ભારતમાં કેરોસીન, પેટ્રોલ, ડીઝલ આધારિત વાહનોથી કઇ સમસ્યા સર્જાય છે? તે બળતણોના દહનથી નિમ્ન વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડ, કાર્બન મોનોકસાઇડ, નાઇટ્રોજનના ઓકસાઇડો જમા થાય છે. આ સમસ્યાને કઇ રીતે હલ કરી શકાય? આ સમસ્યાને વાહનોમાં ફયુઅલ તરીકે મિથેનોલ અને ડાઇમિથાઇલ ઇથર બળતણ લઇને હલ કરી શકાય.
હાલમાં સમગ્ર દુનિયાની સરખામણીએ ચીનમાં વાહનવ્યવહારમાં મિથેનોલનો વપરાશ કેટલા ટકા છે? સમગ્ર દુનિયાના સંદર્ભે હાલમાં ચીનમાં મિથેનોલનો વપરાશ ૯ ટકા છે. દુનિયાના કુલ મિથેનોલના ઉત્પાદનમાં ચીનનો હિસ્સો કેટલો? દુનિયામાં થતાં મિથેનોલના કુલ ઉત્પાદનમાં ચીનનો હિસ્સો ૬૫ ટકા છે! દુનિયામાં કેટલા દરે મિથેનોલની માંગ વધી રહી છે? દુનિયામાં વાર્ષિક ૬ થી ૮ ટકાના દરે મિથેનોલની માંગ વધી રહી છે! ઓસ્ટ્રેલિયા આજકાલ કયા બળતણનો ઉપયોગ કરે છે? તે આજકાલ ‘જીઇએમ’ (ગેસોલીન, ઇથેનોલ અને મિથેનોલના મિશ્ર) બળતણનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં મિથેનોલનું પ્રમાણ ૫૬ ટકા હોય છે! કેવાં વાહનોનાં એન્જિનોને મિથેનોલ અને ‘ડીએમઇ’ બળતણ આધારિત કરી શકાય છે? જે વાહનો એન્જિનો અને બળતણ વિતરણ માટેનું જરૂરી ઇન્ફ્રાસ્ટ્રકચર ધરાવે છે તેવાં ૧૫ ટકા વાહનોને મિથેનોલ અને ‘ડીએમઇ’ બળતણ આધારિત કરી શકાય છે.
સમુદ્ર વાહનવ્યવહારમાં શા માટે મિથેનોલ અગત્યનું બળતણ બની શકે? મિથેનોલ પ્રવાહી સ્વરૂપમાં ઘણું સક્ષમ બળતણ હોઇ અને તે વાતાવરણમાં સલ્ફર કે નાઇટ્રોજન કોઇ ઓકસાઇડો ફેંકતું ન હોઇ, તે ક્ષેત્રમાં તે અગત્યનું બળતણ બની શકે! ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રમાં મિથેનોલનું નિર્માણ શામાંથી કરવામાં આવે છે? તે ક્ષેત્રમાં મિથેનોલનું નિર્માણ કુદરતી ગેસમાંથી કરવામાં આવે છે. જયારે ભારતીય રેલવે એન્જિનો મિથેનોલ બળતણ આધારિત થઇ જશે ત્યારે વાર્ષિક ડીઝલ બિલમાં ૫૦ ટકાનો ઘટાડો થઇ શકે! આવનારાં વર્ષોમાં ભારત કેટલાં વહાણોને મિથેનોલ બળતણ આધારિત કરશે? આવનારાં વર્ષોમાં ભારત ૫૦ જેટલાં વહાણોને મિથેનોલ આધારિત કરશે! તો ચાલો, આ વિશેની રોમાંચક વાતોને જાણીએ!
મિથેનોલ (સીએચ3 ઓએચ) ના વપરાશ બાબતે ભારત દુનિયાભરમાં છઠ્ઠો ક્રમ ધરાવતો દેશ છે. વર્ષ ૨૦૩૦ આવતા સુધીમાં આપણો દેશ મિથેનોલના વપરાશમાં અત્યારે જે વપરાશ છે, તેના કરતાં બે ગણો વપરાશ કરશે. વાહનોનાં એન્જિનોમાં બળતણ તરીકે ભારત પ્રતિ વર્ષ ૨૯૦૦ કરોડ લિટર પેટ્રોલ અને ૯૦૦૦ કરોડ લિટર ડીઝલનો વપરાશ કરે છે. વાહનોમાં હાઇડ્રોકાર્બન બળતણો જેવાં કે કેરોસીન, ડીઝલ, કોલસો અને પેટ્રોલના દહનથી પૃથ્વીના નિમ્ન વાતાવરણમાં ગ્રીન હાઉસ પ્રદૂષણ વાયુઓ જેવા કે કાર્બન ડાયોકસાઇડ, કાર્બન મોનોકસાઇડ, નાઇટ્રોજનના ઓકસાઇડો વગેરે જમા થાય છે, જેઓ પૃથ્વી પર ગરમીના પ્રમાણમાં વધારો કરે છે. ભારત ઊર્જા સાથે સંકળાયેલો અને તે ઊર્જાના વપરાશ થકી આ રીતે નિમ્ન વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડ ઠાલવતો દુનિયાનો ત્રીજા નંબરનો દેશ છે. દિલ્હી જેવાં શહેરોમાં વાતાવરણ દૂષિત થવા પાછળનું કારણ અશ્મિ બળતણ સંચાલિત વાહનો છે, જેમની સંખ્યા દિનપ્રતિદિન વધી રહી છે.
આ પરિસ્થિતિના એક ઉકેલ તરીકે મિથેનોલ (સીએચ3 ઓ એચ) આપણે માટે આદર્શ બળતણ બની શકે
આ મિથેનોલ આંતર દહન એન્જિનોમાં સક્ષમ રીતે દહન પામી શકે તેવું બળતણ છે. તે પોતાના દહન દરમ્યાન કોઇ પણ રજકણ દ્રવ્ય પદાર્થ કે મેશ ઉત્પન્ન કરતું નથી. તે દહનની પ્રક્રિયાના અવશેષરૂપે સલ્ફર ડાયોકસાઇડ કે નાઇટ્રોજનના ઓકસાઇડો ઉત્પન્ન કરતું નથી. મિથેનોલનું વાયુ સ્વરૂપ ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમડી)નું ‘એલપીજી’ (લીકવીફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ) સાથેનું મિશ્રણ મોટી ટ્રકોમાં આદર્શ બળતણ બની શકે.
ભારતમાં કોલસામાંથી લિટર દીઠ રૂ. 19 ના ખર્ચે મિથેનોલ મેળવી શકાય છે
આ મિથેનોલને કુદરતી ગેસ, ઇન્ડીઅન વ્હાઇટ એશ, બાયોમાસ (જૈવ દ્રવ્ય)માંથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. વળી યોગ્ય ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને આપણા દેશના કોલસામાંથી ફકત રૂ. ૧૯ ના ખર્ચે ૧ લિટર મિથેનોલ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. આજે દુનિયાના ઘણા દેશો આ કાર્બન ડાયોકસાઇડમાંથી ઉત્પન્ન કરવામાં આવતા અને પુન: પ્રાપ્ય (એક વાર ઉપયોગમાં લઇ લીધા પછી બીજી વાર ઉપયોગમાં લઇ શકાતા) મિથેનોલ તરફ વળ્યા છે. આ કાર્બન ડાયોકસાઇડમાં સ્ટીલના પ્લાન્ટોમાંથી ઉત્પન્ન થતાં કાર્બન ડાયોકસાઇડનો, ભૂ ઉષ્મા ઊર્જામાંથી ફેંકાતા અને બીજા અમુક સ્ત્રોતોમાંથી ઉત્પન્ન થતાં કાર્બન ડાયોકસાઇડનો સમાવેશ થાય છે.
દુનિયાભરના કુલ મિથેનોલના ઉત્પાદનમાં ચીનનો ફાળો 65 ટકા છે
હાલમાં સમગ્ર વિશ્વના સંદર્ભે ચીનમાં વાહનવ્યવહારમાં મિથેનોલનો વપરાશ ૯ ટકા છે. તેમણે તેમના દેશમાં લાખો વાહનોને મિથેનોલ બળતણ આધારિત કર્યાં છે. દુનિયાના કુલ મિથેનોલ ઉત્પાદનમાં ચીનનો હિસ્સો ૬૫ ટકા છે. મિથેનોલના નિર્માણ માટે તે કોલસાનો ઉપયોગ કરે છે.
છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષો દરમ્યાન નિરંતર રીતે આ મિથેનોલનો અને ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમઇ) નો બળતણ તરીકે ઉપયોગ વધતો જ રહ્યો છે. દુનિયામાં વાર્ષિક ૬ ટકાથી ૮ ટકાના દરે આ મિથેનોલની માંગ વધી રહી છે. આજે વિશ્વની સ્થાપિત મિથેનોલ ક્ષમતા ૧૨ કરોડ ટન પર પહોંચી છે.
ઇઝરાયલ અને ઇટાલી ઝડપભેર એમ ૮૫ અને એમ ૧૦૦ કાર્યક્રમ તરફ આગળ વધી રહ્યા છે
ઇઝરાયલ અને ઇટાલીમાં પેટ્રોલમાં ૧૫ ટકા મિથેનોલને મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. આ દેશો હવે ઝડપભેર એમ ૮૫ અને એમ ૧૦૦ કાર્યક્રમ તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. જાપાન અને કોરીઆ મિથેનોલ અને ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમઇ)નો મોટા પાયા પર ઉપયોગ કરે છે, જેમાં મિથેનોલનું પ્રમાણ ૫૬ ટકા હોય છે. દરિયાઇ મુસાફરીના ક્ષેત્રમાં મિથેનોલ આજકાલ પસંદગીનું બળતણ બની રહ્યો છે. સ્વીડન આવા બળતણના ઉપયોગ બાબતે દુનિયામાં આગલી હરોળમાં છે. મોટાં કદનાં, ૧૫૦૦ મુસાફરોની સમાપન ક્ષમતા ધરાવતાં વહાણ (શીપ) આજકાલ ૧૦૦ ટકા મિથેનોલ બળતણ સંચાલિત છે. ૧૧ આફ્રિકન દેશોએ અને ઘણા કેરેબિયન દેશોએ રાંધણગેસ તરીકે મિથેનોલ પર પસંદગી ઉતારી છે. દુનિયાભરમાં જીનેટ્સ અને ઔદ્યોગિક બોઇલરો ડીઝલને બદલે મિથેનોલથી સંચાલિત છે.
વાહન વ્યવહારના ક્ષેત્રમાં મિથેનોલનો ઉપયોગ લાભકારક સાબિત થશે
જે વાહનો એન્જિનો અને બળતણ વિતરણ માટેનું જરૂરી ઇન્ફ્રાસ્ટ્રકચર ધરાવે છે તેવા ૧૫ ટકા વાહનોને મિથેનોલ અને ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમઇ) આધારિત કરી શકાય છે. આનાથી તાત્કાલિક અસરથી પેટ્રોલના ભાવમાં ૧૦ ટકાનો ઘટાડો થઇ શકે છે. બસો અને ટ્રકો માટે ‘મિથેનોલ ૧૦૦ ટકા’ કાર્યક્રમનું આવનારા સમયમાં અમલીકરણ થઇ શકે છે. વૈશ્વિક સ્તરે એન્જિનોનું નિર્માણ કરતી કંપનીઓ જેવી કે વોલ્વો, કેટરપીલર અને મર્સીડીઝ ભારતના ઉત્પાદકો સાથે સહકાર કરીને ‘મેઇક ઇન ઇન્ડિયા’ કાર્યક્રમ અંતર્ગત આ પરિસ્થિતિને અનુકૂળ એવા એન્જિનોનું નિર્માણ કરી શકે છે, જેને કારણે ભારતમાં ‘સીધા જ વિદેશી રોકાણ’ (ફોરેન ડાયરેકટ ઇન્વેસ્ટમેન્ટ)ની તકો રહેલી છે. આ ક્ષેત્રમાં વધારે વિકાસ એન્જિનિયરો માટે રોજગારીની તકોનું નિર્માણ કરશે.
સમુદ્રના વાહનવ્યવહારમાં પણ બળતણ (ફયુઅલ) તરીકે મિથેનોલને ઉપયોગમાં લેવાશે
સમુદ્ર વાહનવ્યવહાર ક્ષેત્રમાં પણ પસંદગીના બળતણ તરીકે મિથેનોલ તરફનો ઝુકાવ રહેશે. મિથેનોલ પ્રવાહી સ્વરૂપમાં ઘણું સક્ષમ બળતણ હોઇ અને તે પૃથ્વીના નિમ્ન વાતાવરણમાં સલ્ફરના કે નાઇટ્રોજનના કોઇ ઓકસાઇડો ન ફેંકતું હોઇ, આ ક્ષેત્રમાં તે ઉપયોગી બળતણ બની રહેશે. વળી તે એલપીજી અને બન્કર / ભારે ઓઇલ કરતાં વધારે સોંઘું છે. મિથેનોલથી સંચાલિત પહેલવહેલો મછવો એક વર્ષમાં કાર્યરત થઇ જશે. આવનારા સમયમાં ભારત ૫૦ જેટલી સંખ્યામાં સરકારી માલિકીનાં વહાણોને મિથેનોલ આધારિત કરશે.
આજકાલ કયાં ક્ષેત્રોમાં મિથેનોલનો બહોળો ઉપયોગ છે? ઔદ્યોગિક પાયા પર મિથેનોલનું નિર્માણ કુદરતી ગેસમાંથી કરવામાં આવે છે. આ માટે કુદરતી ગેસનું વરાળ વડે શુદ્ધિકરણ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાના પરિણામ સ્વરૂપે મળેલા સંશ્લેષિત ગેસના મિશ્રણને અતિશુદ્ધ મિથેનોલ મેળવવા માટે તેનું નિસ્પંદન કરવામાં આવે છે. તેને પરિણામે મળતા સંશ્લેષિત ગેસ મિશ્રણનું મિથેનોલ મેળવવા માટે રૂપાંતરણ અને નિસ્પંદન કરવામાં આવે છે. પરિણામ સ્પષ્ટ છે, આપણને પ્રવાહી સ્વરૂપ કાર્બનિક રસાયણ મળે છે, જે પાણીમાં દ્રવ્ય હોય છે અને સહેલાઇથી જૈવ વિઘટનીય હોય છે.
આમ તો આ મિથેનોલ ગેસોલીનની સરખામણીએ પ્રતિગેલન ફકત અડધી (૫૦ જ ટકા) ઉષ્મા ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી ગેસોલીન દ્વારા ઉત્પન્ન કરવામાં આવેલી ઉષ્માઊર્જાને સમતુલ્ય ઊર્જા મેળવવા માટે આપણે ગેસોલીન કરતાં બેવડા જથ્થામાં મિથેનોલને બાળવો પડે છે. આમ છતા ઉર્જાના એક સ્ત્રોત તરીકે ગેસોલીન કરતા મિથેનોલ વધારે સસ્તુ છે. કારો દોડાવવાનો બીજો વિકલ્પ દબાણને આધીન રાખેલો કુદરતી ગેસ (સીએનજી) છે. આ મિથેનોલ (સીએચ3 ઓ એચ) અને ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમઇ) ના ઉત્પાદન બાબતે ચીન આગલી હરોળમાં છે. વર્ષ ૨૦૧૫માં ચીને ૪ કરોડ ૭૦ લાખ ટન ઉત્પાદન કર્યું હતું, જે તે વખતે કુલ વૈશ્વિક ઉત્પાદનના ૫૫ ટકા હતું. તે વખતે તેણે ૩૮ ટન ડાઇ મિથાઇલ ઇથર (ડીએમઇ)નું ઉત્પાદન પણ કરેલું, જે આજે પણ દુનિયામાં સર્વોચ્ચ છે.
રેલવે ક્ષેત્રમાં મિથેનોલના બળતણ તરીકે ઉપયોગથી કયા લાભ થશે?
ભારતના રેલવે ક્ષેત્રમાં પ્રતિ વર્ષ ૩૦૦ કરોડ લિટર ડીઝલનો વપરાશ થાય છે. આ ક્ષેત્રમાં ભારતનું વાર્ષિક બિલ રૂા. ૧૫,૦૦૦ કરોડથી પણ વધારે છે! ભારતના વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી ડીપાર્ટમેન્ટની ગ્રાન્ટના સહારે ભારતમાં મિથેનોલ આધારિત એન્જિનની નકલનું હાલમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે. જયારે ભારતીય રેલવેના ૬૦૦૦ થી પણ વધારે ડીઝલ બળતણ આધારિત એન્જનો પ્રતિ એન્જિન ૧ કરોડ રૂ.થી પણ ઓછા ખર્ચે મિથેનોલ બળતણ આધારિત થઇ જશે, ત્યારે ભારત સરકારના વાર્ષિક ડીઝલ વપરાશના બિલમાં અત્યારે જે છે તેના કરતાં ૫૦ ટકાનો ઘટાડો થઇ જશે! એન્જિનોને મિથેનોલ બળતણ આધારિત કરવાનો આ કાર્યક્રમ રેલવેના ઇલેકટ્રીફીકેશન કાર્યક્રમને જરૂરથી સહાયક બની રહેશે.
વળી તે એલપીજી અને બન્કર / ભારે ઓઇલ કરતા વધારે સોંઘુ છે. મિથેનોલથી સંચાલિત પહેલવહેલો મછવો એક વર્ષમાં કાર્યરત થઇ જશે. આવનારા સમયમાં ભારત ૫૦ જેટલી સંખ્યામાં સરકારી માલિકીના વહાણોને મિથેનોલ આધારિત કરશે.
