Agriculture Technique : अमोनिया खत उत्पादनाचे कार्बन उत्सर्जनमुक्त नवे तंत्र विकसित

Ammonia Fertilizer Production : रासायनिक खतांमध्ये अमोनियायुक्त खतांची निर्मिती करताना मोठ्या प्रमाणात कार्बन पदचिन्ह (कार्बन फूटप्रिंट) तयार होतात. ही औद्योगिक प्रक्रिया अगदी शेतावर सहजपणे, स्वस्तामध्ये आणि कमी ऊर्जेच्या वापरामध्ये करणारे तंत्रज्ञान सिडनी (ऑस्ट्रेलिया) येथील युनिव्हर्सिटी ऑफ न्यू साऊथ वेल्स मधील शास्त्रज्ञांनी विकसित केले आहे.

सर्वांत महत्त्वाची बाब म्हणजे ही प्रक्रिया पर्यावरणपूरक असल्यामुळे अमोनियाचे मोठ्या प्रमाणात व शाश्वत उत्पादन शक्य होणार आहे. हे संशोधन ‘जर्नल अप्लाईड कॅटॅलिसिस बी : इन्व्हायर्नमेंटल’ मध्ये प्रकाशित झाले आहे.

पिकांच्या वाढीसाठी नत्राची आवश्यकता असते. मात्र नत्राच्या वापरामुळे शेतीतून हरितगृह वायूंचे उत्सर्जन वाढून जागतिक तापमान वाढीला चालना मिळते. वाढत्या लोकसंख्येला अन्नधान्य पुरविण्यासाठी उत्पादन वाढविण्याकडे आपल्याला दुर्लक्ष करून चालणार नाही.

विविध गुंतागुंतीच्या प्रक्रियेमध्ये ४०० अंश सेल्सिअस तापमान आणि २०० बारपेक्षा अधिक दाबाखाली अमोनिया तयार केला जातो. त्यात मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा (एकूण जागतिक ऊर्जा वापराच्या २ टक्के ऊर्जा) वापरली जाते. त्यातून एकूण कार्बन डाय ऑक्साईडच्या १.८ टक्के इतक्या मोठ्या प्रमाणात कार्बन उत्सर्जन होते.

अशा स्थितीमध्ये पर्यावरणपूरक अमोनिया (हरित अमोनिया) हा उत्तम पर्याय ठरू शकतो, हे लक्षात घेऊन युनिव्हर्सिटी ऑफ न्यू साऊथ वेल्स येथील शास्त्रज्ञांनी या प्रक्रियेतील ऊर्जा वापराची कार्यक्षमता लक्षणीयरित्या वाढवणारी पद्धती विकसित केली आहे. ही पद्धती पर्यावरणपूरक असून, आर्थिकदृष्ट्या परवडणारी आहे. कारण यात उच्च तापमान, उच्च दाब आणि अत्याधुनिक पायाभूत सुविधांची फारशी आवश्यकता नाही.

संशोधनाचा पाया :

याच संशोधकांच्या गटाने या पूर्वी केलेल्या एका संशोधनामध्ये हरित अमोनिया निर्मितीच्या संशोधनाचा पाया आहे. मूळ संशोधन वापराचा परवाना ऑस्ट्रेलियन कंपनी प्लाझ्मालिप टेक्नॉलॉजी यांच्याकडे आहे. त्यामुळे त्याचा प्रोटोटाइप तयार असून, त्यानुसार त्याचा विस्तार केलेला आहे.

हे तंत्रज्ञान आता ऑस्ट्रेलियन कृषी क्षेत्रामध्ये वापरण्यास तयार आहे. गेल्या तीन वर्षापासून या संशोधनामध्येच अधिक काम केल्यामुळे या प्रक्रियेची ऊर्जा कार्यक्षमता आणि उत्पादन दर वाढविण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले आहे. परिणामी या तंत्रज्ञानातून अधिक व्यावसायिक नफा मिळू शकतो.

या नव्या तंत्रज्ञानामुळे हरित अमोनिया हा द्रव स्वरूपात (लिक्विड अमोनिया NH३) साठवणे शक्य आहे. हा कमी जागेत साठवता येत असल्यामुळे हायड्रोजन साठवण आणि वाहतुकीच्या समस्येवरही उपयुक्त ठरेल. कारण याला द्रवरूप हायड्रोजन (H२) च्या तुलनेत फारच कमी जागा लागते. म्हणजेच संभाव्य हायड्रोजन इंधनाच्या वाहतुकीच्या समस्येवरही हे तंत्रज्ञान उपयोगी ठरू शकेल, असा दावा शास्त्रज्ञांनी केला आहे.

शून्य उत्सर्जनाचे ध्येय गाठण्यासाठी...

पारंपरिक अमोनिया निर्मिती प्रक्रिया या अधिक ऊर्जेवर अवलंबून आहेत. या प्राथमिक ऊर्जेसाठी आणि हायड्रोजन स्रोत म्हणून मोठ्या प्रमाणात खनिज इंधने वापरली जात असल्याने कर्ब उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणात होते.

या अमोनियाच्या वापरातून पिकांचे उत्पादन वाढवले जाते. या बाबत माहिती देताना संशोधन प्रमुख आणि डेक्रा (ऑस्ट्रेलियन रिसर्च कौन्सिल) चे निवृत्त सदस्य डॉ. अली जलिली यांनी सांगितले की, जागतिक शून्य हरितगृह वायू उत्सर्जनाचे ध्येय गाठण्यासाठी शाश्वत आणि पर्यावरणपूरक अमोनिया उत्पादन पद्धतींचा अवलंब करण्याची आवश्यकता आहे.

अमोनिया निर्मितीच्या हेबर -बॉश म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पारंपरिक प्रक्रियेतून एक टन अमोनिया उत्पादनासाठी २.४ टन कार्बन डायऑक्साईड उत्सर्जित होतो. हे प्रमाण जागतिक कर्ब उत्सर्जनाच्या अंदाजे दोन टक्के इतके आहे. त्यात ही पारंपरिक पद्धत व्यावसायिक व अधिक उत्पादन केंद्रीभूत पद्धतीने केले तरच आर्थिकदृष्ट्या परवडणारी ठरते.

त्यामुळे एका ठिकाणी उत्पादन करून इतरत्र अमोनियायुक्त खतांचे वितरण करण्यासाठी पुन्हा खनिज इंधन जाळून वाहतूक करावी लागते. या वाहतुकीतून आणखी कर्ब उत्सर्जन वाढते. या खतांच्या निर्मितीमध्ये काही देशांची मक्तेदारी असून, पुरवठा साखळीमध्ये अडचणी निर्माण झाल्यास त्याचा परिणाम खतांच्या किमती आणि अन्न सुरक्षेवर पडू शकतो.

अशा स्थितीमध्ये हे नवे संशोधन अनेकार्थाने महत्त्वाचे ठरणार आहे. कारण हे तंत्र ऊर्जा कार्यक्षम असून, अकेंद्रीभूत पद्धतीने वेगवेगळ्या ठिकाणी उत्पादन करणे शक्य आहे. यासाठी पर्यावरणपूरक ऊर्जा स्रोतांचा वापर करणेही शक्य आहे.