फसल अवशेष प्रबंधन के समाधान के रूप में बायोचार
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
उत्तर भारत में पराली जलाना एक आवर्ती पर्यावरणीय आपदा है, जिसका सार्वजनिक स्वास्थ्य पर व्यापक प्रभाव पड़ता है। बायोचार जैसी वैकल्पिक फसल अवशेष प्रबंधन तकनीकें Mains GS3 (पर्यावरण और कृषि) के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं और Prelims में इनसे सीधे प्रश्न पूछे जाते हैं (उदाहरण के लिए, बायोचार के कृषि अनुप्रयोगों पर 2020 का प्रश्न)।
सारांश
यह लेख बायोचार को भारत के पराली जलाने के निरंतर संकट के एक परिवर्तनकारी समाधान के रूप में रेखांकित करता है। पायरोलिसिस (pyrolysis) का उपयोग करके कृषि अपशिष्ट (पराली) को बायोचार में बदलकर, किसान सर्दियों के उस गंभीर वायु प्रदूषण को रोक सकते हैं जो उत्तर भारत का दम घोंट देता है। 'ब्लैक गोल्ड' कहे जाने वाले, बायोचार न केवल उत्सर्जन को कम करता है बल्कि जल धारण क्षमता में सुधार करके और सूक्ष्मजीव गतिविधि को बढ़ावा देकर मृदा स्वास्थ्य को भी काफी बढ़ाता है। यदि पर्याप्त नीतिगत और आर्थिक समर्थन मिले, तो बायोचार उत्पादन को व्यापक रूप से अपनाना एक पर्यावरणीय खतरे को कार्बन पृथक्करण (carbon sequestration) और कृषि लचीलेपन के उपकरण में बदल सकता है।
मुख्य बिंदु
- उत्तर भारत में कृषि अवशेषों को खुले में जलाना सर्दियों के गंभीर वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का एक प्रमुख कारण है।
- पायरोलिसिस (ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में गर्म करना) के माध्यम से फसल अवशेषों को बायोचार में बदलना, खेतों में खुले में पराली जलाने का एक सतत विकल्प प्रदान करता है।
- बायोचार मृदा उर्वरता में सुधार, जल धारण क्षमता में वृद्धि और लाभकारी नाइट्रोजन-फिक्सिंग सूक्ष्मजीवों को बढ़ावा देकर कृषि के लिए 'ब्लैक गोल्ड' के रूप में कार्य करता है।
- बायोचार का उपयोग कार्बन सीक्वेस्ट्रेशन की एक शक्तिशाली विधि के रूप में कार्य करता है, जो वायुमंडलीय कार्बन को सैकड़ों वर्षों के लिए मिट्टी में संचित कर देता है।
- बायोचार उत्पादन के विस्तार के लिए विकेंद्रीकृत भट्टियों (kilns), सरकारी प्रोत्साहन और कार्बन क्रेडिट बाजारों के साथ संभावित एकीकरण की आवश्यकता है ताकि इसे किसानों के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाया जा सके।
महत्वपूर्ण शब्द
बायोचार
एक कार्बन-समृद्ध, सरंध्र पदार्थ जो कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में जैविक बायोमास (जैसे कृषि अपशिष्ट) को गर्म करके तैयार किया जाता है; इसका उपयोग मिट्टी की उर्वरता बढ़ाने और कार्बन संचयन (carbon storage) के लिए किया जाता है।
UPSC context
GS III पर्यावरण/कृषि; सतत कृषि तकनीकों और दीर्घकालिक कार्बन सिंक रणनीतियों का परीक्षण करता है।
पायरोलिसिस
ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में उच्च तापमान पर कार्बनिक पदार्थों का रासायनिक अपघटन, जिससे धुएं के बजाय बायोचार, सिनगैस (syngas) और बायो-ऑयल का उत्पादन होता है।
UPSC context
GS III विज्ञान एवं तकनीक/पर्यावरण; वेस्ट-टू-एनर्जी और प्रदूषण मुक्त अपशिष्ट निपटान प्रौद्योगिकियों के लिए प्रासंगिक।
फसल अवशेष प्रबंधन (CRM) योजना
एक केंद्रीय क्षेत्र की योजना जो मुख्य रूप से पंजाब, हरियाणा और उत्तर प्रदेश में पराली के इन-सिटू (in-situ) या एक्स-सिटू (ex-situ) प्रबंधन हेतु मशीनरी के लिए 50-80% सब्सिडी प्रदान करती है।
UPSC context
GS III कृषि; पराली जलाने के संकट को कम करने के लिए सरकारी हस्तक्षेप और मशीनीकरण पर ध्यान।
वायु गुणवत्ता प्रबंधन आयोग (CAQM)
राष्ट्रीय राजधानी क्षेत्र और आसपास के राज्यों में वायु गुणवत्ता प्रबंधन के लिए उपायों के समन्वय, निगरानी और कार्यान्वयन हेतु 2021 में स्थापित एक सांविधिक निकाय।
UPSC context
GS II/III; प्रदूषण नियंत्रण के लिए संस्थागत ढांचे और अंतर-राज्यीय पर्यावरणीय शासन का परीक्षण करता है।
कार्बन प्रच्छादन
ग्लोबल वार्मिंग को कम करने के लिए वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड का जैविक (मिट्टी, वन) या भूगर्भीय संरचनाओं में दीर्घकालिक कैप्चर और भंडारण।
UPSC context
GS III पर्यावरण; जलवायु परिवर्तन, नेट-जीरो लक्ष्यों और पारिस्थितिकी तंत्र की बहाली के लिए प्रमुख अवधारणा।
प्रारंभिक ट्रैप
बायोचार का उत्पादन उच्च तापमान पर ऑक्सीजन की उपस्थिति में कृषि बायोमास के दहन द्वारा किया जाता है।
बायोचार का उत्पादन पायरोलिसिस (pyrolysis) के माध्यम से किया जाता है, जिसके लिए ऑक्सीजन की अनुपस्थिति (ABSENCE) अनिवार्य है। ऑक्सीजन की उपस्थिति में बायोमास को गर्म करने से दहन/इंसीनरेशन (राख और CO2) होता है, न कि बायोचार।
संबंधित अवधारणाएँ
पायरोलिसिस (Pyrolysis) और भस्मीकरण (Incineration) के बीच क्या अंतर है?
- पायरोलिसिस: ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में उच्च तापमान पर पदार्थों का ऊष्मीय अपघटन (Thermal decomposition), जिससे बायोचार (biochar), बायो-ऑयल और सिनगैस (syngas) का उत्पादन होता है।
- भस्मीकरण: ऑक्सीजन की उपस्थिति में अपशिष्ट का तापीय विनाश, जिसके परिणामस्वरूप राख, जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड में पूर्ण दहन होता है।
बायोचार कार्यात्मक रूप से कृषि मृदा स्वास्थ्य में कैसे सुधार करता है?
- नमी धारण: इसकी अत्यधिक सरंध्र (porous), मधुमक्खी के छत्ते जैसी संरचना एक स्पंज की तरह कार्य करती है, जो सूखा-प्रवण या रेतीली मिट्टी की जल-धारण क्षमता में महत्वपूर्ण सुधार करती है।
- पोषक तत्व प्रतिधारण: भूजल में आवश्यक कृषि पोषक तत्वों (जैसे नाइट्रोजन और फास्फोरस) के नुकसान को कम करता है, जिससे रासायनिक उर्वरकों के अपवाह (runoff) में कमी आती है।
- सूक्ष्मजैविक आवास: भौतिक संरचना मिट्टी के लाभकारी सूक्ष्मजीवों के लिए एक सुरक्षित सूक्ष्म-आवास (micro-habitat) प्रदान करती है, जिनमें नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया और माइकोराइज़ल कवक (mycorrhizal fungi) शामिल हैं।
अंतर-विषय पैटर्न
पराली प्रबंधन + घरेलू कार्बन बाजार
एक्स-सीटू फसल अवशेष प्रबंधन, भारत की उभरती हुई कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग स्कीम (CCTS) के माध्यम से मात्र एक प्रदूषण नियंत्रण अधिदेश से आगे बढ़कर किसानों के लिए राजस्व के एक संभावित स्रोत के रूप में विकसित हो रहा है।
बायोचार + जलवायु-स्मार्ट कृषि (CSA)
यह सूखा लचीलापन (जल धारण क्षमता) और दीर्घकालिक, स्थिर कार्बन सिंक का एक साथ निर्माण करके नेशनल मिशन ऑन सस्टेनेबल एग्रीकल्चर (NMSA) के साथ निर्बाध रूप से एकीकृत होता है।
बायोचार की पायरोलिसिस प्रक्रिया को मृदा नमी प्रतिधारण और कार्बन क्रेडिट पात्रता से जोड़ने वाले एक बहु-कथनीय प्रश्न की अपेक्षा करें।
संबद्ध PYQ · 3
संबद्ध PYQ · 3
- 2020PrelimsGS1
What is the use of biochar in farming? 1. Biochar can be used as a part of the growing medium in vertical farming. 2. When biochar is a part of the growing medium, it promotes the growth of nitrogen-fixing microorganisms. 3. When biochar is a part of the growing medium, it enables the growing medium to retain water for longer time. Which of the statements given above is/are correct?
- 2015MainsGS1
Mumbai, Delhi and Kolkata are the three mega cities of the country but the air pollution is much more serious problem in Delhi as compared to the other two. Why is this so?
- 2025PrelimsGS1
With reference to 'Direct Air Capture', an emerging technology, which of the following statements is/are correct? I. It can be used as a way of carbon sequestration. II. It can be a valuable approach for plastic production and in food processing. III. In aviation, it can be a source of carbon for combining with hydrogen to create synthetic low-carbon fuel. Select the correct answer using the code given below.
