कार्बन पृथक्करण और मृदा स्वास्थ्य के लिए जैव-चार का महत्व
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
बायोचार भारत में पराली जलाने, मृदा क्षरण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन जैसी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय और कृषि संबंधी चुनौतियों के लिए एक बहुआयामी समाधान प्रदान करता है। GS Paper 3 में जलवायु परिवर्तन शमन (जैसे CCUS और कार्बन बाजार) और सतत कृषि से संबंधित विषयों के लिए इसकी क्षमता और इसके विस्तार हेतु नियामक आवश्यकताओं को समझना आवश्यक है।
सारांश
बायोचार (Biochar) कृषि अवशेषों और नगरपालिका ठोस अपशिष्ट के पायरोलिसिस (pyrolysis) से उत्पन्न एक कार्बन-समृद्ध पदार्थ है। इसे एक दीर्घकालिक कार्बन सिंक (carbon sink) के रूप में इसकी क्षमता के लिए तेजी से पहचाना जा रहा है, जो एक सहस्राब्दी तक मिट्टी में कार्बन को स्टोर (sequester) करने में सक्षम है। नकारात्मक उत्सर्जन तकनीक (negative emissions technology) के रूप में जलवायु परिवर्तन शमन में अपनी भूमिका के अलावा, बायोचार मिट्टी के स्वास्थ्य में सुधार करता है, जल धारण क्षमता (water retention) बढ़ाता है और कृषि में नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन को कम करता है। इसके अनुप्रयोगों का विस्तार निर्माण और अपशिष्ट जल उपचार (wastewater treatment) में भी हो रहा है। हालांकि, भारत में इसकी पूरी क्षमता का लाभ उठाने के लिए, बायोचार को मानकीकृत पद्धतियों, बाजार विकास और भारत के आगामी घरेलू कार्बन बाजार में औपचारिक एकीकरण की आवश्यकता है, जिसे 2026 में लॉन्च किया जाना निर्धारित है।
मुख्य बिंदु
- बायोचार एक अत्यधिक स्थिर, कार्बन-युक्त चारकोल है जो ऑक्सीजन-सीमित वातावरण में बायोमास (जैसे कृषि अवशेष और नगर निगम के ठोस अपशिष्ट) को गर्म करके उत्पादित किया जाता है, जिसे पाइरोलिसिस (pyrolysis) की प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है।
- यह एक शक्तिशाली नकारात्मक उत्सर्जन तकनीक (negative emissions technology) के रूप में कार्य करता है, जो एक दीर्घकालिक कार्बन सिंक के रूप में 100 से 1,000 वर्षों तक मिट्टी में कार्बन को संग्रहीत करने में सक्षम है।
- कृषि में, बायोचार संशोधन निम्नीकृत मिट्टी को पुनर्जीवित करने, जल धारण क्षमता में सुधार करने और एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस, नाइट्रस ऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करने में मदद करते हैं।
- खेती के अलावा, निर्माण क्षेत्र में (कार्बन फुटप्रिंट को कम करने और कंक्रीट की मजबूती में सुधार करने के लिए) और अपशिष्ट जल उपचार (wastewater treatment) के लिए बायोचार के उपयोग की संभावनाओं को तेजी से तलाशा जा रहा है।
- भारत में बायोचार के विस्तार के लिए, इसे कार्बन अकाउंटिंग और गुणवत्ता नियंत्रण की मानकीकृत पद्धतियों के साथ आगामी घरेलू कार्बन क्रेडिट बाजार (जो 2026 में शुरू होने वाला है) में एकीकृत किए जाने की आवश्यकता है।
महत्वपूर्ण शब्द
बायोचार
एक कार्बन-प्रचुर, स्थिर ठोस जो ऑक्सीजन की सीमित उपलब्धता वाले वातावरण में जैविक बायोमास (जैसे फसल अवशेष या अपशिष्ट) को गर्म करके निर्मित किया जाता है।
UPSC context
GS III (पर्यावरण एवं कृषि); मृदा स्वास्थ्य, वेस्ट-टू-वेल्थ और जलवायु शमन के लिए प्रासंगिक।
भारतीय कार्बन बाजार (ICM)
एक राष्ट्रीय ढांचा, जिसे कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग स्कीम (CCTS) के माध्यम से क्रियान्वित किया गया है, जो संस्थाओं को उत्सर्जन लक्ष्यों को पूरा करने के लिए कार्बन क्रेडिट का व्यापार करने की अनुमति देता है।
UPSC context
GS III (अर्थव्यवस्था और पर्यावरण); भारत के नेट जीरो 2070 लक्ष्यों और जलवायु वित्त के लिए महत्वपूर्ण।
पायरोलिसिस
ऑक्सीजन की अनुपस्थिति या इसकी अत्यंत सीमित उपस्थिति में ऊष्मा के प्रयोग द्वारा कार्बनिक पदार्थों का रासायनिक अपघटन।
UPSC context
GS III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); अपशिष्ट प्रबंधन और जैव-ऊर्जा उत्पादन के लिए एक मुख्य प्रक्रिया।
नकारात्मक उत्सर्जन तकनीक (Negative Emissions Technology - NET)
ऐसी विधियां या प्रौद्योगिकियां, जैसे कि BECCS या Biochar, जो दीर्घकालिक भंडारण के लिए वायुमंडल से सक्रिय रूप से CO2 को हटाती हैं।
UPSC context
GS III (पर्यावरण); पेरिस समझौते के लक्ष्यों को पूरा करने और hard-to-abate क्षेत्रों की भरपाई (offsetting) के लिए आवश्यक।
कार्बन पृथक्करण
ग्लोबल वार्मिंग को कम करने के लिए वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को प्राकृतिक (वन/मिट्टी) या कृत्रिम जलाशयों में कैप्चर करने और संग्रहीत करने की प्रक्रिया।
UPSC context
GS III (पर्यावरण); भारत के राष्ट्रीय स्तर पर निर्धारित योगदान (NDCs) को समझने के लिए महत्वपूर्ण।
प्रारंभिक ट्रैप
प्रचुर ऑक्सीजन की खुली उपस्थिति में कृषि अपशिष्ट को जलाकर उत्पादित।
बायोचार का उत्पादन पायरोलिसिस के माध्यम से किया जाता है—जिसमें बायोमास को ऑक्सीजन-सीमित या ऑक्सीजन-रहित वातावरण में गर्म किया जाता है। खुले में जलाने से राख बनती है और CO2 उत्सर्जित होती है, जबकि पायरोलिसिस कार्बन को लॉक कर देता है।
संबंधित अवधारणाएँ
अपशिष्ट उपचार में पायरोलिसिस (Pyrolysis), गैसीकरण (Gasification) और इंसीनरेशन (Incineration) एक-दूसरे से किस प्रकार भिन्न हैं?
- पायरोलिसिस: बायोचार, बायो-ऑयल और सिनगैस के उत्पादन के लिए ऑक्सीजन की पूर्ण अनुपस्थिति या अत्यधिक कमी में बायोमास को गर्म करना।
- गैसीकरण: दहनशील सिनगैस उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन की कड़ाई से नियंत्रित और सीमित मात्रा में जैविक सामग्री को गर्म करना।
- भस्मीकरण: ऑक्सीजन की अधिकता में अपशिष्ट सामग्री का पूर्ण दहन, जिससे अंत में राख और ऊष्मा शेष बचती है।
भारत की कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग स्कीम (CCTS) के लिए सांविधिक ढांचा क्या है?
- सांविधिक आधार: ऊर्जा संरक्षण (संशोधन) अधिनियम, 2022 केंद्र सरकार को एक घरेलू कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग योजना निर्दिष्ट करने का अधिकार देता है।
- प्रशासक: ऊर्जा दक्षता ब्यूरो (BEE) घरेलू कार्बन बाजार के लिए समग्र प्रशासक के रूप में कार्य करता है।
- नियामक: केंद्रीय विद्युत नियामक आयोग (CERC) पावर एक्सचेंजों पर कार्बन क्रेडिट प्रमाणपत्रों के व्यापार को विनियमित करता है।
अंतर-विषय पैटर्न
पराली जलाने के समाधान के रूप में बायोचार
उत्तर भारत में धान के अवशेषों को बायोचार में परिवर्तित करना, खुले में जलाने का एक चक्रीय अर्थव्यवस्था (circular economy) विकल्प प्रदान करता है, जिससे विपणन योग्य कार्बन क्रेडिट प्राप्त होते हैं और साथ ही क्षेत्र के गंभीर वायु प्रदूषण की समस्या का समाधान भी होता है।
निर्माण क्षेत्र का वि-कार्बनीकरण
कंक्रीट एडिटिव के रूप में बायोचार का उभरता हुआ उपयोग कृषि अपशिष्ट प्रबंधन को शहरी बुनियादी ढांचे से जोड़ता है, जो पारंपरिक सीमेंट उद्योग के व्यापक कार्बन फुटप्रिंट की समस्या का सीधा समाधान करता है।
बायोचार की तिहरी उपयोगिता (कार्बन सिंक, मृदा सुधारक, कंक्रीट एडिटिव) + पायरोलिसिस इसे 2026 में एक उच्च संभावना वाला बहु-कथनीय (multi-statement) MCQ बनाते हैं।
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?
- 2023PrelimsGS1
Consider the following activities: 1. Spreading finely ground basalt rock on farmlands extensively 2. Increasing the alkalinity of oceans by adding lime 3. Capturing carbon dioxide released by various industries and pumping it into abandoned subterranean mines in the form of carbonated waters How many of the above activities are often considered and discussed for carbon capture and sequestration?
- 2025MainsGS3
What is Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS)? What is the potential role of CCUS in tackling climate change?
