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Video Section / 14 Sep 2023

डी-कार्बोनाइजिंग परिवहन: भारत में सतत जैव ईंधन - डेली न्यूज़ एनालिसिस


डी-कार्बोनाइजिंग परिवहन: भारत में सतत जैव ईंधन - डेली न्यूज़ एनालिसिस

तारीख (Date): 15-09-2023

प्रासंगिकता: जीएस पेपर 3 - पर्यावरण - सतत ईंधन

की-वर्ड: वैश्विक जैव ईंधन गठबंधन, ग्रीन हाउस गैसें, गोबरधन योजना, जैव ईंधन पर राष्ट्रीय नीति 2018

सन्दर्भ:

  • कोविड-19 महामारी के बाद की परिस्थितियों ने परिवहन क्षेत्र के लिए कई चुनौतियां उत्पन्न की हैं, जिनमें से एक है नागरिकों का परिवहन के सार्वजनिक से निजी साधनों की ओर स्थानांतरित होना।
  • भारत का परिवहन क्षेत्र, जो एक अरब से अधिक लोगों की सेवा करता है, तेजी से शहरीकरण के कारण लगातार विस्तृत होता जा रहा है, जिससे प्रदूषण और भीड़भाड़ में वृद्धि हो रही है।
  • जैसे-जैसे लोग सार्वजनिक परिवहन से दूर होते जा रहे हैं, यह संकट हमें बढ़ती मांग को प्रतिस्थापित करने और बदलते परिवहन पैटर्न को स्वच्छ और अत्याधुनिक परिवहन प्रणालियों के साथ नियंत्रित करने का अनूठा अवसर भी प्रदान कर रहा है।
  • इस संदर्भ में जैव ईंधन मौजूदा आईसीई इंजन और बुनियादी ढांचे के साथ संगत होने का लाभ प्रदान करता है, जिसमें न्यूनतम संशोधन की आवश्यकता होती है और आयात स्वतंत्रता को बढ़ावा मिलता है।

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन:

  • ये जैव ईंधन पारंपरिक प्रौद्योगिकी का उपयोग करके चीनी, स्टार्च, वनस्पति तेल, या पशु वसा जैसे खाद्य स्रोतों से उत्पन्न होते हैं।
  • पहली पीढ़ी के जैव ईंधन के सामान्य उदाहरणों में बायो अल्कोहल, बायोडीजल, वनस्पति तेल, बायो ईथर और बायोगैस शामिल हैं।
  • यद्यपि रूपांतरण प्रक्रिया सीधी है परन्तु जैव ईंधन उत्पादन के लिए खाद्य स्रोतों का उपयोग खाद्य अर्थव्यवस्था को बाधित करता है, जिसके परिणामस्वरूप खाद्य कीमतें बढ़ जाती हैं और भूख जैसी समस्या में वृद्धि देखी गई है।

दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन:

  • ये जैव ईंधन गैर-खाद्य फसलों या खाद्य फसलों के अखाद्य भागों, जैसे तने, भूसी, लकड़ी के चिप्स और फलों की खाल और छिलके से प्राप्त होते हैं।
  • इसके उदाहरण में सेलूलोज़ इथेनॉल और बायोडीजल शामिल हैं।
  • इस पीढ़ी के जैव ईंधन उत्पादन में थर्मोकेमिकल प्रतिक्रियाएं या जैव रासायनिक रूपांतरण प्रक्रियाएं शामिल होती हैं।
  • पहली पीढ़ी के जैव ईंधन के विपरीत, दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन का खाद्य अर्थव्यवस्था पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन उनकी विनिर्माण प्रक्रिया अधिक जटिल है।
  • इसके अलावा, ये पहली पीढ़ी के जैव ईंधन की तुलना में कम ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन करने के लिए जाने जाते हैं।

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन:

  • शैवाल जैसे सूक्ष्मजीव इन जैव ईंधन के प्राथमिक स्रोत हैं, जिसमें बुटानोल (Butanol) एक उल्लेखनीय उदाहरण है।
  • खाद्य उत्पादन के लिए अनुपयुक्त भूमि और पानी के क्षेत्रों में शैवाल जैसे सूक्ष्मजीवों को उगाना संभव है, इस प्रकार पहले से ही समाप्त हो रहे जल संसाधनों पर दबाव कम हो जाएगा।
  • हालांकि, एक कमी यह है कि ऐसी फसलों की खेती में उर्वरकों के उपयोग से पर्यावरण प्रदूषण हो सकता है।

चौथी पीढ़ी के जैव ईंधन:

  • इन ईंधनों के उत्पादन में उच्च कार्बन अवशोषण क्षमता वाली आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलों की खेती शामिल है। इन फसलों की कटाई बायोमास के रूप में की जाती है।
  • इसके बाद, दूसरी पीढ़ी की तकनीकों के माध्यम से फसलों को ईंधन में परिवर्तित किया जाता है।
  • ईंधन पूर्व-दहन से गुजरता है, जिसके बाद संग्रहित कार्बन का भू-अवशोषण हो जाता है। इसका मतलब यह है कि कार्बन ख़त्म हो चुके तेल या गैस क्षेत्रों या अखनन योग्य कोयला परतों में जमा हो गया है।
  • इनमें से कुछ ईंधनों को कार्बन-नकारात्मक माना जाता है क्योंकि उनका उत्पादन पर्यावरण से कार्बन को हटा देता है।

भारत में चुनौतियां:

  • भारत में, जैव ईंधन मुख्य रूप से पहली पीढ़ी (1G) इथेनॉल से जुड़ा हुआ है, जो मुख्य रूप से खाद्य फसलों से प्राप्त होता है। राष्ट्रीय, जैव ईंधन नीति का लक्ष्य 2025-26 तक पेट्रोल (E 20) के साथ 20% इथेनॉल मिश्रण दर हासिल करना है, जो मुख्य रूप से गन्ने और खाद्यान्न से निर्मित1जी इथेनॉल पर निर्भर है।
  • फसल अपशिष्टों और अवशेषों से उत्पादित दूसरी पीढ़ी (2G) इथेनॉल को फीडस्टॉक आपूर्ति और स्केलेबिलिटी (मापन क्रमनीयता) से संबंधित मुद्दों के कारण कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।
  • गन्ना उत्पादन से भूजल की कमी के निहितार्थ सर्वविदित हैं, लेकिन भूजल की कमी और इथेनॉल उत्पादन के लिए खाद्यान्न के उपयोग से खाद्य सुरक्षा पर पड़ने वाले प्रभाव की कल्पना करना कठिन है।
  • भारत वर्तमान में अधिशेष खाद्य उत्पादक है, लेकिन ऐसे कई कारण हैं जिनकी वजह से अधिशेष उपज को ऊर्जा की ओर मोड़ना या विशेष रूप से ऊर्जा के लिए फसल उगाना एक स्थायी रणनीति नहीं हो सकती है।
  • भारत को फसल उत्पादन से संबंधित कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। सबसे पहले, फसल की पैदावार स्थिर हो गई है, ग्लोबल वार्मिंग से कृषि उत्पादकता में और कमी आने की आशंका है।
  • इसका मतलब यह है कि वही कृषि योग्य भूमि बढ़ती आबादी के लिए कम भोजन पैदा करेगी, जिससे अधिशेष फसलों को ऊर्जा उत्पादन में लगाना अस्थिर हो जाएगा।
  • एक हालिया अध्ययन में बढ़ते तापमान और बढ़ती फसल जल आवश्यकताओं के कारण 2040-81 तक भूजल की तीव्र कमी का अनुमान लगाया गया है। भूजल और कृषि योग्य भूमि दोनों के सीमित संसाधनों के साथ, ईंधन पर खाद्य उत्पादन को प्राथमिकता देना अनिवार्य है।
  • कृषि क्षेत्र प्रत्यक्ष ग्रीन हाउस गैसों (जीएचजी) का एक प्रमुख उत्सर्जक है। परिवहन क्षेत्र से उत्सर्जन को कम करने के उद्देश्य से कृषि से जीएचजी उत्सर्जन बढ़ाना, एक अनावश्यक संतुलन बनाता है ।

वैकल्पिक समाधान तलाशना:

  • इथेनॉल मिश्रण नीति भारत में अधिशेष चीनी उत्पादन से सम्बंधित है, एक अधिक स्थायी दृष्टिकोण में अधिशेष गन्ने की खेती को कम करना शामिल हो सकता है। गन्ने की तरह अन्य फसलों को भी उतना ही लाभकारी बनाना सरकारी हस्तक्षेप से संभव है।

सतत जैव ईंधन और वैश्विक सहयोग:

  • फसल के अवशेषों और कचरे से प्राप्त 'सतत' जैव ईंधन में पानी और जीएचजी पदचिह्न (Footprint) कम होता है। जी-20 शिखर सम्मेलन में वैश्विक जैव ईंधन गठबंधन भारत में इथेनॉल को बढ़ावा देने के साथ-साथ जलवायु कार्रवाई और सतत जैव ईंधन के विकास के प्रति भारत की प्रतिबद्धता का प्रतीक है।

बायोमास उपयोग को प्राथमिकता देना:

  • ऊर्जा परिवर्तन आयोग उन क्षेत्रों में बायोमास के उपयोग को प्राथमिकता देने की सिफारिश करता है जहां कम कार्बन विकल्प हैं, जैसे लंबी दूरी की विमानन और सड़क परिवहन से माल ढुलाई।
  • अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, 2050 तक वैश्विक शुद्ध-शून्य उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए, 2030 तक सतत जैव ईंधन उत्पादन को तीन गुना करना होगा
  • इसके लिए 1जी इथेनॉल पर्याप्त नहीं हो सकता है, विकेंद्रीकृत 2जी इथेनॉल उत्पादन इस संदर्भ में विशेष रूप से स्थानीय फसल अवशेषों का उपयोग करते समय, एक स्थायी विकल्प माना जा सकता है।

बायोमास आपूर्ति श्रृंखला में चुनौतियां

  • बायोमास संग्रह और परिवहन की ऊर्जा जरूरतों और लागत के साथ पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं को संतुलित करना एक महत्वपूर्ण चुनौती है। ग्लोबल बायोफ्यूल्स एलायंस कुशल बायोमास आपूर्ति श्रृंखला और छोटे पैमाने पर विकेन्द्रीकृत जैव ईंधन उत्पादन इकाइयों की स्थापना के लिए नवाचार और प्रौद्योगिकी विकास को चलाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

सतत जैव ईंधन के लिए अंतरराष्ट्रीय प्रयास:

पर्यावरणीय और आर्थिक प्रभाव को कम करने के लिए जैव ईंधन का निरंतर उत्पादन करना अनिवार्य है। कई वैश्विक पहलें सक्रिय रूप से इस चुनौती का समाधान कर रही हैं, जैसे:

सतत बायोमटेरियल्स (आरएसबी) पर गोलमेज सम्मेलन:

  • आरएसबी एक अंतरराष्ट्रीय प्रयास है जो जैव ईंधन उत्पादन और वितरण की स्थिरता सुनिश्चित करने में साझा हित वाले किसानों, निगमों, सरकारों, गैर-सरकारी संगठनों और वैज्ञानिकों को एक साथ लाता है।
  • अप्रैल 2011 में, आरएसबी ने स्थिरता मानदंडों का एक व्यापक सेट पेश किया जिसे "आरएसबी प्रमाणन प्रणाली" के रूप में जाना जाता है। इन मानदंडों को पूरा करने वाले जैव ईंधन उत्पादक खरीदारों और नियामकों को दिखा सकते हैं कि उनके उत्पाद पर्यावरण को नुकसान पहुंचाए बिना या मानवाधिकारों का उल्लंघन किए बिना प्राप्त किए गए हैं।

सतत जैव ईंधन आम सहमति:

  • यह अंतर्राष्ट्रीय पहल सरकारों, निजी क्षेत्र और विभिन्न हितधारकों से जैव ईंधन के स्थायी व्यापार, उत्पादन और उपयोग की गारंटी के लिए निर्णायक कदम उठाने का आह्वान करती है।

बोनसुक्रो (Bonsucro):

  • 2008 में स्थापित, बोन्सुक्रो एक अंतरराष्ट्रीय गैर-लाभकारी, बहु-हितधारक संगठन है जो टिकाऊ गन्ना उत्पादन को आगे बढ़ाने के लिए समर्पित है। उनका प्राथमिक उद्देश्य आर्थिक व्यवहार्यता सुनिश्चित करते हुए गन्ने की खेती के पर्यावरणीय और सामाजिक प्रभावों को कम करना है। बोन्सुक्रो स्थिरता मानकों की स्थापना और इथेनॉल, चीनी और गुड़ सहित गन्ना उत्पादों को प्रमाणित करके इस मिशन को प्राप्त करता है।

जैव ईंधन के संबंध में हालिया पहल

  • प्रधानमंत्री जी-वन योजना, 2019: इस योजना का प्राथमिक लक्ष्य 2जी इथेनॉल क्षेत्र में वाणिज्यिक परियोजनाओं की स्थापना, अनुसंधान और विकास की उन्नति के लिए अनुकूल वातावरण स्थापित करना है।
    इथेनॉल सम्मिश्रण: जैव ईंधन नीति, 2018 का लक्ष्य 2030 तक 20% इथेनॉल-सम्मिश्रण और 5% बायोडीजल-सम्मिश्रण लक्ष्य हासिल करना है। हालांकि, सरकार की योजनाओं में हाल ही में बदलाव हुआ है, जिसका लक्ष्य अब पेट्रोल में 20% इथेनॉल मिश्रण लक्ष्य हासिल करना है। यह कदम "मेक इन इंडिया" पहल के अनुरूप है तथा विशेष आर्थिक क्षेत्रों (एसईजेड) और निर्यात उन्मुख इकाइयों (ईओयू) द्वारा घरेलू जैव ईंधन उत्पादन को प्रोत्साहित करता है ।
  • गोबर (गैल्वनाइजिंग ऑर्गेनिक बायो-एग्रो रिसोर्सेज) धन योजना, 2018: यह पहल मवेशियों के गोबर और खेत के ठोस कचरे के कुशल प्रबंधन और मूल्यवान खाद, बायोगैस और बायो-सीएनजी में रूपांतरण पर केंद्रित है। यह ग्रामीण परिवारों की आय बढ़ाने के साथ-साथ ग्रामीण क्षेत्रों में स्वच्छता बनाए रखने के दोहरे उद्देश्य को पूरा करता है। यह योजना स्वच्छ भारत मिशन (ग्रामीण) के हिस्से के रूप में शुरू की गई थी।
  • प्रयुक्त खाना पकाने के तेल का पुन: उपयोग (RUCO): भारतीय खाद्य सुरक्षा और मानक प्राधिकरण (FSSAI) द्वारा लॉन्च किए गए, RUCO का उद्देश्य प्रयुक्त खाना पकाने के तेल के संग्रह और बायोडीजल में रूपांतरण के लिए एक पारिस्थितिकी तंत्र स्थापित करना है।

जैव ईंधन पर राष्ट्रीय नीति, 2018

  • यह नीति जैव ईंधन को "बुनियादी जैव ईंधन" में वर्गीकृत करती है, जिसमें पहली पीढ़ी (1जी) के बायोएथेनॉल और बायोडीजल, तथा "उन्नत जैव ईंधन" शामिल है, दूसरी पीढ़ी (2जी) इथेनॉल के नगरपालिका ठोस अपशिष्ट (एमएसडब्ल्यू) से लेकर ड्रॉप-इन ईंधन सहित तीसरी पीढ़ी (3जी) के जैव ईंधन, और अन्य जैव-सीएनजी शामिल है। यह वर्गीकरण प्रत्येक श्रेणी के लिए विशिष्ट वित्तीय और राजकोषीय प्रोत्साहनों के अनुप्रयोग को सक्षम बनाता है।
  • यह नीति गन्ने के रस, चुकंदर और मीठी ज्वार जैसी चीनी युक्त सामग्री, मक्का और कसावा जैसी स्टार्च युक्त सामग्री के साथ-साथ गेहूं, टूटे हुए अनाज जैसे क्षतिग्रस्त अनाज के उपयोग की अनुमति देकर इथेनॉल उत्पादन के लिए कच्चे माल की सीमा का विस्तार करती है।
  • इसके अलावा, यह नीति इथेनॉल उत्पादन के लिए अधिशेष खाद्यान्न के उपयोग की अनुमति देती है, जो राष्ट्रीय जैव ईंधन समन्वय समिति द्वारा अनुमोदन के अधीन है।
  • उन्नत जैव ईंधन नीति एक अंतर वित्तपोषण योजना की रूपरेखा तैयार करती है। उदाहरण के लिए 2जी इथेनॉल बायोरिफाइनरियों के लिए छह वर्षों में 5000 करोड़ रुपये का निवेश साथ ही अतिरिक्त कर प्रोत्साहन और 1जी जैव ईंधन की तुलना में अधिक खरीद मूल्य की योजना।
  • यह नीति गैर-खाद्य तिलहनों, प्रयुक्त खाना पकाने के तेल और कम अवधि वाली फसलों से बायोडीजल उत्पादन के लिए आपूर्ति श्रृंखला तंत्र की स्थापना को भी प्रोत्साहित करती है। यह जैव ईंधन के संदर्भ में संबंधित मंत्रालयों और विभागों की भूमिकाओं और जिम्मेदारियों को रेखांकित करता है।

निष्कर्ष

  • जैव ईंधन में वास्तविक स्थिरता प्राप्त करना एक जटिल प्रयास है, जिसमें अनपेक्षित नकारात्मक परिणामों से बचने के लिए व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है। डीकार्बोनाइजेशन के लिए एक समग्र दृष्टिकोण, जिसमें कई रणनीतियों और ट्रेड-ऑफ की गहरी समझ को शामिल किया गया है। यह भारत के परिवहन क्षेत्र के लिए एक स्थायी और हरित भविष्य के लिए आवश्यक है।

यूपीएससी मुख्य परीक्षा के लिए संभावित प्रश्न:

  • प्रश्न 1. "भारत में टिकाऊ जैव ईंधन के उत्पादन और अपनाने से जुड़ी चुनौतियों और अवसरों की व्याख्या करें। हाल की नीतिगत पहल और अंतर्राष्ट्रीय सहयोग प्रयास पारंपरिक जीवाश्म ईंधन के विकल्प के रूप में जैव ईंधन को बढ़ावा देने में कैसे योगदान करते हैं?" (10 अंक, 150 शब्द)
  • प्रश्न 2. "जैव ईंधन की विभिन्न पीढ़ियों, उनके पर्यावरणीय निहितार्थ और भारत के ऊर्जा संक्रमण के लिए उनकी उपयुक्तता पर चर्चा करें। भारत जैव ईंधन को बढ़ावा देने के साथ अपनी खाद्य सुरक्षा चिंताओं को कैसे संतुलित कर सकता है? (15 अंक, 250 शब्द)

स्रोत - द हिंदू