Biomass heating system
بائیو ماس ہیٹنگ سسٹم بائیو ماس سے حرارت پیدا کرتے ہیں۔ نظام گرمی پیدا کرنے کے لیے براہ راست دہن، گیسیفیکیشن، مشترکہ حرارت اور طاقت (سی ایچ پی)، اینیروبک ڈائجشن یا ایروبک ڈائجشن کا استعمال کر سکتے ہیں۔ بائیو ماس ہیٹنگ مکمل طور پر خودکار یا نیم خودکار ہو سکتی ہے۔ وہ گولی سے چلائے جا سکتے ہیں، یا وہ مشترکہ حرارت اور بجلی کے نظام ہو سکتے ہیں۔ اقسام حرارتی نظام کی چار اہم قسمیں ہیں جو بوائیلر کو گرم کرنے کے لیے بائیو ماس کا استعمال کرتی ہیں۔ بائیو ماس ہیٹنگ کی اقسام مکمل طور پر خودکار، نیم خودکار، گولی سے چلنے والی، اور مشترکہ حرارت اور طاقت ہیں۔ مکمل طور پر خودکار مکمل طور پر خودکار نظام میں چپ یا گراؤنڈ اپ بائیو ماس کو منظم شرح پر کنویرز کے ذریعے بوائیلر کو کھلایا جاتا ہے۔ یہ شرح بوائیلر کے اندر دباؤ اور درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے کمپیوٹر کنٹرول کے ذریعے منظم کی جاتی ہے۔ مکمل طور پر خودکار نظام اپنے آپریشن میں بہت زیادہ آسانی پیش کرتے ہیں کیونکہ انہیں کمپیوٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے صرف سسٹم کے آپریٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ نیم خودکار یا "سرج بن" نیم خودکار یا "سرج بن" نظام مکمل طور پر خودکار نظاموں سے بہت ملتے جلتے ہیں سوائے اس کے کہ انہیں فعال رکھنے کے لیے مزید افرادی قوت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان کے پاس چھوٹے ہولڈنگ ٹینک ہیں، اور ایک بہت آسان کنویئر سسٹم ہے جس میں سسٹم کے آپریشن کو برقرار رکھنے کے لیے اہلکاروں کی ضرورت ہوگی۔ مکمل طور پر خودکار نظام سے ہونے والی تبدیلیوں کی وجہ نظام کی کارکردگی ہے۔ دہن کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کو براہ راست ہوا کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے یا اسے بوائیلر سسٹم میں پانی کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو اس میڈیم کے طور پر کام کرتا ہے جس کے ذریعے گرمی پہنچائی جاتی ہے۔ لکڑی کے آگ سے چلنے والے بوائیلر سب سے زیادہ موثر ہوتے ہیں جب وہ اپنی اعلی ترین صلاحیت پر چل رہے ہوتے ہیں، اور سال کے زیادہ تر دنوں میں درکار گرمی سال کے لیے گرمی کی چوٹی کی ضرورت نہیں ہوگی۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ اس نظام کو سال کے صرف چند دنوں میں اعلی صلاحیت پر چلانے کی ضرورت ہوگی، اسے اپنی اعلی کارکردگی کو برقرار رکھنے کے لیے سال کے بیشتر حصوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے بنایا گیا ہے۔ پیلٹ سے چلنے والے بائیو ماس ہیٹنگ سسٹم کی تیسری اہم قسم پیلٹ سے چلنے والے سسٹم ہیں۔ چھرے لکڑی کی ایک پروسیس شدہ شکل ہیں، جو انہیں زیادہ مہنگا بناتی ہیں۔ اگرچہ وہ زیادہ مہنگے ہوتے ہیں، لیکن وہ بہت زیادہ گاڑھا اور یکساں ہوتے ہیں، اور اس وجہ سے زیادہ موثر ہوتے ہیں۔ مزید برآں، خودکار طور پر چھروں کو بوائیلرز میں ڈالنا نسبتا آسان ہے۔ ان نظاموں میں، چھروں کو اناج کی قسم کے اسٹوریج سائلو میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، اور کشش ثقل کا استعمال انہیں بوائیلر میں منتقل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ پیلٹ سے چلنے والے نظاموں کے لیے اسٹوریج کی ضروریات ان کی گاڑھا نوعیت کی وجہ سے بہت کم ہوتی ہیں، جس سے لاگت کو کم کرنے میں بھی مدد ملتی ہے۔ یہ نظام مختلف قسم کی سہولیات کے لیے استعمال ہوتے ہیں، لیکن وہ ان جگہوں کے لیے سب سے زیادہ موثر اور لاگت سے موثر ہیں جہاں اسٹوریج اور کنویر سسٹم کے لیے جگہ محدود ہے، اور جہاں چھرے سہولت کے کافی قریب بنائے جاتے ہیں۔ زرعی چھرے کے نظام چھرے کے نظام کی ایک ذیلی زمرہ بوائیلر یا برنر ہیں جو راکھ کی زیادہ شرح (کاغذ کے چھرے، گھاس کے چھرے، تنکے کے چھرے) کے ساتھ چھرے کو جلانے کے قابل ہوتے ہیں۔ اس قسم میں سے ایک پیٹروجیٹ پیلٹ برنر ہے جس میں گھومنے والا سلنڈریکل برننگ چیمبر ہے۔ استعداد کے لحاظ سے جدید پیلٹ بوائیلر زیادہ مستحکم ایندھن کی خصوصیات کی وجہ سے بائیو ماس کی دیگر شکلوں سے تجاوز کر سکتے ہیں۔ اعلی درجے کے پیلٹ بوائیلر یہاں تک کہ کنڈینسنگ موڈ میں بھی کام کر سکتے ہیں اور دہن گیسوں کو فلو میں بھیجنے سے پہلے 120 ڈگری سیلسیس کے بجائے 30-40 °C تک ٹھنڈا کر سکتے ہیں۔ مشترکہ حرارت اور طاقت مشترکہ حرارت اور بجلی کے نظام بہت مفید نظام ہیں جن میں لکڑی کے فضلے، جیسے لکڑی کے چپس، کو بجلی پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور گرمی کو بجلی پیدا کرنے کے نظام کے ضمنی مصنوع کے طور پر بنایا جاتا ہے۔ ہائی پریشر آپریشن کی وجہ سے ان کی قیمت بہت زیادہ ہے۔ اس ہائی پریشر آپریشن کی وجہ سے، ایک اعلی تربیت یافتہ آپریٹر کی ضرورت لازمی ہے، اور اس سے آپریشن کی لاگت بڑھ جائے گی۔ ایک اور خرابی یہ ہے کہ جب وہ بجلی پیدا کرتے ہیں تو وہ حرارت پیدا کریں گے، اور اگر گرمی پیدا کرنا سال کے کچھ حصوں کے لیے مطلوب نہیں ہے، تو کولنگ ٹاور کا اضافہ ضروری ہے، اور اس سے لاگت بھی بڑھ جائے گی۔ کچھ ایسے حالات ہوتے ہیں جہاں سی ایچ پی ایک اچھا آپشن ہوتا ہے۔ لکڑی کی مصنوعات بنانے والے مشترکہ حرارت اور بجلی کا نظام استعمال کریں گے کیونکہ ان کے پاس فضلہ کی لکڑی کی بڑی فراہمی ہے، اور گرمی اور طاقت دونوں کی ضرورت ہے۔ دیگر جگہیں جہاں یہ نظام بہترین ہوں گے وہ ہسپتال اور جیلیں ہیں، جنہیں توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، اور گرم پانی کے لیے حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ نظام اتنے سائز کے ہوتے ہیں کہ وہ اوسط حرارت کے بوجھ سے ملنے کے لیے کافی گرمی پیدا کریں گے تاکہ کسی اضافی گرمی کی ضرورت نہ پڑے، اور کولنگ ٹاور کی ضرورت نہ پڑے۔ فوائد حرارتی نظام میں بائیو ماس کا استعمال فائدہ مند ہے کیونکہ یہ جیواشم ایندھن کے مقابلے ماحول پر کم اثر کے ساتھ گرمی اور/یا بجلی پیدا کرنے کے لیے زرعی، جنگل، شہری اور صنعتی باقیات اور فضلہ کا استعمال کرتا ہے۔ اس قسم کی توانائی کی پیداوار کا ماحول پر محدود طویل مدتی اثر پڑتا ہے کیونکہ بائیو ماس میں کاربن قدرتی کاربن سائیکل کا حصہ ہے ؛ جبکہ جیواشم ایندھن میں کاربن نہیں ہے، اور ایندھن (کاربن فوٹ پرنٹ) کے لیے جلانے پر ماحول میں کاربن کو مستقل طور پر شامل کرتا ہے۔ تاریخی طور پر، بڑی مقدار میں جیواشم ایندھن کے استعمال سے پہلے، لکڑی کے ایندھن کی شکل میں بائیو ماس نے انسانیت کو زیادہ تر حرارت فراہم کی۔ چونکہ جنگل پر مبنی بائیو ماس عام طور پر لکڑی سے حاصل کیا جاتا ہے جس کی تجارتی قیمت کم ہوتی ہے، اس لیے جنگل کے بائیو ماس کو عام طور پر لکڑی کی کٹائی کی دیگر کارروائیوں کی ضمنی پیداوار کے طور پر کاٹا جاتا ہے۔ بائیو ماس ہیٹنگ کم قیمت والی لکڑی کے لیے بازار فراہم کرتی ہے، جو صحت مند اور منافع بخش جنگل کے انتظام کو قابل بناتی ہے۔ نقصانات بڑے پیمانے پر، زرعی بائیو ماس کا استعمال زرعی زمین کو خوراک کی پیداوار سے ہٹاتا ہے، جنگلات کی کاربن کو الگ کرنے کی صلاحیت کو کم کرتا ہے جن کا مستقل انتظام نہیں کیا جاتا ہے، اور مٹی سے غذائی اجزاء نکالتا ہے۔ بائیو ماس کا دہن ہوا کے آلودگیوں کو پیدا کرتا ہے اور ماحول میں کاربن کی بڑی مقدار کا اضافہ کرتا ہے جو شاید کئی دہائیوں تک مٹی میں واپس نہیں آتا ہے۔ جب بائیو ماس کو جلایا جاتا ہے اور اس وقت کے درمیان وقت کی تاخیر جب کاربن کو ماحول سے نکالا جاتا ہے جب پودے یا درخت کی جگہ لینے کے لیے بڑھتا ہے تو اسے کاربن قرض کہا جاتا ہے۔ کاربن قرض کا تصور بحث کا موضوع ہے۔ کاربن کے حقیقی اثرات فلسفہ، فصل کا پیمانہ، زمین کی قسم، بائیو ماس کی قسم (گھاس، مکئی، نئی لکڑی، فضلہ کی لکڑی، طحالب، مثال کے طور پر)، مٹی کی قسم، اور دیگر عوامل سے مشروط ہو سکتے ہیں۔ بائیو ماس کو ایندھن کے طور پر استعمال کرنے سے کاربن مونو آکسائیڈ، این او ایکس (نائٹروجن آکسائیڈ)، وی او سی (اتار چڑھاؤ والے نامیاتی مرکبات)، ذرات اور دیگر آلودگیوں کی شکل میں فضائی آلودگی پیدا ہوتی ہے، بعض صورتوں میں روایتی ایندھن کے ذرائع جیسے کوئلے یا قدرتی گیس سے ہونے والی سطح سے اوپر کی سطح پر۔ بلیک کاربن-جیواشم ایندھن، بائیو فیول اور بائیو ماس کے نامکمل دہن سے پیدا ہونے والا آلودگی-ممکنہ طور پر گلوبل وارمنگ میں دوسرا سب سے بڑا معاون ہے۔ 2009 میں بھوری دھند کے بارے میں ایک سویڈش مطالعہ جس میں وقتا فوقتا جنوبی ایشیا کے بڑے علاقوں کا احاطہ کیا جاتا ہے اس نے طے کیا کہ یہ بنیادی طور پر بائیو ماس جلانے سے اور کچھ حد تک جیواشم ایندھن جلانے سے پیدا ہوا تھا۔ محققین نے 14C کے نمایاں ارتکاز کی پیمائش کی، جو جیواشم ایندھن کے بجائے حالیہ پودوں کی زندگی سے وابستہ ہے۔ جدید بائیو ماس جلانے والے آلات جدید ٹیکنالوجی جیسے آکسیجن ٹرم سسٹم کے ساتھ نقصان دہ اخراج کو ڈرامائی طور پر کم کرتے ہیں۔ دہن پر، بائیو ماس سے کاربن کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) کے طور پر فضا میں چھوڑا جاتا ہے۔ خشک لکڑی میں ذخیرہ شدہ کاربن کی مقدار وزن کے لحاظ سے تقریبا 50 فیصد ہوتی ہے۔ جب زرعی ذرائع سے، ایندھن کے طور پر استعمال ہونے والے پودوں کے مادے کو نئی نشوونما کے لیے پودے لگانے سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ جب بائیو ماس جنگلات سے ہوتا ہے، تو ذخیرہ شدہ کاربن کو دوبارہ حاصل کرنے کا وقت عام طور پر زیادہ ہوتا ہے، اور اگر تباہ کن جنگلات کی تکنیکوں کو استعمال کیا جائے تو جنگل کی کاربن ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو مجموعی طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔ 1990 کی دہائی کے اوائل میں پیش کی گئی جنگل کی بائیو ماس کاربن غیر جانبدار تجویز کو حالیہ سائنس نے مسترد کر دیا ہے جو تسلیم کرتی ہے کہ پختہ، برقرار جنگلات کاربن کو کٹ اوور علاقوں کے مقابلے میں زیادہ مؤثر طریقے سے الگ کرتے ہیں۔ جب کسی درخت کا کاربن ایک ہی نبض میں فضا میں چھوڑا جاتا ہے، تو یہ موسمیاتی تبدیلی میں کئی دہائیوں سے آہستہ آہستہ سڑنے والی جنگل کی لکڑی سے کہیں زیادہ حصہ ڈالتا ہے۔ کچھ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ "50 سالوں کے بعد بھی جنگل اپنے ابتدائی کاربن اسٹوریج میں واپس نہیں آیا ہے" اور "بہترین حکمت عملی ممکنہ طور پر کھڑے جنگل کا تحفظ ہے"۔ دیگر مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کاربن اسٹوریج کا انحصار جنگل اور کٹائی شدہ بائیو ماس کے استعمال پر ہے۔ جنگلات کا انتظام اکثر متعدد عمر رسیدہ درختوں کے لیے کیا جاتا ہے جن کی زیادہ کثرت، بالغ درختوں کی چھوٹی کٹائی ہوتی ہے۔ یہ جنگلات کاربن کے ساتھ پختہ جنگلات سے مختلف طریقے سے تعامل کرتے ہیں جو صاف کٹے ہوئے ہیں۔ نیز، لکڑی کو توانائی میں تبدیل کرنا جتنا زیادہ موثر ہوگا، اتنی ہی کم لکڑی استعمال کی جائے گی اور کاربن سائیکل چھوٹا ہوگا۔ پیمانہ 2003 سے تیل کی قیمتوں میں اضافہ ہوا ہے اور اس کے نتیجے میں قدرتی گیس اور کوئلے کی قیمتوں میں اضافے سے حرارت پیدا کرنے کے لیے بائیو ماس کی قیمت میں اضافہ ہوا ہے۔ جنگلات کی پیداوار، زرعی فضلہ، اور خاص طور پر توانائی کی پیداوار کے لیے اگائی جانے والی فصلیں مسابقتی ہو جاتی ہیں کیونکہ توانائی کے گھنے جیواشم ایندھن کی قیمتیں بڑھ جاتی ہیں۔ اس صلاحیت کو فروغ دینے کی کوششوں سے غلط انتظام شدہ فصلوں کو دوبارہ پیدا کرنے کا اثر پڑ سکتا ہے اور یہ ایک وکندریقرت، کثیر جہتی قابل تجدید توانائی کی صنعت کا پہیہ بن سکتا ہے۔ ان طریقوں کو فروغ دینے اور آگے بڑھانے کی کوششیں 2000 کی دہائی کے دوران پورے یورپی یونین میں عام ہو گئیں۔ دنیا کے دیگر علاقوں میں، بائیو ماس سے حرارت پیدا کرنے کے غیر موثر اور آلودگی پھیلانے والے ذرائع کے ساتھ ساتھ جنگلات کے ناقص طریقوں نے ماحولیاتی انحطاط میں نمایاں اضافہ کیا ہے۔ لکڑی کے ایندھن کے حوالہ جات بیرونی روابط بائیو ماس تھرمل انرجی کونسل-بائیو ماس کے بارے میں معلومات اور امریکی انوویٹو بائیو ماس پاور پلانٹ میں بائیو ماس سے متعلق قانون سازی جو پیبل ہیٹر ٹیکنالوجی اور ہاٹ ایئر ٹربائن بائیو انرجی ویسٹ مینجمنٹ تصورات پر مبنی ہے۔