रियों से बना एक पदार्थ है जो एक नवीकरणीय ईंधन भी है जिसे सामूहिक रूप से “बायोमास” के रूप में जाना जाता है। जो पेट्रोल के मुकाबले कम वायु प्रदूषण करता है। इथेनॉल ईंधन अपनी पर्यावरण-अनुकूल विशेषताओं और व्यापक उपलब्धता के साथ ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत के रूप में मान्यता प्राप्त कर रहा है। आइए इथेनॉल क्या है, इथेनॉल ईंधन की मूल बातें और आज की दुनिया में इसके महत्व को समझते है।

इथेनॉल क्या है(what is ethanol)?

इथेनॉल, जिसे एथिल अल्कोहल या अनाज अल्कोहल के रूप में भी जाना जाता है, यह एक प्रकार का अल्कोहल है जिसका उपयोग आमतौर पर ईंधन, पेय और औद्योगिक विलायक सहित विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है। रासायनिक रूप से, यह आणविक सूत्र C2H5OH वाला एक सरल कार्बनिक यौगिक है। यह एक स्पष्ट, रंगहीन तरल है जिसमें एक विशिष्ट गंध होती है और इसका उपयोग गैसोलीन में ईंधन के रूप में किया जाता है। इथेनॉल का उत्पादन कुछ कृषि फीडस्टॉक्स, जैसे गन्ना, मक्का और चावल की किण्वन प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है, जो कार्बोहाइड्रेट और शर्करा से भरपूर होते हैं।

इथेनॉल के उपयोग(uses of ethanol)

ईंधन

इथेनॉल का उपयोग वाहनों में वैकल्पिक या मिश्रित ईंधन के रूप में किया जाता है, जिसे अक्सर इथेनॉल-गैसोलीन मिश्रण बनाने के लिए गैसोलीन के साथ मिलाया जाता है। इन मिश्रणों का उपयोग उत्सर्जन और जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करने के लिए किया जाता है।

औद्योगिक विलायक

इथेनॉल की विभिन्न प्रकार के पदार्थों को घोलने की क्षमता इसे फार्मास्यूटिकल्स, इत्र, सौंदर्य प्रसाधन और सफाई उत्पादों जैसे उद्योगों में विलायक के रूप में उपयोगी बनाती है।

रासायनिक फीडस्टॉक

इथेनॉल अन्य रसायनों, जैसे एथिलीन, के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में कार्य करता है, जिसका उपयोग प्लास्टिक निर्माण में किया जाता है।

एंटीसेप्टिक और कीटाणुनाशक

इथेनॉल एक प्रभावी कीटाणुनाशक और एंटीसेप्टिक एजेंट है, जिसका उपयोग आमतौर पर सतहों को साफ करने और हाथ सेनिटाइजर में एक घटक के रूप में किया जाता है।

परिरक्षक

इथेनॉल का उपयोग कुछ उत्पादों में परिरक्षक के रूप में किया जाता है, जो बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकने में मदद करता है।

ऊर्जा स्रोत

इथेनॉल का उपयोग कुछ प्रकार के अल्कोहल-आधारित ईंधन में किया जा सकता है, जैसे इथेनॉल फायरप्लेस या अल्कोहल स्टोव।

इथेनॉल ईंधन के प्राकृतिक स्रोत(Natural Sources of Ethanol Fuel)

खाद्य फसलों से इथेनॉल का निष्कर्षण

इथेनॉल निकालने की प्राथमिक विधियों में से एक खाद्य फसलों के माध्यम से है। मक्का, गन्ना और चुकंदर जैसी कुछ फसलें कार्बोहाइड्रेट से भरपूर होती हैं, जो उन्हें इथेनॉल उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाती हैं। ये फसलें किण्वन के माध्यम से अपने स्टार्च या चीनी सामग्री को इथेनॉल में परिवर्तित करने के लिए एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस से गुजरती हैं।

पौधे आधारित स्रोतों से इथेनॉल प्राप्त करना

स्विचग्रास और मिसकैंथस जैसे पौधे अपनी उच्च सेलूलोज़ सामग्री के लिए जाने जाते हैं, जो उन्हें इथेनॉल उत्पादन के लिए उत्कृष्ट स्रोत बनाते हैं। उन्नत जैव रूपांतरण तकनीकों का उपयोग करके, इन पौधों से इथेनॉल निकाला जा सकता है, जो टिकाऊ ऊर्जा स्रोतों में योगदान देता है।

बायोजेनिक अवशेषों से इथेनॉल बनाना

खाद्य फसलों और पौधों के अलावा, बायोजेनिक अवशेष भी इथेनॉल ईंधन का एक मूल्यवान स्रोत हैं। कृषि अपशिष्ट, खाद्य अपशिष्ट और पशु खाद जैसे जैव अपशिष्ट की क्षमता का उपयोग करके, अवायवीय किण्वन प्रक्रियाओं के माध्यम से इथेनॉल का उत्पादन किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण न केवल अपशिष्ट प्रबंधन चुनौतियों का समाधान करता है बल्कि नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को भी बढ़ावा देता है।

इथेनॉल के उत्पादन की प्रक्रिया(process of producing ethanol)

इथेनॉल ईंधन के उत्पादन में किण्वन नामक एक प्रक्रिया शामिल होती है, जो पौधों की सामग्री से शर्करा को इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करती है।

(1) फीडस्टॉक तैयारी

शर्करा या स्टार्च से भरपूर उपयुक्त फीडस्टॉक चुनें। सामान्य विकल्पों में मक्का, गन्ना, गेहूं, और कृषि अपशिष्ट या स्विचग्रास जैसी सेलूलोज़-समृद्ध सामग्री शामिल हैं।

(2) मिलिंग

फीडस्टॉक को उसके सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए पीसा जाता है, जिससे एंजाइमों के लिए शर्करा को तोड़ना आसान हो जाता है।

(3) शर्करीकरण

जटिल कार्बोहाइड्रेट को सरल शर्करा में तोड़ने के लिए मिल्ड फीडस्टॉक में एंजाइम मिलाए जाते हैं।

(4) किण्वन

शर्करा को खमीर के साथ मिलाया जाता है, जो किण्वन के माध्यम से उन्हें इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करता है। खमीर शर्करा का उपभोग करता है और उपोत्पाद के रूप में इथेनॉल का उत्पादन करता है।

(5) आसवन

किण्वन से प्राप्त इथेनॉल-पानी के मिश्रण को पानी और अन्य अशुद्धियों से इथेनॉल को अलग करने के लिए गर्म और आसुत किया जाता है। इथेनॉल में पानी की तुलना में क्वथनांक कम होता है, जिससे यह वाष्पित हो जाता है और एकत्र हो जाता है।

(6) निर्जलीकरण

आगे के शुद्धिकरण में आणविक छलनी या एज़ोट्रोपिक आसवन जैसी विधियों का उपयोग करके इथेनॉल से शेष पानी को निकालना शामिल है।

(7) विरूपण (वैकल्पिक)

यदि इथेनॉल को ईंधन के रूप में उपयोग करने का इरादा है, तो इसे पीने योग्य नहीं बनाने और कुछ करों से मुक्त बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में अन्य रसायन मिलाकर इसे विकृत किया जा सकता है।

(8) सम्मिश्रण

इथेनॉल-गैसोलीन मिश्रण बनाने के लिए इथेनॉल को गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जा सकता है, जो आमतौर पर वाहनों में उपयोग किया जाता है।

इथेनॉल का वाहनों में उपयोग(use of ethanol in vehicles)

आज के समय में वाहनो में डलने वाले पेट्रोल में 10% तक इथेनॉल मिलाया जाता है जिसके कारण पेट्रोल के इस्तमाल में कमी आई है जिससे देश में पैट्रॉल का इम्पोर्ट काम हुए है आने वाले समय में भारत सरकार की कोशिश है की देश में चलने वाले वाहनों को इथेनॉल पे चलाया जाए ऐसे देखते हुए कई बड़ी ऑटोमोबाइल कंपनियों ने इथेनॉल पे चलने वाले इंजनों को तैयार कर लिया है जो 80% एथेनॉल और 20% पेट्रोल पर चलेंगे. इससे पेट्रोल की कीमतों में भी कमी आएगी। और पेट्रोल के काम इस्तेमाल के कारण पर्यावरण प्रदुषण में भी कमी होगी। इथेनॉल ईंधन में उच्च ऑक्टेन रेटिंग होती है, जिससे इंजन के प्रदर्शन में सुधार होता है और इंजन के खटखटाने की घटना भी कम हो जाती है।

सौर ऊर्जा में इथेनॉल का उपयोग(Use of ethanol in solar energy)

इथेनॉल की नवीकरणीय और स्वच्छ-जलने की विशेषताएं इसे सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए एक आदर्श ईंधन बनाती हैं। ईंधन कोशिकाओं के साथ संयोजन में, इथेनॉल उन्नत बिजली उत्पादन में योगदान देता है, जिससे यह स्वच्छ और टिकाऊ ऊर्जा के लिए एक आशाजनक विकल्प बन जाता है।

इथेनॉल ईंधन का प्रभाव(Effects of Ethanol Fuel)

कृषि में इथेनॉल ईंधन का प्रभाव

इथेनॉल ईंधन के उपयोग से कृषि को भी बहुत लाभ होगा कृषि में उपयोग होने वाली मशीनों में इथेनॉल के उपयोग से किसानो की लागत में कमी आएगी और इथेनॉल बनाने के लिए उपयोग में आने वाली फसल गेहू, गन्ना, मक्का भी किसानो द्वारा उगाई जाएगी जिसे किसान बेच कर पैसे कमा पायंगे।

इथेनॉल ईंधन के पर्यावरणीय प्रभाव

इथेनॉल ईंधन के उपयोग से पेट्रोल का उपयोग काम होगा जिससे कार्बन डाई ऑक्साइड के उत्सर्जन में भी कमी आएगी जिससे ग्लोबल वोमिनिग का खतरा भी काम हो जायगा। मक्की या गन्ने जैसे पौधों से प्राप्त इथेनॉल ईंधन के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पर्यावरणीय प्रभाव होते हैं। यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करने में मदद कर सकता है क्योंकि यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। हालाँकि, इसके उत्पादन के लिए कृषि भूमि और पानी की आवश्यकता होती है, जिससे वनों की कटाई हो सकती है और पानी का उपयोग बढ़ सकता है।

इथेनॉल ईंधन का अर्थव्यवस्था पर प्रभाव

अर्थव्यवस्था पर इथेनॉल ईंधन का प्रभाव उत्पादन लागत, सरकारी नीतियों और बाजार की मांग जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकता है। सकारात्मक प्रभावों में कृषि, जैव ईंधन उत्पादन और संबंधित उद्योगों में रोजगार सृजन की संभावना शामिल है। इथेनॉल उत्पादन ग्रामीण अर्थव्यवस्था को बढ़ावा देकर किसानों की फसलों के लिए एक अतिरिक्त बाजार भी प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, यह आयातित तेल पर निर्भरता कम करके ऊर्जा सुरक्षा में योगदान दे सकता है। जिससे भारत द्वारा आयात किये जाने वाले कच्चे तेल में कमी आएगी और भारत की दूसरे देशो पे निर्भरता काम होगी।

इथेनॉल ईंधन का लाभ और हानि

लाभ

• इथेनॉल पौधों की सामग्री से प्राप्त होता है, जो इसे एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत बनाता है जो जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करने में मदद कर सकता है।
• जलाने पर, इथेनॉल आम तौर पर पारंपरिक जीवाश्म ईंधन की तुलना में कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन पैदा करता है, जो कम कार्बन उत्सर्जन में योगदान देता है और संभावित रूप से जलवायु परिवर्तन को कम करता है।
• इथेनॉल का उत्पादन घरेलू स्तर पर किया जा सकता है, जिससे आयातित तेल पर निर्भरता कम होगी और ऊर्जा सुरक्षा बढ़ेगी।
• इथेनॉल उद्योग कृषि, जैव ईंधन उत्पादन और संबंधित क्षेत्रों में, विशेष रूप से ग्रामीण क्षेत्रों में नौकरियां पैदा कर सकता है।
• इथेनॉल की उच्च ऑक्टेन रेटिंग इंजन के प्रदर्शन और दक्षता में सुधार कर सकती है, जिससे संभावित रूप से सुचारू संचालन हो सकता है।
• इथेनॉल जीवाश्म ईंधन की तुलना में सस्ता होता है।

हानि

• इथेनॉल फसलों के बड़े पैमाने पर उत्पादन से कृषि भूमि और संसाधनों के लिए खाद्य उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा हो सकती है, जो संभावित रूप से खाद्य कीमतों को प्रभावित कर सकती है।
• इथेनॉल उत्पादन के लिए पर्याप्त मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है, जो पानी की कमी वाले क्षेत्रों में जल संसाधनों पर दबाव डाल सकता है।
• इथेनॉल के लिए उत्पादन प्रक्रिया, विशेष रूप से कुछ फीडस्टॉक से, ऊर्जा-गहन हो सकती है और इसके पर्यावरणीय लाभों को आंशिक रूप से कम कर सकती है।
• इथेनॉल में गैसोलीन की तुलना में कम ऊर्जा घनत्व होता है, जिसका अर्थ है कि समान लाभ प्राप्त करने के लिए अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है, जो संभावित रूप से इसकी लागत-प्रभावशीलता को संतुलित करता है।
• इथेनॉल की उच्च सांद्रता (जैसे कि E85) के लिए इंजन में संशोधन या विशेष वाहनों की आवश्यकता हो सकती है, जिससे इसके व्यापक उपयोग को सीमित किया जा सकता है।

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