रेगिस्तान और अर्ध-रेगिस्तान में हाइड्रोकार्बन पौधों की प्रजातियां

यह लेख चार प्रकार के हाइड्रोकार्बन पौधों की प्रजातियों को रेगिस्तान और अर्ध-रेगिस्तान में प्रकाश फेंकता है। इस प्रकार हैं: (1) पार्थेनियम अर्जेंटेटम (2) यूफोरबिया (3) शैवाल और (4) पेडिलेंथस मैक्रोकार्पस।

हाइड्रोकार्बन पौधों के सर्वेक्षण :

पौधों की कई प्रजातियां हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करती हैं जिनका उपयोग ईंधन और रसायनों के रूप में किया जा सकता है लेकिन मार्टिन (1944) के एक प्रसिद्ध उद्धरण पर ध्यान दिया जाना चाहिए: आमतौर पर महसूस किए जाने वाले की तुलना में अधिक पौधों में रबर होता है, लेकिन कुछ में निष्कर्षण सार्थक होता है। सबसे प्रसिद्ध ज्ञात हेविआ रबर पेड़ से प्राकृतिक रबर है। इस तरह के हाइड्रोकार्बन रासायनिक रूप से कार्बोहाइड्रेट की तुलना में अधिक कम होते हैं, अर्थात उनमें प्रति कार्बन कम ऑक्सीजन होता है और इस तरह उन्हें अधिक सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है।

प्राकृतिक रबर का उत्पादन रेगिस्तानी झाड़ी पार्थेनियम अरेंजेटम (गय्युल) से भी किया जा सकता है और मैक्सिको में अतीत में बड़ी मात्रा में इसका उत्पादन किया गया है।

समवर्ती रूप से, फसलों के परीक्षण रोपण का चयन करने और स्थापित करने के प्रयास हैं जो रबर की तुलना में कम आणविक भार के हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करते हैं। टीयू विचार ऐसे पौधों से तरल पदार्थ निकालना है, जिनमें पेट्रोलियम के बहुत करीब गुण होंगे। पौधों और पौधों के हिस्सों से 'हाइड्रोकार्बन', 'रेजिन', 'पॉलीफेनोल्स', बायो क्रूड को निकालने और हटाने के लिए विभिन्न विलायक निष्कर्षण विधियों का उपयोग किया गया है।

सबसे अच्छा ज्ञात काम कैलिफ़ोर्निया में यूफोरबिया प्रजाति का उपयोग करके किया गया है, जिसका उद्देश्य एक अर्द्ध शुष्क (रेगिस्तान-प्रकार) वातावरण में प्रति वर्ष प्रति हेक्टेयर लगभग 20 बैरल तेल के बराबर उत्पादन करना है। इसके अतिरिक्त, ब्राजील में पेड़ों की पहचान की गई है (कोबफिरा सपा और क्रोटन सपा।) जो 'तेल' का उत्पादन करते हैं या तो सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है या इंजनों में इस्तेमाल होने से पहले कुछ प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।

उच्च हाइड्रोकार्बन सामग्री वाले पौधों की प्रजातियों की व्यवस्थित खोज अतीत में छिटपुट रूप से की गई है। इस तरह के प्रयास लेटेक्स-उत्पादक पौधों के लिए हुए हैं क्योंकि लेटेक्स लगभग 30% हाइड्रोकार्बन और बाकी पानी का एक दूधिया पायस है। प्राकृतिक रबर सबसे अच्छा ज्ञात लेटेक्स उत्पाद है, लेकिन पौधों की कई प्रजातियां, जैसे यूफोबियासी, अपने लेटेक्स में हाइड्रोकार्बन ('तेल') का उत्पादन रबर की तुलना में बहुत कम आणविक भार के साथ करती हैं।

केल्विन पूर्वजन्म था और तर्क था कि पौधे हाइड्रोकार्बन जैसी सामग्री का उत्पादन करते हैं। उन्होंने सुझाव दिया कि परिवार के सदस्यों यूफोरबिएसी और जीनस यूफोरबिया लगभग हर प्रजाति एक लेटेक्स उत्पादक संयंत्र है। इन प्रजातियों में हेविआ के रबर की तुलना में बहुत कम आणविक भार के हाइड्रोकार्बन होते हैं (उष्णकटिबंधीय जलवायु में बढ़ता है)। केल्विन ने बाद में (1979) यह निष्कर्ष निकाला कि इस प्रकार की खोज अक्षय संसाधनों के लिए दो व्यावहारिक दृष्टिकोणों को जन्म देती है।

हाइड्रोकार्बन का उपयोग करें क्योंकि यह एक कच्चे तेल के रूप में संयंत्र से ही आता है, इसे परिष्कृत करें, इसमें मौजूद स्टेरॉल्स को हटा दें, बाकी यौगिकों को एथिलीन, प्रोपलीन, आदि में दरार कर दें और फिर उन उत्पादों से अन्य रसायनों का पुनर्निर्माण करें; इस दृष्टिकोण को तुरंत विकसित किया जा सकता है।

जानें कि आणविक भार को कैसे नियंत्रित किया जाता है और वांछित आणविक भार की सामग्री के निर्माण के लिए संयंत्र में हेरफेर किया जाता है, एक दृष्टिकोण जो संयंत्र का संग्रह और निर्माण वाहन के रूप में उपयोग करके अधिक लंबा और जटिल होगा। एरिजोना (मैक लाफलिन और हॉफमैन 1982) और ऑस्ट्रेलिया (स्टीवर्ट एटल 1982) में व्यापक अध्ययन सर्वेक्षण "बायो क्रूड '(साइक्लोहेक्सेन और इथेनॉल उपचार से संयुक्त अर्क) उत्पादक संयंत्रों के लिए किया गया है।

एरिज़ोना में, दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य और उत्तरी पश्चिमी मैक्सिको के मूल निवासी पौधों की एक सौ निन्यानबे प्रजातियों का सर्वेक्षण शुष्क भूमि में जैव क्रूड उत्पादन के लिए संभावित फीड-स्टॉक के लिए किया गया था। बायो क्रूड, हाइड्रोकार्बन और हाइड्रोकार्बन-जैसे पौधों का रासायनिक अंश है जो कार्बनिक सॉल्वैंट्स द्वारा निकाला जा सकता है और तरल ईंधन भूमि रासायनिक फ़ीड-स्टॉक में अपग्रेड किया जा सकता है। पौधों के मॉडल का एक सेट का उपयोग करके मूल्यांकन किया गया था जो तेल और ऊर्जा उत्पादन लागत का अनुमान प्रदान करता है। लेटेक्स या राल वाले एक्सयूडेट्स का उत्पादन करने वाले पौधों में उच्च ऊर्जा अर्क का उच्चतम प्रतिशत होता है।

दक्षिणपश्चिमी पौधों की 195 प्रजातियों में प्रतिशत निकालने योग्य का सारांश (मैकलॉघलिन और हॉफमैन 1982):

जैव क्रूड की पैदावार सूचीबद्ध पौधों के बीच 12-30 बैरल / हेक्टेयर / वर्ष से भिन्न होती है। विलायक निष्कर्षण के बाद आने वाले बैगेज में भाप और बिजली के उत्पादन, जानवरों के चारे या मिट्टी में संशोधन, या अन्य ऊर्जा उत्पादों के लिए आगे रूपांतरण सहित प्रत्यक्ष दहन सहित कई विकल्प होंगे।

संयुक्त राज्य अमेरिका में अतिरिक्त अध्ययनों को असिकल्पिया (मिल्कवेड) पर केंद्रित किया गया है। ऑस्ट्रेलियाई अध्ययन चार राल युक्त फसलों से तरल ईंधन के उत्पादन की क्षमता का विश्लेषण है। ऑस्ट्रेलिया में विभिन्न क्षेत्रों के लिए फसल फसलों की प्रजातियों, उनके अनुमान उपज और लागत (स्टीवर्ट एट अल। 1982)।

डेटा को नीचे तालिका में संक्षेपित किया गया है:

प्रकार:

टाइप # 1. पार्थेनियम अर्जेंटीना :

गुय्युल (पाथेनियम अर्जेण्टम) उत्तर-मध्य मैक्सिको और दक्षिणी टेक्सास के अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में फैमिली एस्टेरसी और देशी का एक सदस्य है जहां यह 338 000 किमी ² पठार पर बिखरा हुआ है। कई शुष्क क्षेत्र के पौधों की तरह इसे सूरज की रोशनी और कम रात के तापमान की बहुत आवश्यकता होती है। हालाँकि, यह एक शुष्क पौधा है जिसकी खेती उतनी ही की गई है जितनी कि इसके सामान्य निवास स्थान से। ग्वायुले चिहुआहुआन रेगिस्तान का एक छोटा स्थान है।

मेक्सिको में लगभग एक सदी पहले रबड़ के लिए पहली बार गुय्युल की प्राकृतिक आबादी का शोषण किया गया था, और हाल ही में, संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य देशों ने प्राकृतिक रबर के वाणिज्यिक स्रोत के रूप में ग्वाले को विकसित करने के लिए अनुसंधान परियोजनाओं की शुरुआत की है।

एक दो साल का पौधा सामान्य रूप से सूखे वजन से कुछ 10% रबर का उत्पादन करता है; कुछ किस्मों में 25% तक उपज होती है और रासायनिक उत्तेजक पदार्थों के साथ, रबर उत्पादन को विकास के शुरुआती चरणों में 30% तक बढ़ाया जा सकता है। गय्युल रबर एक विशेष लैक्टिफ़ेर प्रणाली में नहीं पाया जाता है, लेकिन तने और जड़ों के पैरेन्काइमा में आकार में लेटेक्स कणों के समान होता है जो हेविया से प्राप्त होते हैं।

इस कारण से इसे टैप नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसे ऊतकों से निकाला जाना चाहिए, और क्योंकि इसमें कोई प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट नहीं होता है जो हवा के संपर्क में तेजी से घटता है, इसलिए कटाई के कुछ दिनों के भीतर पौधे को संसाधित किया जाना चाहिए। 3 साल बाद पूरे पौधे और जड़ों की फसल ने 2270 किलो / हेक्टेयर की पैदावार दी।

अन्य महत्वपूर्ण उत्पाद स्टेम और लीफ रेजिन में मौजूद टेरपेनॉइड घटक हैं। कई उपन्यास sesquiterpene एस्टर और guayule से sesquiterpene लैक्टोन की पहचान की गई है। गय्युलिंस (सेस्क्वाटरपीन एस्टर) का व्युत्पन्न प्रभावी कवकनाशी है और कुछ मामलों में गाइयुलिन पर लार्वा खिलाने को रोकता है।

हालांकि, कोई भी देश आर्थिक रूप से व्यवहार्य फसल के रूप में ग्वाले की स्थापना कर सकता है या नहीं, यह कई कारकों पर निर्भर करता है। सबसे पहले, पेट्रोलियम के लिए मूल्य बढ़ता है और इसलिए सिंथेटिक घिसने वाले के साथ अधिक प्रतिस्पर्धा होती है। गय्युल पॉलिसोप्रीन रूबर्स का स्थानीय रूप से निर्मित स्रोत हो सकता है। ऐसा लगता है कि आने वाले दशकों में सभी प्राकृतिक रबर के लिए बाजार बन सकते हैं, चाहे वह हेविया हो, गय्युल, या अन्य संयंत्र।

दुनिया में रबर की खपत में वृद्धि जारी है, और कई अनुप्रयोगों में प्राकृतिक रबर अभी भी पसंद किया जाता है। इसके अलावा, हेविया की खेती केवल एक सीमित उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में की जा सकती है, जो इसे राजनीतिक, आर्थिक या जैविक समस्याओं के प्रति संवेदनशील बनाता है। दूसरे, रेगिस्तानी वातावरण के अनुकूल फसलों को खोजने और रेगिस्तानी निवासियों के लिए रोजगार और आय प्रदान करने के लिए रेगिस्तानी मार्जिन को स्थिर करने की जरूरत है, जहां पारंपरिक फसलों की खेती करना जोखिम भरा या असंभव है।

टाइप # 2. यूफोरबिया:

यूफोरबिया की 2000 से अधिक प्रजातियां हैं, लेकिन पिछले दशक में केवल दो को 'विकसित' किया गया है; वहाँ शायद अन्य प्रजातियां हैं, जिन्हें भी बारीकी से जांच की जानी चाहिए। हाल ही में परीक्षण रोपण के लिए जाना जाता है कैलिफोर्निया और एरिज़ोना में यूफोरबिया लैथिरिस, एक द्विवर्षीय है जो फसल आने के लिए 1-2 मीटर ऊंचे साल लगते हैं। ई। लैथिरिस एक अधिक समशीतोष्ण जलवायु का पौधा है और यह ई। टिरुक्ली के रूप में शुष्क वातावरण के अनुकूल नहीं है।

ई। लैथिरिस को केल्विन (1979) द्वारा हाइड्रोकार्बन और चीनी फसल के रूप में प्रस्तावित किया गया है, जिसमें 25 टन / हेक्टेयर / वर्ष शुष्क पदार्थ हो सकते हैं, जिसमें लगभग 2 टन तेल और 5 टन चीनी होती है, जिसका कुल ऊर्जा मूल्य 4 मिलियन कैलोरी होता है। । यूफोरबिया के हाइड्रोकार्बन में सी ₁₅ यौगिकों का एक उच्च अनुपात होता है जैसे कि लगभग 20, 000 के आणविक भार के साथ टेरेपिन ट्रिमर होते हैं जो कि नैप्टा से प्राप्त उत्पादों के समान उत्पाद बनाने के लिए बनाया जा सकता है, जो प्रमुख कच्चे माल में से एक है जो रासायनिक उद्योग पेट्रोलियम से प्राप्त होता है। ।

E. tirucallii अफ्रीका के शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में व्यापक रूप से स्टॉक और घरों के आसपास रहने के लिए उगाया जाता है। 18-24 महीनों के बाद 20 टन तक के शुष्क द्रव्य / हेक्टेयर / वर्ष की वृद्धि दर्ज की गई है। पहली कटिंग संभव होने के बाद वृक्षारोपण की स्थापना अपेक्षाकृत आसान और आसान प्रतीत होती है।

प्रकार # 3. शैवाल :

Botryococcus Braunii को हाइड्रोकार्बन तरल के रूप में कच्चे तेल जैसा दिखने वाला 70% निकालने के लिए दिखाया गया है। इसने इन शैवाल को ठोस मेट्रिसेस जैसे कि एल्गिनेट्स और पॉलीयुरेथेन में डुबोने और हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए फ्लो-थ्रू सिस्टम का उपयोग करने पर काम किया है। डेड सी में खोजी गई हरी शैवाल डुनालीला की एक प्रजाति ग्लिसरॉल, -कैरोटीन और प्रोटीन भी पैदा करती है। इस शैवाल में एक कोशिका भित्ति नहीं होती है और इन उच्च नमक सांद्रता में बढ़ती है और इस प्रकार उच्च नमक की भरपाई करने के लिए यह आंतरिक रूप से ग्लिसरॉल का उत्पादन करता है। एल्गा फेयोडैक्टाइलम ट्राईकोर्नुटम में 25% लिपिड और 50% प्रोटीन दिखाया गया है, जबकि नियोक्लोरिस ओलेओबुंडन्स में 35-45% ऑयली लिपिड होते हैं। नीली-हरी शैवाल स्पिरुलिना में 75% प्रोटीन होता है, इसकी पैदावार अच्छी होती है और यह चांद (एन। अफ्रीका) और मैक्सिको जैसे गर्म मौसमों में उच्च पीएच में अच्छी तरह से बढ़ती है जहां इसे सदियों से खाया जाता है।

टाइप # 4. पेडिलेंथस मैक्रोकार्पस :

पेडिलैंथस जनजाति यूफोरबीए (यूफोरबिएसिया) का एक छोटा मैक्सिकन और खंभा-कैरेबियन जीनस है। इस जीनस वाले पौधों को बेहतर रूप से स्लीपर स्परेज के रूप में जाना जाता है (इसलिए उनके जिज्ञासु पुष्पक्रम के लिए नाम दिया गया है)।

प्रजातियां इस जीनस में उष्णकटिबंधीय पर्णपाती पेड़ों से लेकर रेगिस्तान सक्सेलेन्ट्स तक हैं। पेडिलेंथस मैक्रोकार्पस पश्चिमी तटीय मैक्सिको के शुष्क जंगलों और बाजा कैलिफ़ोर्निया के सोनोरान रेगिस्तान में पाया जाता है। बाजा कैलिफ़ोर्निया से पेडिलेंथस मैक्रोकार्पस प्राकृतिक रबर और उच्च आणविक भार वाले एल्केन्स से समृद्ध है; दोनों संभावित रूप से उपयोगी यौगिक हैं (प्रोक्स एट अल। 1981। स्टर्नबर्ग एंड रोड्रिगेज 1982)।

सीएल -1, 4-पॉलीसोप्रीन (रबर) की उपस्थिति का पता लगाया गया और एचएल-एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा इसकी पुष्टि की गई। यह स्पेक्ट्रम अन्य रबर स्रोतों से प्राप्त होता है, जैसे कि पार्थेनियम आर्गेनाटम (गय्युल) और हेविया ब्रासिलिनेसिस। हालांकि बहुलक का आकार कुछ छोटा होता है। पी। मैक्रोकार्पस से शुद्ध रबर लेटेक्स के शुष्क भार का 28 प्रतिशत तक हो सकता है।

पेडिलेंथस (स्टर्नबर्ग) की प्रजातियों में कुल रबर और अल्केन सामग्री:

रेगिस्तान ने स्थापित किया है कि कई प्रजातियां जैसे कि पार्थेनियम अर्जेण्टम और पेडिलेंथस मैक्रोकार्पस व्यावसायिक रूप से स्थापित हाइड्रोकार्बन फसलों - हेविया द्वारा उत्पादित की तुलना में मात्रा में रबर का उत्पादन करने में सक्षम हैं।