கச்சா எண்ணெய் மற்றும் திரவ இயற்கை எரிவாயுவுடன் ஒப்பிடுகையில், நிலக்கரியின் விலைகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த ஏற்ற இறக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (coal gasification) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் மூலம், இந்தியா தனது பரந்த நிலக்கரி இருப்புகளின் தூய்மையான பயன்பாட்டை எவ்வாறு ஊக்குவித்து, தன்னிறைவை மேம்படுத்துகிறது?
மேற்கு ஆசியாவில் நிலவி வரும் நெருக்கடியானது, எரிசக்தி, உரங்கள் மற்றும் பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் ஆகிய துறைகளில் இந்தியா தன்னிறைவை வலுப்படுத்த வேண்டியதன் முக்கியத்துவத்தைத் தனது உள்நாட்டு நிலக்கரி வளங்களைச் சிறப்பாகப் பயன்படுத்திக்கொள்வதன் மூலம் வலியுறுத்தியுள்ளது. இந்தியாவின் வணிக ரீதியான எரிசக்தி உற்பத்தியில் 55 சதவீதத்திற்கும், மொத்த மின் உற்பத்தியில் 70 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்களிப்பை நிலக்கரி அளிக்கிறது. உலக அளவிலும், உலகளாவிய எரிசக்தி விநியோகத்தில் நிலக்கரி இன்றும் ஏறத்தாழ 28 சதவீதப் பங்களிப்பை வழங்கி வருகிறது.
இந்தச் சூழலில், நிலக்கரி அடிப்படையிலான எரிசக்தி உற்பத்திக்குப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பங்களைக் கையகப்படுத்துவதில் அதிகரித்துவரும் முக்கியத்துவம், உலகின் 5-வது பெரிய இந்திய நிலக்கரி இருப்புகளை மதிப்புக்கூட்டிப் பயன்படுத்துவதை நோக்கிய ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது அது போன்ற ஒரு தொழில்நுட்பமாகும். இது வழக்கமான எரிப்பு முறைக்கு (நிலக்கரி எரிப்பு) ஒரு தூய்மையான, அதிக செயல்திறன் மிக்க மற்றும் நீடித்த மாற்றை வழங்குகிறது.
நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (coal gasification) என்றால் என்ன?
நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது நிலக்கரியை, கார்பன் மோனாக்சைடு (CO), கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2), ஹைட்ரஜன் (H2) மற்றும் மீத்தேன் (CH4) போன்ற எரிபொருள் அதிகமுள்ள வாயுக்களின் கலவையாகும். இந்தச் செயற்கை வாயுவைக் கொண்டு செயற்கை இயற்கை எரிவாயு (Synthetic Natural Gas (SNG)), எரிபொருட்கள் (மெத்தனால் மற்றும் எத்தனால்), உரங்களுக்கான அம்மோனியா மற்றும் பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.
நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (Coal Gasification) செயல்முறை என்பது, அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் நிலக்கரியை ஆக்ஸிடேஷன் (oxidation) செய்யும் மூலம் சின்கேஸ் உருவாக்கப்படும் செயல்முறையாகும். வாயுவாக்கலில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: அவை
1) மேற்பரப்பு வாயுவாக்கம்
2) நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (Underground coal gasification (UCG)) ஆகும்.
செயற்கை வாயுவைப் பயன்படுத்திப் பின்வருவனவற்றை உற்பத்தி செய்யலாம்: அவை,
1) செயற்கை இயற்கை எரிவாயு
2) எரிபொருட்கள் (மெத்தனால், டைமெத்தில் ஈதர் (DME), செயற்கை எரிபொருட்கள்)
3) உரங்கள் (அம்மோனியா, யூரியா)
4) பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் பிற தொழில்துறை மூலப்பொருட்கள் ஆகும்.
எனவே, இந்தத் தொழில்நுட்பம் முக்கிய எரிசக்தி, பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள், உரங்கள் மற்றும் உணவுப் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றில் தன்னிறைவை வலுப்படுத்தவும், வெளி இறக்குமதி சார்புகளைக் குறைக்கவும் உதவுவதாகக் கருதப்படுகிறது.
இந்தியாவில் நிலக்கரியின் உருவாக்கம், வகைகள் மற்றும் பரவல்
நிலக்கரி புவியியல் கடந்த காலத்தில் தோன்றியது. கார்போனிஃபெரஸ் காலத்தில், இது 359 முதல் 299 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வரை இருந்தது. பரந்த வனப்பகுதிகள் வண்டல் படிவுகளுக்கு அடியில் புதைக்கப்பட்டன.
காலப்போக்கில், அதிக வெப்பம் மற்றும் வெளிப்புற அழுத்தத்தின்கீழ், நிலக்கரியாக்கம் எனப்படும் ஒரு செயல்முறையின் மூலம் மரம் நிலக்கரியாக மாறுகிறது. நிலக்கரியாதல் செயல்முறையானது, நீர், மீத்தேன் மற்றும் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் படிப்படியான இழப்பையும், கார்பன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்பையும் உள்ளடக்கியுள்ளது.
கார்பன் உள்ளடக்கம், ஈரப்பதம், ஆவியாகும் பொருட்கள் மற்றும் சாம்பல் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கார்பனின் தரம் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. நிலக்கரி பொதுவாக நான்கு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது: அவை,
ஆந்த்ராசைட் (80-95 சதவீதம் கார்பன்) – ஜம்மு காஷ்மீரில் மிகச் சிறிய அளவில் காணப்படும், மிகச்சிறந்த தரத்திலான நிலக்கரி ஆகும்.
பிட்யூமினஸ் (40-80 சதவீதம் கார்பன்) – இந்தியாவில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் நிலக்கரி ஆகும். இது ஜார்கண்ட், ஒடிசா, மேற்கு வங்கம், சத்தீஸ்கர் மற்றும் மத்தியப் பிரதேசம் ஆகிய மாநிலங்களில் காணப்படுகிறது.
லிக்னைட் (40-55 சதவீதம் கார்பன்) – குறைந்த தரத்திலான ‘பழுப்பு நிலக்கரி’ (brown coal) ஆகும். அதிகப்படியான ஈரப்பதம் கொண்டிருப்பதால், இது அதிக புகையையும் மிகக் குறைந்த வெப்பத்தையும் மட்டுமே வெளியிடுகிறது. இந்தியாவில் லிக்னைட் வளங்கள் அதிக அளவில் உள்ள மாநிலம் தமிழ்நாடு ஆகும்.
பீட் (40 சதவீதத்திற்கும் குறைவான கார்பனைக் கொண்டது) – இது நிலக்கரி உருவாகும் செயல்முறையின் முதல் நிலையாகும்.
இந்தியாவின் நிலக்கரி இருப்பு மற்றும் சவால்கள்
இந்தியாவில் 378 பில்லியன் டன்கள் நிலக்கரி இருப்பு இருப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இதில் 70 சதவீதம் ஒடிசா, ஜார்க்கண்ட் மற்றும் சத்தீஸ்கர் ஆகிய மாநிலங்களில் அதிகமாக உள்ளது. இதில், 199 பில்லியன் டன்கள் 'நிரூபிக்கப்பட்ட' கையிருப்புகளாகும். ஒரு விரிவான பூர்வாங்க சாத்தியக்கூறு ஆய்வின் அடிப்படையில், நியாயமான உறுதியுடன் பொருளாதாரரீதியாக இவ்வேளையை வெட்டி எடுக்க முடியும் என்பதாகும்.
2024–25 நிதியாண்டில், இந்தியா 1 பில்லியன் டன் அளவை மீறிய நிலக்கரியை உற்பத்தி செய்தது. இது இதுவரை இல்லாத அதிகபட்ச உற்பத்தியாகும். மேலும், 2030-ஆம் ஆண்டளவில் தேவை 1.5 பில்லியன் டன் வரை அதிகரிக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இருப்பினும், தரம் சார்ந்த சிக்கல்கள் மற்றும் அளிப்புக்கும் தேவைக்கும் இடையிலான ஏற்றத்தாழ்வுகள் ஆகிய காரணங்களால், இந்தியா ஆண்டுதோறும் 243 மில்லியன் டன்கள் நிலக்கரியை இறக்குமதி செய்கிறது. இந்தியாவின் மொத்த இறக்குமதியில் 80 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்கு இந்தோனேசியா, ஆஸ்திரேலியா மற்றும் தென் ஆப்பிரிக்கா ஆகிய நாடுகளிலிருந்து வருகிறது.
கோல் இந்தியா லிமிடெட் (Coal India Ltd (CIL)) உள்நாட்டு உற்பத்தியில் 80 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்கைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், உள்நாட்டு உற்பத்தியை விரிவுபடுத்துதல், தரத்தை மேம்படுத்துதல் மற்றும் பிற தேவையான நடவடிக்கைகள் மூலம் 15 கோடி டன் இறக்குமதி செய்யப்படும் நிலக்கரிக்கு மாற்றாக அந்நிறுவனம் தற்போது தீவிரமாகத் திட்டமிட்டு வருகிறது.
இந்திய நிலக்கரியின் ஒரு முக்கிய வரம்பு, உலக சராசரியான 10–20 சதவீதத்துடன் ஒப்பிடுகையில், அதன் சாம்பல் உள்ளடக்கம் (30–45 சதவீதம்) மிக அதிகமாக இருப்பதுதான். இது நிலக்கரி வாயுவாக்கச் செயல்முறையின் (gasification) செலவை அதிகரிக்கிறது. மேலும், இந்தியாவில் உள்ள மொத்த நிலக்கரி வளங்களில் 40 சதவீதம், 300 மீட்டர் ஆழத்தில் அமைந்துள்ளன. வழக்கமான சுரங்க முறைகளைப் பயன்படுத்தி இந்த வளங்களை வெட்டியெடுப்பது கடினமானது மட்டுமல்லாமல், அதிக மூலதனம் தேவைப்படும் ஒரு செயல்முறையாகவும் உள்ளது.
நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (Underground Coal Gasification (UCG)) போன்ற நவீனத் தொழில்நுட்பங்கள் தற்போது ஆராயப்பட்டு வருகின்றன. நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது ஒரு 'இடத்திலியே நிகழும்' (in-situ) வாயுவாக்கல் செயல்முறையாகும். இது நிலக்கரியை பூமிக்கு அடியிலேயே 'செயற்கை வாயுவாக' (syngas) மாற்றுகிறது. மேம்பட்ட நிலக்கரி வாயுவாக்கல் தொழில்நுட்பங்களை ஏற்றுக்கொள்வதில் வளர்ந்து வரும் ஆர்வத்தை உணர்த்தும் வகையில், இந்தியா தனது முதல் நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்க முன்னோடித் திட்டத்தை 2024-ஆம் ஆண்டில் ஜார்கண்ட் மாநிலத்திலுள்ள 'காஸ்டா' (Kasta) தொகுதியில் தொடங்கியது.
நிலக்கரி வாயுவாக்கத்தை நோக்கிய கொள்கை உந்துதல்
உலகின் 2-வது மிகப்பெரிய நிலக்கரி நுகர்வோராகவும், உலகின் 5-வது மிகப்பெரிய நிலக்கரி இருப்பைக் கொண்ட நாடாகவும் இருந்தபோதிலும், இந்தியா தனது நிலக்கரி வாயுவாக்கத் திட்டத்தை (Coal Gasification Mission) 2020-ஆம் ஆண்டில் தொடங்கியது. சீனா போன்ற நாடுகளுடன் ஒப்பிடுகையில், நிலக்கரி வாயுவாக்கத் தொழில்நுட்பங்களை மேம்படுத்துவதிலோ அல்லது அவற்றில் முதலீடு செய்வதிலோ இந்தியா இதுவரை பெரிய அளவில் ஈடுபடவில்லை.
தற்போது, சீனாவின் அம்மோனியா உற்பத்தியில் 90 சதவீதமும், மெத்தனால் உற்பத்தியில் 70 சதவீதமும் நிலக்கரி வாயுவாக்கத்தின் மூலமே உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. சீனா ஆண்டுக்கு 70 மில்லியன் டன்கள் (million tonnes per annum (MTPA)) அம்மோனியாவை (இது உலகளாவிய உற்பத்தியில் 30 சதவீதம்) மற்றும் 80 மில்லியன் டன்கள் யூரியாவை (இது உலகளாவிய உற்பத்தியில் ஏறத்தாழ 40 சதவீதம்) உற்பத்தி செய்கிறது. உலகின் மொத்த மெத்தனால் உற்பத்தித் திறனில் 54 சதவீதத்தைக் கொண்டுள்ள சீனா, மெத்தனால் உற்பத்தியிலும் முதலிடத்தில் உள்ளது. இதில் மூன்றில் இரண்டு பங்குக்கும் அதிகமான உற்பத்தி நிலக்கரியிலிருந்தே பெறப்படுகிறது.
நிலக்கரி வாயுவாக்கத் தொழில்நுட்பத்தை சீனா முன்கூட்டியே ஏற்றுக்கொண்டதும், அதனோடு தொடர்புடைய பெரிய அளவிலான தொழில்துறைகளை மேம்படுத்தியதும், எரிசக்தி மற்றும் உரத் துறைகள் போன்ற முக்கியத் துறைகளில் அந்நாடு இறக்குமதியைச் சார்ந்திருப்பதை வெகுவாகக் குறைத்ததுடன், அதன் பொருளாதார வளர்ச்சியிலும் முக்கியப் பங்காற்றியது.
ஆனால், இந்தியா இத்தகைய தொழில்நுட்பங்களை ஏற்கும் நோக்கில் வேகமாக முன்னேறி வருகிறது. 'தேசிய நிலக்கரி வாயுவாக்கத் திட்டத்திற்கான' (National Coal Gasification Mission (NCGM)) பட்ஜெட் ஒதுக்கீடு, 2025–26 நிதியாண்டில் ரூ.300 கோடியாக இருந்த நிலையில், 2026–27 நிதியாண்டில் ரூ. 3,525 கோடியாக உயர்த்தப்பட்டுள்ளது. மேலும், 2026 முதல் 2031 வரை அடுத்த ஐந்து ஆண்டுகளில் நிலக்கரி மற்றும் லிக்னைட் ஆய்வுக்காக கூடுதலாக ரூ.5,925 கோடி ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது. ஜனவரி 2024-ல், இந்த நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரி வாயுவாக்கத் திட்டங்களுக்கு நிதியுதவிச் சலுகைகளாக ரூ. 8,500 கோடியை ஒன்றிய அரசு ஒப்புதல் அளித்துள்ளது.
நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்கள்
தற்போது, ஜிண்டால் ஸ்டீல் லிமிடெட் நிறுவனம் ஒடிசாவின் அங்குல் மாவட்டத்தில் இந்தியாவின் ஒரே வாயுவாக்கல் திட்டத்தை (1.80 MTPA) செயல்படுத்தி வருகிறது. ஜிண்டால் ஸ்டீல் லிமிடெட் நிறுவனம் நான்கு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களை உருவாக்கி வருகிறது: அவை,
ஒடிசா தால்சேர் நிலக்கரி அடிப்படையிலான அம்மோனியா-யூரியா வளாகம் .
ஒடிசா பாரத் நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் இரசாயனங்கள் லிமிடெட்.
மேற்கு வங்க கோல் கேஸ் இந்தியா லிமிடெட்.
மகாராஷ்டிரா மாநிலத்தில் வெஸ்டர்ன் கோல்ஃபீல்ட்ஸ் லிமிடெட் நிறுவனத்தில் CIL திட்டம்.
தனியார் துறை திட்டங்களும் திட்டமிடப்பட்டுள்ளன. மேலும், ஒடிசாவில் உள்ள தால்சேர் உர ஆலை, நிலக்கரி வாயுவாக்கல் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்தியாவின் முதல் யூரியா ஆலையாகும். அது ஆண்டுக்கு 12.7 லட்சம் டன் கொள்ளளவு கொண்டது. இது முதலில் செப்டம்பர் 2023-க்கு முன்னர் முடிக்கத் திட்டமிடப்பட்டிருந்தது. தற்போது டிசம்பர் 2027-க்கு மாற்றியமைக்கப்பட்டுள்ளது.
நிலக்கரிச் சுரங்க ஒதுக்கீடுகளில் நகர்ப்புற நிலக்கரிச் சுரங்கத்தையும் (UCG) அரசாங்கம் இணைக்கத் தொடங்கியுள்ளது.
பயன்பாட்டை விரைவுபடுத்துவதை நோக்கி
உலகின் அதிக மக்கள்தொகை கொண்ட நாடான இந்தியாவில், கச்சா எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயுவின் கையிருப்பு குறைவாகவே உள்ளது. மேலும், இந்தியா இறக்குமதியையே சார்ந்துள்ளது. இது, விலை ஏற்ற இறக்கங்கள், விநியோகத் தடைகள் மற்றும் எரிசக்திப் பாதுகாப்பு அபாயங்களுக்கு நாட்டை ஆளாக்குகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தியை நோக்கிய செயல்முறை அதிகரித்து வந்தபோதிலும், நிலக்கரி அடிப்படையிலான அனல் மின் உற்பத்தி, 2030-ஆம் ஆண்டில் மின்சார உற்பத்தியில் 55 சதவீதத்தைக் கொண்டிருக்கும் என்றும், 2047-ஆம் ஆண்டில் 27 சதவீதமாகக் குறையும் என்றும் கணிக்கப்பட்டுள்ளது.
மின்சார உற்பத்தியைத் தவிர, நிலக்கரி முக்கியமாக எஃகு மற்றும் சிமெண்ட் துறைகளால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காகிதம், ஜவுளி, உரங்கள், ரயில்வே, பாதுகாப்பு மற்றும் சிறு மற்றும் நடுத்தர நிறுவனங்கள் (small and medium enterprises (SMEs)) போன்ற தொழில்களும் நிலக்கரியைப் பயன்படுத்துகின்றன.
இந்தியாவில் நிலக்கரி கையிருப்பு ஏராளமாக உள்ளது. மேலும், கச்சா எண்ணெய் மற்றும் திரவ இயற்கை எரிவாயுவுடன் (LNG) ஒப்பிடும்போது, நிலக்கரியின் விலைகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைவான ஏற்ற இறக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது நிலக்கரியைத் தூய்மையாகப் பயன்படுத்துவதற்கும், கார்பன் பிடிப்பு, பயன்பாடு மற்றும் சேமிப்பு (Carbon Capture, Utilization, and Sequestration (CCUS)) தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பதற்கும் ஒரு முக்கியமான பாதையாகும். இது இந்தியாவின் நிகர பூஜ்ஜிய இலக்குகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
நகர்ப்புற வாயுவாக்கல் மீதான இந்த முக்கியத்துவம் சரியாக எடுக்கப்பட்ட ஒரு நடவடிக்கையாக இருந்தாலும், அதற்கு அதிக மூலதனம் தேவைப்படுகிறது மற்றும் அதிநவீன தொழில்நுட்பமும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இதன் செயல்பாட்டை விரைவுபடுத்த, இந்தியா நிரூபிக்கப்பட்ட உலகளாவிய தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்திக்கொள்ளலாம். அதேசமயம், இந்திய நிலக்கரியின் அதிக சாம்பல் தன்மைக்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்பட்ட வாயுவாக்கல் தொழில்நுட்பங்களின் உள்நாட்டு ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிலும் முதலீடு செய்யலாம்.
Original article : India’s growing focus on coal gasification amid global energy disruptions. -Abhinav Rai