अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति: एक सतत भविष्य के लिए ऊर्जा दक्षता का उपयोग

बढ़ती पर्यावरणीय चिंताओं और सतत प्रथाओं की तत्काल आवश्यकता से परिभाषित युग में, अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति (WHR) दुनिया भर के विभिन्न उद्योगों में ऊर्जा दक्षता बढ़ाने और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में उभरी है। यह व्यापक मार्गदर्शिका WHR के सिद्धांतों, प्रौद्योगिकियों, अनुप्रयोगों और आर्थिक लाभों की पड़ताल करती है, जो सतत ऊर्जा समाधानों को लागू करने की मांग करने वाले पेशेवरों, इंजीनियरों और नीति निर्माताओं के लिए एक गहन समझ प्रदान करती है।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति क्या है?

अपशिष्ट ताप, जिसे अस्वीकृत ताप भी कहा जाता है, वह ताप है जो विनिर्माण, बिजली उत्पादन, परिवहन और विभिन्न वाणिज्यिक परिचालनों जैसे उद्योगों में प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न होता है और जिसे बिना किसी उत्पादक उद्देश्य के लिए उपयोग किए पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है। अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति (WHR) इस अन्यथा बर्बाद हुए ताप को पकड़ने और उपयोगी ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए इसका पुन: उपयोग करने की प्रक्रिया है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है, परिचालन लागत कम होती है, और पर्यावरणीय प्रभाव कम होता है।

WHR के पीछे की मूल अवधारणा ऊष्मागतिकी के नियमों पर आधारित है, जो बताती है कि ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल रूपांतरित किया जा सकता है। इसलिए, वर्तमान में फेंकी जा रही ऊष्मा ऊर्जा को पकड़ा जा सकता है और इसे उपयोगी ऊर्जा रूपों में बदला जा सकता है, जैसे कि बिजली, भाप, गर्म पानी, या यहाँ तक कि ठंडा पानी, जो कि नियोजित विशिष्ट WHR तकनीक और अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति का महत्व

WHR के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता, खासकर वैश्विक ऊर्जा मांग और पर्यावरणीय स्थिरता के संदर्भ में। यहाँ बताया गया है कि क्यों WHR एक सतत ऊर्जा भविष्य का एक महत्वपूर्ण घटक है:

• ऊर्जा दक्षता: WHR सीधे उस ऊर्जा का उपयोग करके ऊर्जा दक्षता में सुधार करता है जो अन्यथा बर्बाद हो जाती। यह जीवाश्म ईंधन जैसे प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों की समग्र मांग को कम करता है, जिससे महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत होती है।
• उत्सर्जन में कमी: प्राथमिक ऊर्जा की मांग को कम करके, WHR कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), मीथेन (CH4), और नाइट्रस ऑक्साइड (N2O) सहित ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी लाने में योगदान देता है। यह जलवायु परिवर्तन को कम करने और वायु गुणवत्ता में सुधार करने में मदद करता है।
• लागत बचत: WHR प्रणालियों को लागू करने से ऊर्जा की खपत और संबंधित उपयोगिता बिलों को कम करके परिचालन लागत में काफी कमी आ सकती है। ये बचत एक कंपनी के लाभ को बढ़ा सकती है और बाजार में उसकी प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ा सकती है।
• संसाधन संरक्षण: WHR मौजूदा ऊर्जा इनपुट का अधिकतम लाभ उठाकर संसाधन संरक्षण को बढ़ावा देता है। यह प्राकृतिक संसाधनों पर दबाव कम करता है और एक अधिक चक्रीय अर्थव्यवस्था को बढ़ावा देता है।
• नियामक अनुपालन: जैसे-जैसे पर्यावरणीय नियम तेजी से सख्त होते जा रहे हैं, WHR उद्योगों को उत्सर्जन मानकों का पालन करने और दंड से बचने में मदद कर सकता है।
• बढ़ी हुई स्थिरता: WHR सतत विकास का एक प्रमुख घटक है, जो आर्थिक विकास, पर्यावरण संरक्षण और सामाजिक जिम्मेदारी के बीच संतुलन को बढ़ावा देता है।

अपशिष्ट ताप के स्रोत

अपशिष्ट ताप औद्योगिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में उत्पन्न होता है और इसे विभिन्न रूपों और विभिन्न तापमान स्तरों पर पाया जा सकता है। इन स्रोतों की पहचान करना प्रभावी WHR रणनीतियों को लागू करने में पहला कदम है। अपशिष्ट ताप के सामान्य स्रोतों में शामिल हैं:

• निकास गैसें: बिजली संयंत्रों, औद्योगिक भट्टियों, बॉयलरों और भस्मक में दहन प्रक्रियाओं से निकलने वाली फ्लू गैसों में महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी होती है।
• शीतलन जल: जिन प्रक्रियाओं में शीतलन की आवश्यकता होती है, जैसे कि बिजली उत्पादन, रासायनिक उत्पादन और विनिर्माण, अक्सर बड़ी मात्रा में गर्म या उष्ण जल उत्पन्न करती हैं जिसे अपशिष्ट ताप के रूप में छुट्टी दे दी जाती है।
• प्रक्रिया भाप: विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग की जाने वाली भाप को उसके प्राथमिक उद्देश्य को पूरा करने के बाद वायुमंडल में छोड़ा जा सकता है, जो ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण हानि का प्रतिनिधित्व करता है।
• गर्म उत्पाद: स्टील, सीमेंट और कांच निर्माण जैसे उद्योगों में, गर्म उत्पादों को आगे की प्रक्रिया या शिपमेंट से पहले अक्सर ठंडा किया जाता है, जिससे गर्मी पर्यावरण में निकल जाती है।
• उपकरण सतहें: कंप्रेसर, पंप और मोटर जैसे ऑपरेटिंग उपकरणों की सतहें आसपास के वातावरण में गर्मी विकीर्ण कर सकती हैं।
• घर्षण: मशीनरी और उपकरणों में यांत्रिक घर्षण से गर्मी उत्पन्न होती है जो आमतौर पर शीतलन प्रणालियों के माध्यम से समाप्त हो जाती है।
• संपीड़ित वायु: हवा का संपीड़न गर्मी उत्पन्न करता है, जिसे अक्सर इंटरकूलर और आफ्टरकूलर के माध्यम से हटा दिया जाता है।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियाँ

अपशिष्ट ताप की पुनर्प्राप्ति के लिए विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियाँ उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग तापमान सीमाओं, ताप हस्तांतरण विशेषताओं और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है। कुछ सबसे आम WHR प्रौद्योगिकियों में शामिल हैं:

1. हीट एक्सचेंजर्स

हीट एक्सचेंजर्स सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली WHR तकनीक है, जिसे सीधे संपर्क के बिना दो तरल पदार्थों के बीच गर्मी स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे विभिन्न विन्यासों में उपलब्ध हैं, जिनमें शेल-एंड-ट्यूब, प्लेट-एंड-फ्रेम और फिन्ड-ट्यूब डिज़ाइन शामिल हैं। हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग निकास गैसों, शीतलन जल और अन्य प्रक्रिया धाराओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए किया जा सकता है ताकि आने वाले तरल पदार्थों को पहले से गरम किया जा सके, भाप उत्पन्न की जा सके, या स्पेस हीटिंग प्रदान की जा सके।

उदाहरण: एक संयुक्त ताप और बिजली (CHP) प्रणाली में, एक हीट एक्सचेंजर इंजन निकास से गर्मी की पुनर्प्राप्ति करता है ताकि गर्म पानी या भाप का उत्पादन किया जा सके, जिसका उपयोग फिर स्पेस हीटिंग या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए किया जा सकता है। यह यूरोप में एक आम प्रथा है, विशेष रूप से स्कैंडिनेवियाई देशों में जिला हीटिंग नेटवर्क में।

2. अपशिष्ट ताप बॉयलर

अपशिष्ट ताप बॉयलर, जिन्हें हीट रिकवरी स्टीम जेनरेटर (HRSG) के रूप में भी जाना जाता है, का उपयोग अपशिष्ट ताप स्रोतों से भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इन बॉयलरों का उपयोग आमतौर पर बिजली संयंत्रों, औद्योगिक सुविधाओं और भस्मक में निकास गैसों से गर्मी की पुनर्प्राप्ति और बिजली उत्पादन, प्रक्रिया हीटिंग या अन्य अनुप्रयोगों के लिए भाप का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

उदाहरण: एक सीमेंट संयंत्र में, एक अपशिष्ट ताप बॉयलर भट्ठे के निकास से गर्मी की पुनर्प्राप्ति करता है ताकि भाप उत्पन्न की जा सके, जिसका उपयोग फिर एक भाप टरबाइन को चलाने और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यह संयंत्र की ग्रिड बिजली पर निर्भरता को कम करता है और इसके कार्बन फुटप्रिंट को कम करता है। चीन और भारत में कई सीमेंट संयंत्रों ने ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए WHR प्रणालियों को लागू किया है।

3. ऑर्गेनिक रैंकिन साइकिल (ORC)

ऑर्गेनिक रैंकिन साइकिल (ORC) एक ऊष्मागतिकी चक्र है जो कम-से-मध्यम तापमान वाले अपशिष्ट ताप स्रोतों से बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी से कम क्वथनांक वाले एक कार्बनिक तरल पदार्थ का उपयोग करता है। ORC प्रणालियाँ विशेष रूप से भू-तापीय संसाधनों, बायोमास दहन और औद्योगिक प्रक्रियाओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए उपयुक्त हैं।

उदाहरण: एक ORC प्रणाली का उपयोग एक भू-तापीय बिजली संयंत्र के निकास से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए किया जाता है। गर्म भू-तापीय तरल पदार्थ एक कार्बनिक कार्यकारी तरल पदार्थ को गर्म करता है, जो वाष्पीकृत होता है और बिजली उत्पन्न करने के लिए एक टरबाइन चलाता है। ORC तकनीक का व्यापक रूप से दुनिया भर के भू-तापीय बिजली संयंत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें आइसलैंड, इटली और संयुक्त राज्य अमेरिका शामिल हैं।

4. हीट पंप

हीट पंप एक रेफ्रिजरेंट चक्र और यांत्रिक कार्य का उपयोग करके, एक कम तापमान वाले स्रोत से एक उच्च तापमान वाले सिंक में गर्मी स्थानांतरित करते हैं। हीट पंप का उपयोग अपशिष्ट धाराओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति और इसे हीटिंग उद्देश्यों के लिए एक प्रयोग करने योग्य तापमान तक बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। वे उन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से प्रभावी हैं जहां स्रोत और सिंक के बीच तापमान का अंतर अपेक्षाकृत कम होता है।

उदाहरण: एक हीट पंप का उपयोग एक डेटा सेंटर के अपशिष्ट जल से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए किया जाता है ताकि पास के एक कार्यालय भवन के लिए स्पेस हीटिंग प्रदान किया जा सके। यह डेटा सेंटर के शीतलन भार और कार्यालय भवन के हीटिंग बिल को कम करता है। इस प्रकार की प्रणाली डेटा सेंटरों की उच्च सांद्रता वाले शहरी क्षेत्रों में तेजी से आम होती जा रही है।

5. थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (TEG)

थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (TEG) सीबेक प्रभाव का उपयोग करके गर्मी को सीधे बिजली में परिवर्तित करते हैं। TEG ठोस-अवस्था वाले उपकरण हैं जिनमें कोई गतिशील भाग नहीं होता है, जो उन्हें अत्यधिक विश्वसनीय और कम रखरखाव वाला बनाता है। जबकि उनकी दक्षता अन्य WHR प्रौद्योगिकियों की तुलना में अपेक्षाकृत कम है, TEG उन विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां विश्वसनीयता और कॉम्पैक्टनेस सर्वोपरि हैं, जैसे कि ऑटोमोटिव निकास प्रणालियों और दूरस्थ बिजली उत्पादन में।

उदाहरण: एक TEG को एक भारी-शुल्क वाले ट्रक की निकास प्रणाली में एकीकृत किया जाता है ताकि बिजली उत्पन्न की जा सके, जिसका उपयोग फिर सहायक प्रणालियों, जैसे कि प्रकाश और एयर कंडीशनिंग को बिजली देने के लिए किया जाता है। यह ट्रक की ईंधन खपत और उत्सर्जन को कम करता है। अनुसंधान और विकास के प्रयास TEG तकनीक की दक्षता और लागत-प्रभावशीलता में सुधार पर केंद्रित हैं।

6. अवशोषण चिलर

अवशोषण चिलर शीतलन उद्देश्यों के लिए ठंडा पानी बनाने के लिए अपने प्राथमिक ऊर्जा इनपुट के रूप में गर्मी का उपयोग करते हैं। इन चिलरों का उपयोग आमतौर पर संयुक्त शीतलन, हीटिंग और पावर (CCHP) प्रणालियों में किया जाता है, जहाँ बिजली उत्पादन या औद्योगिक प्रक्रियाओं से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग चिलर को चलाने और इमारतों या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए शीतलन प्रदान करने के लिए किया जाता है।

उदाहरण: एक अस्पताल की CCHP प्रणाली में एक अवशोषण चिलर एकीकृत है। अस्पताल के जनरेटर से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग चिलर को चलाने के लिए किया जाता है, जो एयर कंडीशनिंग के लिए ठंडा पानी प्रदान करता है। इससे अस्पताल की बिजली की खपत कम होती है और इसका कार्बन फुटप्रिंट कम होता है। CCHP सिस्टम अस्पतालों और अन्य बड़ी सुविधाओं में तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति के अनुप्रयोग

WHR प्रौद्योगिकियों को उद्योगों और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में लागू किया जा सकता है, जो महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत और पर्यावरणीय लाभ प्रदान करते हैं। कुछ सबसे आम अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• बिजली उत्पादन: बॉयलर फीडवाटर को पहले से गरम करने, अतिरिक्त बिजली उत्पन्न करने, या जिला हीटिंग प्रदान करने के लिए बिजली संयंत्र की निकास गैसों से गर्मी की पुनर्प्राप्ति।
• औद्योगिक प्रक्रियाएँ: प्रक्रिया सामग्री को पहले से गरम करने, भाप उत्पन्न करने, या स्पेस हीटिंग प्रदान करने के लिए औद्योगिक भट्टियों, भट्ठों और रिएक्टरों से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना।
• संयुक्त ताप और बिजली (CHP): ईंधन ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करने और समग्र दक्षता बढ़ाने के लिए WHR प्रणालियों को CHP संयंत्रों में एकीकृत करना।
• परिवहन: बिजली उत्पन्न करने या इंजन घटकों को पहले से गरम करने के लिए वाहन निकास प्रणालियों से गर्मी की पुनर्प्राप्ति।
• भवन हीटिंग और कूलिंग: इमारतों के लिए हीटिंग और कूलिंग प्रदान करने के लिए अपशिष्ट जल, भू-तापीय स्रोतों, या औद्योगिक प्रक्रियाओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए हीट पंप और अवशोषण चिलर का उपयोग करना।
• डेटा सेंटर: पास की इमारतों या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए हीटिंग प्रदान करने के लिए डेटा सेंटर कूलिंग सिस्टम से गर्मी की पुनर्प्राप्ति।
• अपशिष्ट भस्मीकरण: बिजली उत्पन्न करने या जिला हीटिंग प्रदान करने के लिए भस्मक से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति के आर्थिक लाभ

WHR के आर्थिक लाभ पर्याप्त हैं, जो इसे व्यवसायों और उद्योगों के लिए एक आकर्षक निवेश बनाते हैं। प्रमुख आर्थिक लाभों में शामिल हैं:

• कम ऊर्जा लागत: WHR ऊर्जा की खपत और संबंधित उपयोगिता बिलों को काफी कम करता है, जिससे सिस्टम के जीवनकाल में पर्याप्त लागत बचत होती है।
• बढ़ी हुई लाभप्रदता: परिचालन लागत को कम करके और ऊर्जा दक्षता में सुधार करके, WHR एक कंपनी की लाभप्रदता और बाजार में प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ाता है।
• सरकारी प्रोत्साहन: कई सरकारें और संगठन WHR प्रौद्योगिकियों को अपनाने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए टैक्स क्रेडिट, अनुदान और छूट जैसे प्रोत्साहन प्रदान करते हैं।
• कार्बन क्रेडिट: WHR परियोजनाएँ कार्बन क्रेडिट उत्पन्न कर सकती हैं, जिन्हें कार्बन बाजार में बेचा जा सकता है या किसी कंपनी के कार्बन फुटप्रिंट को ऑफसेट करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• बढ़ी हुई ब्रांड प्रतिष्ठा: WHR को लागू करना स्थिरता और पर्यावरण जिम्मेदारी के प्रति प्रतिबद्धता को प्रदर्शित करता है, जिससे कंपनी की ब्रांड प्रतिष्ठा बढ़ती है और पर्यावरण के प्रति जागरूक ग्राहकों को आकर्षित किया जाता है।
• ऊर्जा स्वतंत्रता: बाहरी ऊर्जा स्रोतों पर निर्भरता कम करके, WHR एक कंपनी की ऊर्जा स्वतंत्रता में सुधार कर सकता है और ऊर्जा मूल्य में उतार-चढ़ाव के प्रति उसकी भेद्यता को कम कर सकता है।

चुनौतियाँ और विचार

जबकि WHR महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, इसमें चुनौतियाँ और विचार भी हैं जिन्हें सफल कार्यान्वयन सुनिश्चित करने के लिए संबोधित किया जाना चाहिए:

• उच्च प्रारंभिक निवेश: WHR प्रणालियों को एक महत्वपूर्ण अग्रिम निवेश की आवश्यकता हो सकती है, जो कुछ व्यवसायों के लिए एक बाधा हो सकती है।
• तकनीकी जटिलता: WHR प्रणालियों को डिजाइन और कार्यान्वित करना तकनीकी रूप से जटिल हो सकता है, जिसके लिए विशेष विशेषज्ञता और ज्ञान की आवश्यकता होती है।
• स्थान की आवश्यकताएँ: WHR प्रणालियों को स्थापना के लिए महत्वपूर्ण स्थान की आवश्यकता हो सकती है, जो कुछ सुविधाओं में एक बाधा हो सकती है।
• रखरखाव की आवश्यकताएँ: WHR प्रणालियों को इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करने और टूटने से बचाने के लिए नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है।
• ताप स्रोत और सिंक का मिलान: WHR को सफलतापूर्वक लागू करने के लिए ताप स्रोत और सिंक का सावधानीपूर्वक मिलान करना आवश्यक है, जिसमें तापमान, प्रवाह दर और दूरी जैसे कारकों पर विचार किया जाता है।
• संक्षारण और फाउलिंग: अपशिष्ट ताप धाराओं में संक्षारक या फाउलिंग पदार्थ हो सकते हैं जो WHR उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति को लागू करने के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

WHR के सफल कार्यान्वयन को सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित सर्वोत्तम प्रथाओं पर विचार करें:

• एक संपूर्ण ऊर्जा ऑडिट करें: अपनी सुविधा में अपशिष्ट ताप के सभी स्रोतों की पहचान करें और उनकी पुनर्प्राप्ति की क्षमता का परिमाण करें।
• उपलब्ध WHR प्रौद्योगिकियों का मूल्यांकन करें: अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त WHR तकनीक का निर्धारण करने के लिए विभिन्न WHR प्रौद्योगिकियों पर शोध और तुलना करें।
• एक विस्तृत आर्थिक विश्लेषण करें: प्रत्येक WHR विकल्प के लिए संभावित लागत बचत, पेबैक अवधि और निवेश पर वापसी की गणना करें।
• एक व्यापक कार्यान्वयन योजना विकसित करें: WHR प्रणाली के डिजाइन, खरीद, स्थापना और कमीशनिंग के लिए आवश्यक कदमों की रूपरेखा तैयार करें।
• अनुभवी इंजीनियरों और ठेकेदारों को शामिल करें: योग्य पेशेवरों के साथ काम करें जिनके पास WHR प्रणाली डिजाइन और कार्यान्वयन में विशेषज्ञता है।
• एक मजबूत निगरानी और रखरखाव कार्यक्रम लागू करें: WHR प्रणाली के प्रदर्शन को ट्रैक करें और इष्टतम दक्षता और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए नियमित रखरखाव करें।
• आवश्यक परमिट और अनुमोदन सुरक्षित करें: सुनिश्चित करें कि WHR प्रणाली सभी लागू पर्यावरणीय नियमों और भवन कोड का अनुपालन करती है।

सफल अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति परियोजनाओं के वैश्विक उदाहरण

दुनिया भर में कई सफल WHR परियोजनाएँ लागू की गई हैं, जो ऊर्जा की खपत और उत्सर्जन को कम करने के लिए इस तकनीक की क्षमता को प्रदर्शित करती हैं। यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• स्वीडन: स्वीडन में कई जिला हीटिंग सिस्टम घरों और व्यवसायों के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए औद्योगिक प्रक्रियाओं और अपशिष्ट भस्मीकरण से WHR का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, स्टॉकहोम शहर अपनी 90% से अधिक इमारतों को गर्म करने के लिए डेटा सेंटरों और औद्योगिक सुविधाओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति करता है।
• जर्मनी: जर्मनी में कई औद्योगिक सुविधाओं ने अपनी ऊर्जा की खपत और उत्सर्जन को कम करने के लिए निकास गैसों और शीतलन जल से गर्मी की पुनर्प्राप्ति के लिए WHR प्रणालियों को लागू किया है। उदाहरण के लिए, डुइसबर्ग में एक स्टील प्लांट बिजली उत्पन्न करने और पास की इमारतों के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए अपशिष्ट ताप का उपयोग करता है।
• चीन: चीन ने अपने औद्योगिक क्षेत्र में ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए WHR प्रौद्योगिकियों में महत्वपूर्ण निवेश किया है। कई सीमेंट संयंत्रों और स्टील मिलों ने अपनी प्रक्रियाओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति और बिजली उत्पन्न करने के लिए WHR प्रणालियों को लागू किया है।
• संयुक्त राज्य अमेरिका: संयुक्त राज्य अमेरिका में कई विश्वविद्यालयों और अस्पतालों ने CCHP प्रणालियों को लागू किया है जो हीटिंग, कूलिंग और बिजली प्रदान करने के लिए WHR का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो में एक CCHP प्रणाली है जो अपने परिसर के लिए हीटिंग और कूलिंग प्रदान करने के लिए अपने जनरेटर से गर्मी की पुनर्प्राप्ति करती है।
• जापान: जापान ऊर्जा दक्षता में एक अग्रणी देश है और इसने विभिन्न उद्योगों में WHR प्रौद्योगिकियों को लागू किया है। उदाहरण के लिए, जापान में एक रासायनिक संयंत्र अपनी प्रक्रियाओं से गर्मी की पुनर्प्राप्ति और बिजली उत्पन्न करने के लिए ORC तकनीक का उपयोग करता है।

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति का भविष्य

WHR का भविष्य उज्ज्वल है, जिसमें WHR प्रौद्योगिकियों की दक्षता, लागत-प्रभावशीलता और प्रयोज्यता में सुधार पर केंद्रित निरंतर अनुसंधान और विकास के प्रयास किए जा रहे हैं। प्रमुख प्रवृत्तियों और भविष्य की दिशाओं में शामिल हैं:

• उन्नत सामग्री: बेहतर ताप हस्तांतरण गुणों और संक्षारण प्रतिरोध के साथ उन्नत सामग्रियों का विकास अधिक कुशल और टिकाऊ WHR प्रणालियों को सक्षम करेगा।
• नैनो टेक्नोलॉजी: नैनोमैटेरियल्स और नैनोकोटिंग्स का उपयोग ताप हस्तांतरण को बढ़ाने और WHR उपकरणों में फाउलिंग को कम करने के लिए किया जा सकता है।
• कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI): AI-संचालित नियंत्रण प्रणालियाँ वास्तविक समय में WHR प्रणालियों के प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकती हैं, जिससे ऊर्जा की बचत अधिकतम होती है और परिचालन लागत कम होती है।
• नवीकरणीय ऊर्जा के साथ एकीकरण: WHR को सौर और भू-तापीय जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ एकीकृत किया जा सकता है ताकि अधिक टिकाऊ और लचीला ऊर्जा प्रणाली बनाई जा सके।
• विकेंद्रीकृत ऊर्जा प्रणालियाँ: WHR विकेंद्रीकृत ऊर्जा प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, जो स्थानीयकृत गर्मी और बिजली उत्पादन प्रदान करता है और केंद्रीकृत ग्रिड पर निर्भरता कम करता है।
• नीति समर्थन: सरकारी नीतियां और प्रोत्साहन WHR प्रौद्योगिकियों को अपनाने को बढ़ावा देना जारी रखेंगे, जिससे एक अधिक अनुकूल बाजार वातावरण बनेगा।

निष्कर्ष

अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति ऊर्जा दक्षता बढ़ाने, उत्सर्जन कम करने और एक सतत भविष्य को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। अपशिष्ट ताप को पकड़कर और उसका पुन: उपयोग करके, उद्योग और व्यवसाय अपनी ऊर्जा की खपत को काफी कम कर सकते हैं, अपने पर्यावरणीय प्रभाव को कम कर सकते हैं, और अपने लाभ को बढ़ा सकते हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती रहेगी और नीतिगत समर्थन बढ़ता जाएगा, WHR एक स्वच्छ, अधिक टिकाऊ ऊर्जा भविष्य की ओर वैश्विक संक्रमण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा। WHR को अपनाना न केवल एक पर्यावरणीय अनिवार्यता है, बल्कि एक ठोस आर्थिक निर्णय भी है जो व्यवसायों, समुदायों और समग्र रूप से ग्रह को लाभान्वित कर सकता है।