UPPSC 2025 प्रारंभिक प्रश्नपत्र-I · प्रश्न 7 / 150

सही उत्तर — (a) 1 और 3, अर्थात् मिथेन और कार्बन डाइऑक्साइड। बायोगैस वह गैस है जो कार्बनिक पदार्थ — गोबर, मल-जल, फसल अवशेष, खाद्य अपशिष्ट — के ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में मीथेनजनक सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटित (अवायवीय पाचन) होने पर निकलती है। इकट्ठा होने वाली गैस में मिथेन प्रमुख होती है, सामान्यतः आयतन के हिसाब से लगभग 50 से 75 प्रतिशत, और शेष का लगभग पूरा हिस्सा कार्बन डाइऑक्साइड होता है, मोटे तौर पर एक-चौथाई से आधे तक। बाकी सब कुछ — हाइड्रोजन सल्फाइड, जलवाष्प, हाइड्रोजन व नाइट्रोजन के अंश — केवल बहुत कम मात्रा में मौजूद होता है। इसलिए दो प्रमुख घटक मिथेन और कार्बन डाइऑक्साइड हैं, और विकल्प (a) ही वह एकमात्र युग्म है जो दोनों को नाम देता है।

• (b)2 और 3 — कार्बन डाइऑक्साइड सही है परंतु ब्यूटेन नहीं है। ब्यूटेन (C4H10) एक पेट्रोलियम-शोधनशाला उत्पाद है और, प्रोपेन के साथ, LPG — सिलेंडर गैस — का मुख्य घटक है, बायोगैस का नहीं। गोबर के अवायवीय पाचन से किसी उल्लेखनीय मात्रा में ब्यूटेन उत्पन्न नहीं होता।
• (c)3 और 4 — कार्बन मोनोऑक्साइड बायोगैस में लगभग अनुपस्थित है। CO अपूर्ण दहन का उत्पाद है और निर्मित ईंधन गैसों — वाटर गैस (CO + H2), प्रोड्यूसर गैस और कोल गैस — का मुख्य घटक है, परंतु यह अवायवीय पाचन का उत्पाद नहीं है। यह विकल्प मिथेन को भी छोड़ देता है, जो बायोगैस का सबसे बड़ा एकल घटक है।
• (d)1 और 2 — मिथेन सही ढंग से शामिल है, परंतु ब्यूटेन LPG का घटक है, बायोगैस का नहीं। यह सबसे आकर्षक गलत विकल्प है क्योंकि ब्यूटेन वह ईंधन गैस है जिसे अधिकांश छात्र रोज़ाना घर में इस्तेमाल करते हैं, इसलिए यह ऐसा लगता है मानो यह ईंधन गैसों की किसी भी सूची में शामिल होना ही चाहिए।

बायोगैस अवायवीय पाचन से उत्पन्न होती है: एक सीलबंद, ऑक्सीजन-रहित डाइजेस्टर में, बैक्टीरिया पहले कार्बनिक पदार्थ का जल-अपघटन और अम्लीकरण करते हैं और फिर मीथेनजनक आर्किया उन उत्पादों को मिथेन और कार्बन डाइऑक्साइड में बदल देते हैं। भारतीय घरेलू संस्करण 'गोबर गैस' संयंत्र है — या तो KVIC का फ्लोटिंग-ड्रम डिज़ाइन या फिक्स्ड-डोम डिज़ाइन — जिसे गोबर से भरा जाता है, और बाहर निकलने वाला अवशिष्ट घोल नाइट्रोजन-समृद्ध खाद होता है, इसलिए यह संयंत्र ईंधन और उर्वरक दोनों एक साथ देता है।

यह प्रश्न वास्तव में यह परखता है कि क्या आप मानक ईंधन गैसों को अलग-अलग रख सकते हैं, और पूरा प्रश्न एक भ्रामक विकल्प पर टिका है: ब्यूटेन। इस समूह को एक बार तय कर लें — बायोगैस मिथेन प्लस कार्बन डाइऑक्साइड है; LPG ब्यूटेन प्लस प्रोपेन है; CNG मूलतः मिथेन है; वाटर गैस कार्बन मोनोऑक्साइड प्लस हाइड्रोजन है; कोल गैस हाइड्रोजन, मिथेन और कार्बन मोनोऑक्साइड है। यह भी ध्यान दें कि प्रश्न 'प्रमुख घटक' कहता है, इसलिए बायोगैस में हाइड्रोजन सल्फाइड और जलवाष्प की छोटी मात्राएँ उत्तर के लिए अप्रासंगिक हैं।

• बायोगैस आयतन के हिसाब से लगभग 50-75% मिथेन होती है, शेष का अधिकांश भाग कार्बन डाइऑक्साइड और केवल अंश-भर हाइड्रोजन सल्फाइड, जलवाष्प, हाइड्रोजन व नाइट्रोजन होते हैं
• LPG मुख्यतः ब्यूटेन और प्रोपेन है; CNG मुख्यतः मिथेन है; वाटर गैस कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन है; कोल गैस हाइड्रोजन, मिथेन और कार्बन मोनोऑक्साइड है
• चूँकि कार्बन डाइऑक्साइड नहीं जलती, कच्ची बायोगैस का कैलोरी मान प्राकृतिक गैस से कम होता है; कार्बन डाइऑक्साइड व हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाकर इसे कंप्रेस्ड बायो-गैस (CBG) में उन्नत किया जाता है, जो संघटन में CNG के निकट होती है
• CBG को पेट्रोलियम एवं प्राकृतिक गैस मंत्रालय की SATAT पहल (Sustainable Alternative Towards Affordable Transportation, 2018) के माध्यम से बढ़ावा दिया जाता है, और घरेलू/सामुदायिक बायोगैस को GOBARdhan पहल के माध्यम से
• मिथेन स्वयं एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है — सौ वर्षों के परिप्रेक्ष्य में कार्बन डाइऑक्साइड से कहीं अधिक शक्तिशाली — यही कारण है कि इसे गोबर व अपशिष्ट से पकड़ना, उसे मुक्त होने देने के बजाय, जलवायु शमन (mitigation) माना जाता है

• ब्यूटेन को इसलिए चुन लेना क्योंकि LPG वह ईंधन गैस है जिसे घर में प्रयोग किया जाता है — ब्यूटेन LPG का है, बायोगैस का नहीं
• यह मान लेना कि कार्बन मोनोऑक्साइड ज़रूर मौजूद होगी क्योंकि गोबर 'अपूर्ण रूप से जलता' है — CO वाटर गैस, प्रोड्यूसर गैस और कोल गैस की है, अवायवीय पाचन के उत्पाद की नहीं
• बायोगैस को शुद्ध मिथेन मान लेना और यह भूल जाना कि कार्बन डाइऑक्साइड दूसरा प्रमुख घटक है, यही कारण है कि कच्ची बायोगैस कम कैलोरी मान के साथ जलती है

UPPSC इसे सीधे पूछता है — 'X गैस का मुख्य घटक है' या 'कौन-से दो प्रमुख घटक हैं' — जबकि UPSC ने ऐतिहासिक रूप से इसी सामग्री को ईंधन गैसों को घटकों से सुमेलित करने वाली सूची में लपेटा है, या मिथेन को ग्रीनहाउस-गैस व स्रोत पक्ष से देखा है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  बायोगैस संयंत्र में उत्पन्न गैस मुख्यतः किसकी क्रिया का परिणाम है?

  • (a)ऑक्सीजन की उपस्थिति में वायवीय बैक्टीरिया
  • (b)ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में मीथेनजनक सूक्ष्मजीव
  • (c)शर्करा को किण्वित करने वाला यीस्ट
  • (d)सूर्यप्रकाश में प्रकाश-संश्लेषी शैवाल

  उत्तर(b) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में मीथेनजनक सूक्ष्मजीव — बायोगैस उत्पादन अवायवीय पाचन है, यही कारण है कि डाइजेस्टर को सीलबंद रखा जाता है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से कौन-सा कंप्रेस्ड नेचुरल गैस (CNG) का मुख्य घटक है?

  • (a)ब्यूटेन
  • (b)प्रोपेन
  • (c)मिथेन
  • (d)कार्बन मोनोऑक्साइड

  उत्तर(c) मिथेन — CNG संपीड़ित प्राकृतिक गैस है, जो मुख्यतः मिथेन है; ब्यूटेन और प्रोपेन LPG के घटक हैं।