நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை எரிவாயு குறித்து… -குஷ்பூ குமாரி

நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரி வாயுவாக்கத்திற்காக ₹37,500 கோடி திட்டத்திற்கு அமைச்சரவை ஒப்புதல் அளித்துள்ள நிலையில், நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை வாயு (syngas) என்றால் என்ன?

தற்போதைய செய்தி?

எரிசக்தி பாதுகாப்பை வலுப்படுத்தும் ஒரு நடவடிக்கையாக, நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரியை வாயுவாக்கும் செயல்முறையின் மூலம் செயற்கை வாயுவாக  மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கும் வகையில், புதிய மேற்பரப்பு நிலக்கரி அல்லது பழுப்பு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களை மேம்படுத்துவதற்கான திட்டத்திற்கு  ஒன்றிய அமைச்சரவை மே மாதம் 13-ஆம் தேதி ஒப்புதல் அளித்தது.

இன்றைய கட்டுரையில், இந்தப் புதிய திட்டம், நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை வாயு  பற்றி அறிந்துகொள்வோம்.

முக்கிய அம்சங்கள்:

1. ரூ. 37,500 கோடி மதிப்பீட்டைக் கொண்டுள்ள இந்தத் திட்டம், செயற்கை வாயு (Syngas) மற்றும் அதன் துணை தயாரிப்புகளின் உற்பத்திக்கான 25 திட்டங்களை ஊக்குவிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இதன் மூலம் 75 மில்லியன் டன் (MT) நிலக்கரி அல்லது லிக்னைட்டை (பழுப்பு நிலக்கரி) வாயுவாக்கத்திற்கு உட்படுத்துவது இலக்காக நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது.

2. இந்தப் புதிய திட்டம், நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரி எரிவாயுவாக்க திட்டங்களை ஊக்குவிப்பதற்காக 2024-ஆம் ஆண்டில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ரூ. 8,500 கோடி மதிப்பிலான சாத்தியமுள்ள நிதிப் பற்றாக்குறை உதவித் (viability gap funding) திட்டத்தின் கூடுதல் பகுதியாகும். புதிதாக அங்கீகரிக்கப்பட்ட இந்தத் திட்டம்  மேற்பரப்பு எரிவாயுவாக்க (surface gasification) திட்டங்களில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறது.

3. இந்தத் திட்டத்தின்கீழ், ஆலை மற்றும் இயந்திரங்களின் மொத்தச் செலவில் அதிகபட்சமாக 20% வரை நிதி ஊக்கத்தொகையாக வழங்கப்படும். இந்தத் தொகை நான்கு சமமான தவணைகளாகப் பிரித்து வழங்கப்படும்.

4. இந்தத் திட்டம், 2030-ஆம் ஆண்டிற்குள் 100 மில்லியன் டன்   நிலக்கரியை வாயுவாக்குதல் என்ற தேசிய இலக்கை நோக்கிய ஒரு முக்கியப் படியாகும். இது திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு (Liquified Natural Gas (LNG)), யூரியா (20% இறக்குமதி), அம்மோனியா (100% இறக்குமதி) மற்றும் மெத்தனால் (80–90% இறக்குமதி) ஆகியவற்றின் மீதான  இந்தியாவின் இறக்குமதிச் சார்பைக் குறைக்கிறது.

5. உலகளவில் 4-வது பெரிய நிலக்கரி இருப்பை இந்தியா கொண்டுள்ளது. இதன் மதிப்பிடப்பட்ட அளவு 389 பில்லியன் டன்கள் ஆகும். இதில், 212 பில்லியன் டன்கள் இருப்புகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. விரிவான ஆரம்ப  ஆய்வின் அடிப்படையில், அவற்றை பொருளாதார ரீதியாக லாபகரமாகவும், உறுதிதன்மையுடன் வெட்டி  எடுக்க முடியும் என்று உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

நிலக்கரி வாயுவாக்கம் 

1. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது நிலக்கரியை செயற்கை வாயுவாக (syngas) மாற்றும் ஒரு வெப்ப-வேதியியல் செயல்முறையாகும். இது வாயுவை உற்பத்தி செய்வதற்காக, நிலக்கரியை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யும் செயல்முறையை  கொண்டுள்ளது. வாயுவாக்கத்தில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: அவை, மேற்பரப்பு வாயுவாக்கம் மற்றும் நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (Underground coal gasification (UCG)) ஆகும்.

2. மேற்பரப்பு நிலக்கரி (Surface gasification) வாயுவாக்கத்தில், நிலக்கரி முதலில் வெட்டி எடுக்கப்பட்டு, பின்னர் தரைக்கு மேலே உள்ள தொழில்துறை உலைகளில் ஆக்சிஜன், நீராவி மற்றும் அதிக வெப்பநிலைகளைப் பயன்படுத்தி வாயுவாக மாற்றப்படுகிறது. இதற்கு மாறாக, நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கத்தில், நிலக்கரி பூமிக்கு அடியில் ஆழமாகப் புதைந்திருக்கும்போதே, கிணறுகள் வழியாக நிலக்கரிப் படிவங்களுக்குள் காற்று அல்லது ஆக்சிஜனைச் செலுத்தி, அதன் விளைவாக உருவாகும் வாயுவை மேற்பரப்பிற்குக் கொண்டு வந்து வாயுவாக மாற்றப்படுகிறது.

3. தற்போது, ‘​​Jindal Steel Ltd’ நிறுவனம், ஒடிசாவின் அங்குல் (Angul) மாவட்டத்தில், ஆண்டுக்கு 1.80 மில்லியன் டன் கொள்ளளவு கொண்ட இந்தியாவின் ஒரே வாயுவாக்கல் திட்டத்தை செயல்படுத்தி வருகிறது.

4. ‘Coal India Ltd’ நிறுவனமும், மற்ற மத்திய பொதுத்துறை நிறுவனங்களுடன் (Central Public Sector Undertakings (CPSUs)) இணைந்து நான்கு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களைச் செயல்படுத்தி வருகிறது. தனியார் நிறுவனங்களும் நான்கு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களை அமைத்து வருகின்றன.

செயற்கை வாயு (syngas) என்றால் என்ன?

1. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்ற செயல்முறையின் மூலம் செயற்கை வாயு (Syngas) உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.இது கார்பன்-மோனாக்சைடு, கார்பன்-டை-ஆக்சைடு (CO2), ஹைட்ரஜன் மற்றும் மீத்தேன் (CH4) போன்ற எரிபொருள் அதிகமுள்ள வாயுக்களின் கலவையாகும். இந்த வாயுவை, செயற்கை இயற்கை எரிவாயு, ஆற்றல் எரிபொருள் (மெத்தனால் மற்றும் எத்தனால்), உரங்களுக்கான அம்மோனியா மற்றும் பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.

2. செயற்கை வாயுவைப் பயன்படுத்தி பின்வருவனவற்றை உற்பத்தி செய்யலாம்: செயற்கை இயற்கை எரிவாயு (Synthetic Natural Gas (SNG)), எரிபொருட்கள் (மெத்தனால், டைமெத்தில் ஈதர் ((methanol, dimethyl ether (DME)), செயற்கை எரிபொருட்கள்), உரங்கள் (அம்மோனியா, யூரியா), பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் பிற தொழில்துறை மூலப்பொருட்கள் ஆகும்.

நிலக்கரி

1. நிலக்கரி என்பது முக்கியமாக கார்பன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் ஆகியவற்றால் ஆன ஒரு படிவுப் பாறை (Sedimentary rock) மற்றும் கரிமப் பாறை ஆகும். பல மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, மண்ணுக்குள் புதைந்த தாவரங்கள், பாறை அடுக்குகளுக்கு இடையே மாட்டிக்கொண்டு, அதிக வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்தின் கூட்டு விளைவினால் நிலக்கரிப் படுக்கைகளாக மாறின. இதனால்தான், இது மீண்டும் புதுப்பிக்க இயலாத ஒரு எரிசக்தி மூலம் (Non-renewable energy source) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

2. ஒவ்வொரு நிலக்கரிப் படிவின் தரத்தையும் அதன் 'கரிம முதிர்ச்சி' (organic maturity) தீர்மானிக்கிறது. இந்த முதிர்ச்சியானது வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் நிலக்கரி உருவாக எடுத்துக்கொண்ட கால அளவு ஆகியவற்றைச் சார்ந்துள்ளது.

3. நிலக்கரியில் நான்கு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: அவை பீட் (Peat), லிக்னைட் (Lignite) அல்லது 'பழுப்பு நிலக்கரி', பிட்டுமினஸ் (Bituminous) மற்றும் ஆந்த்ராசைட் (Anthracite) ஆகும். இதில் 80-95 சதவீத கார்பன் அளவைக் கொண்ட 'ஆந்த்ராசைட்' தான் மிக உயர்ந்த தரம் வாய்ந்த நிலக்கரியாகும். இது இந்தியாவின் ஜம்மு-காஷ்மீர் பகுதியில் மிகக் குறைந்த அளவில் காணப்படுகிறது.

4. புவியியல் கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கும்போது, ​​ஆந்த்ரசைட் நிலக்கரியே மிகவும் பழமையான நிலக்கரியாகும். இது முக்கியமாக கார்பனால் ஆன ஒரு கடினமான நிலக்கரியாகும். இதில் ஆவியாகும் பொருட்கள் மிகக் குறைவாகவும், ஈரப்பதம் ஏறக்குறைய இல்லாமலும் இருக்கும். அதே புவியியல் கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கும்போது, ​​லிக்னைட் நிலக்கரியே மிகவும் தொடக்கநிலை (youngest coal) நிலக்கரியாகும். இது முக்கியமாக ஆவியாகும் பொருட்கள் மற்றும் ஈரப்பதத்தால் ஆன ஒரு மென்மையான நிலக்கரியாகும்.

5. 2025-ஆம் ஆண்டின் தேசிய நிலக்கரி இருப்புக் கணக்கெடுப்பின்படி, 01.04.2025 நிலவரப்படி இந்தியாவின் மொத்த மதிப்பிடப்பட்ட நிலக்கரி இருப்பு (வளம்) 400.715 பில்லியன் டன்களாகும். 2022-ஆம் ஆண்டின் 'இந்திய கனிமங்கள் ஆண்டுப் புத்தகத்தின்படி, இந்தியாவில் உள்ள நிலக்கரிப் படிவுகள்  'கோண்ட்வானா படிவுப் பாறைகளிலேயே' (Gondwana sediments) அதிகமாக காணப்படுகின்றன. நிலக்கரி அமைச்சகத்தின் தகவல்படி, அதிகபட்ச நிலக்கரி இருப்பு ஒடிசா மாநிலத்தில் உள்ளது. இதற்கு அடுத்தபடியாக ஜார்கண்ட், சத்தீஸ்கர், மேற்கு வங்கம் மற்றும் மத்தியப் பிரதேசம் போன்ற  மாநிலங்கள் உள்ளன.

6. தற்போதைய சூழலில், இந்தியாவின் எரிசக்தி பாதுகாப்பிற்கு நிலக்கரி ஒரு முக்கியமான ஆதாரமாக உள்ளது. இந்தியா வழக்கத்தைவிட "அதிக வெப்பமான" கோடைகாலத்தை எதிர்கொண்டு வரும் நிலையில், கோடையின் உச்சக்கட்ட மின்தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய நிலக்கரி அடிப்படையிலான மின்சாரத்தை அதிகம் நம்பியிருக்க அரசாங்கம் திட்டமிட்டுள்ளது.

7. இந்தியாவின் மொத்த மின் உற்பத்தியில் 70 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்களிப்பை வழங்குவதன் மூலம், நிலக்கரியை பயன்படுத்தி வரும் மின்நிலையங்களே அதிகமாக உள்ளன. நாட்டின் ஒட்டுமொத்த மின்உற்பத்தியில் எரிவாயுவின் பங்களிப்பு 1 முதல் 2 சதவீதம் மட்டுமே உள்ளது. இந்தியாவின் எரிவாயு அடிப்படையிலான மின்சாரம் ஒட்டுமொத்த அளவில் சிறிய பங்கைக் கொண்டிருந்தாலும், சூரிய ஒளி இல்லாத நேரங்களில் (இரவு நேரங்களில்) இது முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. குறிப்பாக, மின்சாரத் தேவை மிக அதிகமாக இருக்கும் கோடை காலங்களில், வழக்கமாக சுமார் 10 ஜிகா வாட் (GW) மின்உற்பத்தித் திறன் இந்த எரிவாயு மின் நிலையங்களையே நம்பியிருக்கிறது.

Original Link: Understanding coal gasification and syngas.