इथेनॉल, स्वदेशी इंधनाचा स्वस्त पर्याय
- 12 Jul 2021
- Posted By : study circle
- 83 Views
- 0 Shares
इथेनॉल, स्वदेशी इंधनाचा स्वस्त पर्याय
महाराष्ट्र लोकसेवा आयोगाच्या विविध स्पर्धा परीक्षात ”ऊर्जा विज्ञान या घटकावर अनेक प्रश्‍न विचारले जातात. सदर लेखात ”इथेनॉल, स्वदेशी इंधनाचा स्वस्त पर्याय” व त्यावर येऊ शकणारे प्रश्‍न याबाबतची उपयुक्त माहिती पोस्ट करीत आहोत - टीम स्टडी सर्कल.
सामान्य अध्ययन पेपर (४) : विज्ञान व तंत्रज्ञान विकास
राज्यसेवा (मुख्य) परीक्षेतील अभ्यासक्रम घटक -
३.१ ऊर्जा विज्ञान :
अपारंपारिक ऊर्जा स्रोत - जैववस्तुमान, कचरा, जैववायू, पेट्रोप्लांट आणि इतर अपारंपारिक ऊर्जा स्रोत, उदा. ऊस पिक इत्यादिंचे उपउत्पादने
(एमपीएससीने नमूद केलेली टीप : उमेदवारांनी अभ्यासक्रमात नमूद केलेल्या विषयातील/उपविषयांतील अद्ययावत व चालू घडामोडींचा अभ्यास करणे अपेक्षित आहे. प्रश्‍नपत्रिकेतील प्रश्‍नाचे स्वरूप आणि दर्जा अशा प्रकारचा असेल की, एखादी सुशिक्षित व्यक्ती कोणताही विशेष अभ्यास न करता उत्तर देऊ शकेल; विविध विषयातील उमेदवारांच्या सामान्यज्ञानाची चाचणी घेणे हा त्यांचा उद्देश आहे.)
इथेनॉल, स्वदेशी इंधनाचा स्वस्त पर्याय
* पेट्रोल-डिझेलच्या शंभरीतील दरांमुळे एकीकडे जनता नाराज असताना सरकार पर्यायी इंधन वापरा, असा सल्ला देत आहे. मात्र, त्याससाठी ठोस धोरण, पायाभूत सुविधांवर भर दिला जात नसल्याने नागरिकही या इंधनांकडे अजूनही वळलेले नाहीत. हे इंधन फायदेशीर आणि प्रदूषणविरहित कसे, याबाबत जनजागृती करून जनतेला दिलासा देणारे धोरण सरकारने आखणे आवश्यक आहे.
* केंद्रीय मंत्री नितीन गडकरी यांनी गेल्याच आठवड्यात इंधनाच्या वाढत्या दरांबाबत वक्तव्य करत सरकार वाहन उद्योगात मोठे धोरण ठरवत असल्याचे सांगितले. त्यामुळे सर्वसामान्यांना दिलासा मिळू शकतो, असेही म्हटले आहे. यामध्ये इथोनॉलमिश्रित पेट्रोलच्या वापरावरही भर देण्यात येणार असल्याचे त्यांनी सांगितले.
* मागील काही वर्षात देशात टप्प्याटप्प्याने पेट्रोलमध्ये इथेनॉल मिसळण्याचे प्रमाण वाढवले जात आहे. पेट्रोल-इथेनॉलच्या मिश्रणामुळे इंधनाची गुणवत्ता सुधारते. तसेच, उत्पादन खर्चही कमी होऊन प्रदूषणही घटते. २०१४ला पेट्रोलमध्ये १ ते १.५ टक्के इथेनॉल टाकले जात होते. आता हे प्रमाण ८.५ टक्क्यांवर आले आहे.
* साखर उद्योगाबरोबरच मका व इतर धान्यांपासून इथेनॉल निर्मितीचे प्रयत्न होत आहेत. देशात निर्माण होणार्‍या इथेनॉलपैकी निम्मे इथेनॉल साखर उद्योगापासून तर निम्मे धान्यापासून तयार होते. इथेनॉलचा वापर वाढविण्याबरोबरच त्याची निर्मिती जास्तीत जास्त व्हावी यासाठी उद्योगांना सुविधा देणे आवश्यक आहे.
* सध्या भारतात ६८४ कोटी लिटर इथेनॉल तयार करण्याची क्षमता आहे. ही क्षमता १००० कोटी लिटरपर्यंत वाढविण्याची केंद्राची योजना आहे. भारतात साखरेचे उत्पादन अधिक होत असल्याने साखर कारखान्यांवर त्याचा भार पडणार आहे. परंतु इथेनॉलचे उत्पादन वाढल्यास साखर कारखान्यांना यातून दिलासा मिळणार आहे.
* भारताला पेट्रोल-डिझेल निर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणात तेलाची (८३ टक्के) आयात करावी लागते. याच पार्श्वभूमीवर पंतप्रधानांनी २०२५ पर्यंत देशात पेट्रोलमधील इथेनॉलचे प्रमाण २० टक्क्यांपर्यंत वाढण्याचे म्हटले आहे. एकूणच भारताची भविष्यातील इंधनाची गरज आणि इथेनॉल निर्मितीतून ती भागवण्याची क्षमता यावर सर्व काही अवलंबून असणार आहे.
फ्लेक्स फ्युएल इंजिन -
* केंद्र सरकार देशातील वाहनांमध्ये फ्लेक्स-फ्यूएल इंजिन अनिवार्य करण्याचा विचार करत आहे. हे फ्लेक्स फ्युएल इंजिन एकापेक्षा जास्त इंधनांवर चालू शकते. पेट्रोल व्यतिरिक्त इथेनॉलसारखे इतर इंधन हे सर्व एकाच टाकीमध्ये साठवण्याची सुविधा फ्लेक्स फ्युएल इंजिनमध्ये असते. त्यमुळे पूर्णतः पेट्रोल किंवा इथेनॉल वापरण्याचा पर्याय मिळतो. अमेरिका, ब्राझील, कॅनडा यांसारख्या देशांमध्ये असे इंजिन वापरले जाते. या इंजिनमुळे इथेनॉलच्या वापराला अधिक वाव मिळतो. इंधनाच्या खर्चातही मोठी चत होईल.
इथेनॉलचे फायदे...
- इथोनॉलच्या वापरामुळे पेट्रोलियम पदार्थांवरील भारताचे अवलंबित्व कमी होईल.
- इथेनॉलच्या अधिकाधिक वापराने शेतकर्‍यांना फायदा होईल.
- साखर कारखानदारांना उत्पन्नाचे नवीन स्रोत मिळतील.
- कार्बन डायऑक्साईड प्रमाण कमी केल्यास पर्यावरणाचे नुकसानही कमी होईल.
- ग्राहकांना पेट्रोलच्या वाढत्या किमतींपासून दिलासा मिळेल.
ही काळजी घ्या...
* इथेनॉलमिश्रित पेट्रोलमुळे वाहने मध्येच बंद पडत असल्याच्या तक्रारी येतात. त्याचे कारण पावसाळ्यात बर्‍याच दुचाकी उघड्यावरच असतात. यामुळे पेट्रोलच्या टाकीत पाणी जाते. पाण्याची व इथेनॉलची रासायनिक प्रक्रिया होऊन इथेनॉल पेट्रोलपासून विलग होते. पेट्रोल पाण्यापेक्षा हलके असल्याने ते तरंगते. त्यामुळे ही वाहने भररस्त्यात बंद पडतात. अशा घटना टाळण्यासाठी इंधनाच्या टाकीत पाणी जाऊ नये, याची दक्षता घेणे आवश्यक आहे.
सौजन्य व आभार : दैनिक सकाळ
१ जुलै २०२१ / प्रणीत पवार
अल्कोहोलमिश्रित इंधनाचे धन
* अल्कोहोलचा इंधनातील टक्का वाढवण्याने खनिज तेलावरील आयातीचा बोजा कमी होईल. जैवइंधनाच्या वापराने प्रदूषण कमी होईल. मात्र, अल्कोहोलचा इंधन म्हणून मोटारींमध्ये वापर वाढवताना इंजिनमध्ये पूरक बदल करावे लागतील.
* वाहने चालवण्यासाठी काही देशांमध्ये ८५ टक्के इथेनॉलयुक्त इंधन म्हणून वापरतात. यात अमेरिका आणि ब्राझील हे आघाडीवरील देश आहेत. इथेनॉलमिश्रित पेट्रोल निदान ५० देशांमध्ये वापरतात. ब्राझीलमध्ये त्याला ऑक्सिजनेट म्हणतात. हे लक्षात घेऊन ई-२० कार्यक्रम हाती घ्यावा, असे भारत सरकारने ठरवले आहे. ई-२० याचा अर्थ नेहमीच्या पेट्रोलमध्ये २० टक्के अल्कोहोलचे मिश्रण करायचे. भारत सरकारने इथेनॉल ब्लेंडेड पेट्रोल (ईबीपी) कार्यक्रमांतर्गत येत्या काही वर्षात पेट्रोलमध्ये ५ ते २० टक्के अल्कोहोलचा वापरण्याचे ठरवलंय. यासाठी बायोफ्युएल-२०१८ नावाचे राष्ट्रीय धोरण तयार केलेले आहे. यात यश मिळाल्यास प्रतिवर्षी देशाचे सुमारे तीस हजार कोटींचे परकी चलन वाचेल. काही प्रमाणात प्रदूषण घटेल. अल्कोहोलची किंमत काहीशी कमी असल्यामुळे इंधनाची प्रतिलिटर किंमत थोडीशी कमी होईल.
* ऊर्जा म्हणजे कार्य करण्याची क्षमता. आपली विविध कामे पार पाडण्याची क्षमता देणारा स्रोत म्हणजे इंधन. खनिज तेल हा ऊर्जेचा महत्त्वपूर्ण स्रोत आहे. सध्या भारताला कोट्यवधी डॉलर खर्चून १८.५ कोटी टन खनिज तेलाची आयात करावी लागते. याचा उपयोग प्रामुख्याने दळणवळण किंवा परिवहनाकरिता होतो. साहजिकच इथेनॉल किंवा अल्कोहोलमिश्रित इंधन वापरात आणले तर आयातीवरील खर्चात बचत होईल, या बाबतीत काहीसे आत्मनिर्भर होता येईल. या इंधनाला काही देशात गॅसोहोल (किंवा डिझेहोल) म्हणतात. शिवाय, अल्कोहोल हे स्वच्छ इंधन आहे. ते पूर्ण जळते. मागे त्याचा डाग शिल्लक राहात नाही. इंधन जळण्यासाठी थोडासा ऑक्सिजन अल्कोहोलमार्फत मिळू शकतो.
अल्कोहोल - एक कृषी उत्पादन !
* अल्कोहोल हे एक रसायन आहे. तथापि हा कृषिक्षेत्रात पुनर्निर्मिती करता येईल, असा पदार्थ आहे. एक टन उसापासून अदमासे १०० किलो साखर आणि ७० लिटर अल्कोहोल तयार होते. कारखान्यामध्ये उसापासून साखरेचे उत्पादन होताना वाया जाणार्‍या मळीपासून अल्कोहोल तयार होते. मळीचा दर्जा चांगला असल्यास एक टन मळीपासून २२५ ते २५० लिटर अल्कोहोल मिळते. अ-दर्जाच्या आणि ब-दर्जाच्या मळीपासून मिळणार्‍या अल्कोहोलच्या निर्मितीचा खर्च अंदाजे ५३ आणि ४४ रुपये येतो. अल्कोहोल निर्मितीला बाय-प्रॉडक्ट म्हणण्याऐवजी आता अजून एक मुख्य उत्पादन म्हणावे लागेल. गोदामातल्या खराब धान्यातील पिष्टमय पदार्थांचे योग्य त्या द्रवरूप माध्यमात यीस्ट वापरून फर्मेंटेशन करता येते. त्या करिता तांदूळ (कण्या) किंवा मका ही धान्ये उपयोगी पडतात. पिष्टमय घटक बहुतांशी ग्लुकोजच्या साखळ्यांनी घडलेला असतो. कृषी उत्पादन घेताना बराच माल (बायोमास) वाया जातो. दाणेविरहीत कणसे, टरफले, पाने, बगॅस वगैरे. संशोधन केले तर त्यापासून ऊर्जा मिळवता येणे शक्य आहे. जैवतंत्रज्ञान वापरून वाया गेलेल्या धान्यापासून ग्लुकोज बनवले जाते. त्यावर निवडक साख्यारोमायसेस सर्व्हिसाय वर्गीय यीस्ट वाढवून अल्कोहोल तयार होते.
हवे फ्लेक्स फ्युएल इंजिन -
* भारतात साधारणतः ७५% अल्कोहोल मळीपासून, तर २५% वाया गेलेल्या धान्यातून मिळू शकते. मक्यामधील पिष्टमय पदार्थ अल्कोहोल बनवण्यासाठी वापरता येतो. या पिकासाठी कमी पाणी लागते. मका वापरला तर फर्मेंटेशनसाठी जास्त वेळ लागतो. गोड ज्वारीमधील (स्वीट सोरघम) पिष्टमय पदार्थाचे फर्मेंटेशन करून अल्कोहोल तयार होते. कृषी उत्पादनातून तयार होणार्‍या बायोमासामध्ये सेल्युलोज हा घटक असतो. सेल्युलोजमधील ग्लुकोज हा घटक अलग करणार्‍या ट्रायकोडर्मासारख्या काही बुरशी आहेत. ही जैवरासायनिक प्रक्रिया सावकाश होते. परिणामी हे तंत्रज्ञान व्यावसायिक दृष्टीने पुरेसे विकसित झालेले नाही. या पुढे जागतिक अर्थव्यवस्थेला जैव अर्थव्यवस्थेचा आधार मिळणार आहे. कारण अल्कोहोल हे इंधन आहेच, पण अनेक रसायनांची निर्मिती करताना एक स्टार्टिंग मटेरियल म्हणून त्याचा वापर होतो. शिवाय मद्यनिर्मितीत त्याला स्थान आहे. एकंदरीत पुनर्निर्मित करता येण्यासारख्या कच्च्या मालापासून भावी काळात इंधन तयार होऊ शकेल. छोटी-मोठी यंत्रे, उपकरणे तयार करणार्‍या लघुउद्योजकांना ऑर्डर मिळतील. संशोधकांना वेगवेगळे संशोधन प्रकल्प मिळतील. ऊर्जा सुरक्षा आणि लो कार्बन अर्थव्यवस्था हे भारताचे उद्दिष्ट आहे. त्यादृष्टीने वाटचालीचे हे प्रयत्न आहेत.
* साहजिकच ई-१०ची वाटचाल यशस्वी झाल्यावर ई-२०ची वाटचाल २०२५-३० या वर्षांमध्ये पूर्ण व्हावी, अशी अपेक्षा आहे. पेट्रोलमध्ये जर ५ टक्के अल्कोहोल मिसळले तर वाहनात बदल नाही केला तरी चालतो. मात्र ही योजना यशस्वी करायची असेल तर प्रथम १० टक्के आणि नंतर २० टक्के अल्कोहोल मिश्रित इंधनावर चालणार्‍या गाड्या तयार व्हायला पाहिजेत. अशा मोटारीमधील किंवा अन्य वाहनांमधील इंजिनाची रचना आणि ट्युनिंग (स्पार्क टायमिंग) बदलावे लागेल. काही पॉलिमेरिक मटेरियल (रबर आणि प्लॅस्टिक) बदलावे लागेल. ई-२० करिता अंदाजे १००० कोटी लिटर अल्कोहोलची मागणी असेल. तथापि त्या सुमारास बॅटरीवर धावणार्‍या वाहनांची संख्या वाढेल. त्यामुळे अल्कोहोलची मागणी साधारणतः ७०० ते ९०० कोटी लिटर असू शकेल. भारतात २०२५ पर्यंत पुरेशा प्रमाणात अल्कोहोलची निर्मिती होऊ शकेल. तथापि अल्कोहोलमध्ये पेट्रोलपेक्षा कमी ऊर्जा असते. एक लिटर पेट्रोलपासून ३०२४० किलोजूल्स ऊर्जा, तर तेवढ्याच अल्कोहोलमधून २१९२४ किलोजूल्स ऊर्जा प्राप्त होते. अल्कोहोलमध्ये अजून एक त्रुटी आहे. अल्कोहोल जलाकर्षक असल्यामुळे शंभर टक्के शुद्ध मिळत नाही. कारण ते हवेतील बाष्प शोषून घेते. त्यामुळे इंजिनाच्या कार्यात अडथळा निर्माण होतो. साहजिकच ई-२० इंधन वापरल्यास चारचाकी गाड्यांच्या इंजिनाची कार्यक्षमता ६ ते ७ आणि दुचाकींची ३ ते ४ टक्क्यांनी कमी होते. पाण्याचा अंश नसलेल्या अल्कोहोलला अनहायड्रस अल्कोहोल म्हणतात. त्यामध्ये जलांशाचे प्रमाण कमी असते.
* सध्याची वाहने ५ टक्के अल्कोहोल मिश्रित इंधनात चालू शकतात. ई-२० साठी तांत्रिकदृष्ट्या योग्य बदल केलेल्या मोटार गाड्यांची निर्मिती होईल. अल्कोहोल निर्मिती जिथे होते, तिथे जवळच अल्कोहोलसाठीची बाजारपेठ उपलब्ध करून द्यायची योजना आहे. यासाठीचा आराखडा किंवा रोडमॅप बनवण्यासाठीची जबाबदारी नीती आयोगाने घेतली होती. मात्र त्याची व्याप्ती मोठी असल्याने अनेक सरकारी विभागांनी त्यात सहभाग घेतला आणि रोडमॅप तयार झाला. संभाव्य अडथळे पार करण्यासाठी राज्य आणि केंद्र सरकारच्या विविध विभागांनी एक खिडकी पद्धतीने हे कार्य पुढे नेण्याचे ठरवले आहे. नजीकच्या काळात मोटारींकरीता फ्लेक्स फ्युएल इंजिन बसवण्यात येईल. अशा गाड्यांमध्ये वेगवेगळे इंधन वापरले तरी चालते. गॅसोहोलसाठी अल्कोहोल निर्मिती करताना शेतकर्‍यांना आर्थिक संधी प्राप्त होऊन ते सहभागी होतील. त्याच बरोबर मोठ्या प्रमाणात रोजगार निर्मिती होईल. अल्कोहोलमुळे संसार उद्धवस्त होतात, असे आपण पाहातो, ऐकतो; पण अल्कोहोलचा वापर गॅसोहोलसाठी करताना रोजगारर्निमिती होऊन अनेकांचे संसार थाटामाटात चालतील, अशी अपेक्षा करायला हरकत नाही!
