सिंथेटिक फ़्यूल क्या होता है और क्या ये डीज़ल-पेट्रोल की जगह ले सकता है

ये साल 2021 के नवंबर महीने की बात है. इंग्लैंड के एक छोटे से एयरपोर्ट से एक प्लेन ने उड़ान भरी और इतिहास रच दिया.

ब्रितानी रॉयल एयरफोर्स के एक पायलट के हाथ में इस प्लेन का कंट्रोल था और छोटे से सफ़र में उन्होंने गिनीज़ रिकॉर्ड स्थापित किया.

ये दुनिया की पहली ऐसी उड़ान थी जिसमें पूरी तरह से सिंथेटिक ऑयल का इस्तेमाल किया गया था. ब्रिटेन की एक कंपनी ज़ीरो पेट्रोलियम ने इस फ़्यूल को तैयार किया था.

ज़ीरो पेट्रोलियम के अलावा दुनिया के दूसरे हिस्सों में ऐसी और भी कंपनियां हैं जो सिंथेटिक फ़्यूल्स के विकास पर काम कर रही हैं और इन्हें ई-फ़्यूल्स के नाम से भी जाना जा रहा है.

स्पेन के बिलबाओ से लेकर अमेरिका के नेवाडा रेगिस्तान और चिली के दक्षिणी इलाके में सिंथेटिक फ़्यूल पर काम चल रहा है. सिंथेटिक फ़्यूल को लेकर ऐसे वक़्त में दिलचस्पी बढ़ रही है जब पारंपरिक ईंधन की जगह पर नए विकल्पों की तलाश हो रही है. इसे लेकर अतीत में पहले कभी ऐसी जल्दबाज़ी नहीं देखी गई थी.

संयुक्त राष्ट्र की चेतावनी

जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र की समिति आईपीसीसी के मुताबिक़, धरती का तापमान औद्योगिक युग से पहले के टेम्प्रेचर की तुलना में डेढ़ डिग्री सेंटीग्रेड से ज़्यादा न बढ़ पाए, ये सुनिश्चित करने के लिए फ़ॉसिल फ़्यूल (जीवाश्म ईंधन) की खपत से होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन को साल 2030 तक 45 फ़ीसदी कम किए जाने की ज़रूरत है.

संयुक्त राष्ट्र के महासचिव एंटोनियो गुटारेस ने इस साल बार-बार अपने संदेशों में कहा है कि "हम जलवायु परिवर्तन के मामले में आपदा की ओर तेज़ी से बढ़ रहे हैं."

गुटारेस ने इस ओर भी ध्यान दिलाया था कि ग़ैर पारंपरिक ऊर्जा का इस्तेमाल बढ़ने से जलवायु परिवर्तन से प्रभावित होने वाले लाखों लोगों की उम्मीदें बढ़ेंगी.

क्या सिंथेटिक फ़्यूल जलवायु परिवर्तन का समाधान हो सकता है?

बीबीसी मुंडो ने ये समझने की कोशिश की है कि सिंथेटिक फ़्यूल क्या होते हैं? वे पर्यावरण के कितने अनुकूल होते हैं और ग्लोबल वॉर्मिंग की चुनौती का मुक़ाबला करने में वे किस हद तक कारगर हो सकते हैं.

सिंथेटिक फ़्यूल क्या होते हैं?

रासायनिक रूप से सिंथेटिक फ़्यूल और फ़ॉसिल फ़्यूल (जीवाश्म ईंधन) एक ही चीज़ हैं. दोनों तरह के ईंधन हाइड्रोकार्बन ही हैं. कार्लोस काल्वो अंबेल, ब्रसेल्स में एक ग़ैर सरकारी संगठन 'ट्रांसपोर्ट एंड एन्वॉयरोमेंट' के यातायात और ऊर्जा मामलों के एक्सपर्ट हैं.

वे कहते हैं, "हाइड्रोकार्बन एक अणु होता है जो हाइड्रोजन और कार्बन से मिलकर बनता है. आम तौर पर होता ये है कि धरती से तेल निकाला जाता है, उसे रिफाइन किया जाता है और इस प्रक्रिया से हमें पेट्रोल, डीज़ल और केरोसिन प्राप्त होता है."

दूसरी तरफ़, सिंथेटिक फ़्यूल के मामले में हाइड्रोजन और कार्बन दूसरे स्रोतों से लिया जाता है. उदाहरण के लिए पानी के अणुओं को उसके घटकों हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में तोड़कर हाइड्रोजन प्राप्त किया जाता है.

इस प्रक्रिया में बिजली का इस्तेमाल होता है और विज्ञान की भाषा में इसे वाटर इलेक्ट्रोलिसिस कहते हैं.

कार्लोस काल्वो अंबेल कहते हैं, "आप पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में तोड़कर देखें और हाइड्रोजन रख लें. दूसरी चीज़ कार्बन की ज़रूरत पड़ती है जो विभिन्न स्रोतों से प्राप्त किया जा सकता है."

उन्होंने बताया, "आप इसे कार्बन डायक्साइड का उत्सर्जन करने वाले किसी कारखाने की चिमनी से भी हासिल कर सकते हैं या फिर ये सीधे हवा से भी लिया जा सकता है. आप कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन और ऑक्सीजन में तोड़ दें तो आपको कार्बन मिल जाएगा."

इसके बाद एक हाइड्रोकार्बन चेन की मदद से हाइड्रोजन और कार्बन को मिलाया जा सकता है और इसका औद्योगिक रूप से उत्पादन संभव है. कार्लोस काल्वो अंबेल कहते हैं, "इसलिए कृत्रिम रूप से आप वो अणु तैयार कर सकते हैं जो पारंपरिक डीज़ल, पेट्रोल या केरोसिन जैसा ही होगा."

सिंथेटिक फ़्यूल पर्यावरण के लिए कितने अनुकूल हैं?

कार्लोस कहते हैं, "सिंथेटिक फ़्यूल लंबे समय तक काम कर सके, इसके लिए ज़रूरी है कि पूरी प्रक्रिया में जो बिजली इस्तेमाल की जाए वो रीन्यूएबल इलेक्ट्रिसिटी हो. अगर इसमें ग़ैर पारंपरिक स्रोतों से प्राप्त होने वाली बिजली इस्तेमाल नहीं की गई तो सिंथेटिक फ़्यूल के उत्पादन की प्रक्रिया साफ़-सुथरी नहीं होगी."

लेकिन पेट्रोल और डीज़ल की तरह ही जब सिंथेटिक फ़्यूल का इस्तेमाल किया जाएगा तो वो कार्बन डाइऑक्साइड गैस रिलीज़ करेगी. क्लाइमेट चेंज को प्रभावित करने वाले ग्रीन हाउस गैसों में से कार्बन डाइऑक्साइड भी एक है.

कार्लोस का कहना है कि इस वजह से सिंथेटिक फ़्यूल तब तक कामयाब नहीं हो पाएगा जब तक कि कार्बन हवा में मौजूद CO2 से न लिया जाए.

वे कहते हैं, "अगर आप सिंथेटिक फ़्यूल जलाकर वापस कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण में छोड़ देते हैं तो बात बराबर हो जाएगी और कोई अतिरिक्त प्रदूषण नहीं होगा."

लंदन के इंपीरियल कॉलेज में इंजीनियरिंग के प्रोफ़ेसर निलय शाह ज़ीरो पेट्रोलियम के संस्थापकों में से एक हैं.

उन्होंने बीबीसी मुंडो को बताया कि सिंथेटिक फ़्यूल से उड़ान भरने वाले ब्रितानी रॉयल एयरफोर्स के विमान में इस्तेमाल किया गया ईंधन पूरी तरह से रीन्यूएबल एनर्जी की मदद से तैयार किया गया था.

सिंथेटिक फ़्यूल का फिलहाल कितना उत्पान हो रहा है?

कार्लोस कहते हैं, "इस समय जिस मात्रा में सिंथेटिक फ़्यूल का उत्पादन हो रहा है, वो बहुत थोड़ा है. लेकिन इस प्रक्रिया को तेज़ किया जा सकता है."

ज़ीरो पेट्रोलियम के अलावा अमेरिकी कंपनी फुलक्रम बायोएनर्जी सिंथेटिक फ़्यूल को विकसित करने पर काम कर रही है. वो नेवाडा की एक रिफ़ाइनरी भी बना रही है.

फुलक्रम बायोएनर्जी के मामले में कार्बन डाइऑक्साइड हवा से नहीं लिया जाएगा बल्कि म्यूनिसिपल कचरे के अपघटन से निकलने वाले मिथेन से लिया जाएगा.

चिली की एक कंपनी एचआईएफ़ ग्लोबल (हाइली इनोवेटिव फ़्यूल्स) अपने देश के अलावा अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में सिंथेटिक फ़्यूल पर काम कर रही है.

एचआईएफ़ ग्लोबल ने साल 2021 में चिली में ही एक प्लांट पर काम शुरू किया था. कंपनी का कहना है कि 'हारु ओनी' नाम के इस प्लांट का काम काफी हद तक पूरा हो चुका है और यहां पर कार्बन न्यूट्रल फ़्यूल (ईफ़्यूल्स) तैयार किए जाएंगे. इस साल के आख़िर तक ई-फ़्यूल्स का उत्पादन शुरू होने की उम्मीद है.

कंपनी ने बताया, "पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के इलेक्ट्रोलाइसिस से हाइड्रोजन पाया जा सकता है. लक्ष्य मिथेनॉल को सिंथेसाइज करने पाया जा सकता है और इससे वर्तमान वाहनों में बग़ैर किसी बदलाव के गैसोलीन का इस्तेमाल किया जा सकता है."

लक्ष्य है पर्याप्त मात्रा में मौजूद पवन ऊर्जा के इस्तेमाल से सिंथेटिक फ्यूल बनाने का.

दूसरी तरफ, स्पेन स्थित ऊर्जा और पेट्रोकेमिकल मल्टीनैशनल रेपसॉल ने बीबीसी को लिखित जवाब में बताया कि उसने "इस साल मई में सिंथेटिक फ्यूल का एक सबसे बड़ा प्लांट पोर्ट ऑफ बिलबाव में बनाना शुरू किया है."

"इसमें 10 मेगावाट का इलेक्ट्रोलाइज़र होगा जिससे हर साल विशेष तौर पर हवाई जहाजों, जहाजों और ट्रकों के लिए 2,100 टन फ्यूल का उत्पादन होगा. रेपसॉल की 2024 में अपने सिंथेटिक फ्यूल प्लांट के उद्घाटन की योजना है."

क्या सिथेंटिक फ्यूल कारों में कारगर होगा?

इंग्लैंड के यूनिवर्सिटी ऑफ़ एक्सेटर में जलवायु परिवर्तन विशेषज्ञ जेम्स डाइकी का मानना है कि सिंथेटिक फ्यूल ऑटोमोबाइल में उतने कारगर नहीं होंगे.

डाइकी ने बीबीसी मुंडो ने कहा, "इस समय हम इलेक्ट्रिक कारों और इसे चार्ज करने के बुनियादी ढांचे में लगातार वृद्धि देख रहे हैं. सड़क परिवहन में बतौर फ्यूल हाइड्रोजन का संभावित किरदार भी है."

काल्वो अम्बेल के लिए कारों के लिए सिंथेटिक फ्यूल के उत्पादन के कोई मायने नहीं हैं.

वे कहते हैं, "उस बिजली को इलेक्ट्रिक कार में सीधे तौर पर इस्तेमाल किया जा सकता है और उसमें कहीं कोई नुकसान नहीं है."

"या आप उस बिजली का इस्तेमाल कार्बन डाइऑक्साइड इकट्ठा करने में, हाइड्रोजन उत्पादन में कर सकते हैं, फिर उसे उस तरह के इंजन में इस्तेमाल कर सकते हैं जिसकी क्षमता कम है क्योंकि डीज़ल या गैसोलीन इंजन में ऊर्जा उष्मा के रूप में लुप्त हो जाती है."

यूरोपीय संसद ने इसी महीने 2035 से कम्बशन इंजन, यानी गैसोलीन और पारंपरिक डीज़ल, के नई कारों में इस्तेमाल पर प्रतिबंध लगाने की मांग की है.

सिंथेटिक फ्यूल के कारों में इस्तेमाल को बढ़ावा देने के साथ पारंपरिक कारों के उत्पादन, उनकी बिक्री और खपत को यथासंभव लंबे वक़्त तक बनाए रखने की तेल कंपनियों की कोशिश और इसके ज़रिए इलेक्ट्रिक वाहनों के आने में देरी को लेकर कुछ समीक्षक इन कंपनियों की आलोचना करते हैं.

बीबीसी मुंडो ने इस आलोचना की बात रेपसॉल के सामने उठाई.

कंपनी ने बीबीसी वर्ल्ड से कहा, "लक्ष्य परिवहन क्षेत्र को कार्बन मुक्त करना है और हमें उन सभी विकल्पों को सामने रखना चाहिए जो तेज़ी से और सबसे प्रभावी तरीक़े से उत्सर्जन को कम करने में सक्षम हैं. हमें किसी निश्चित साधन पर पहुंचने से पहले सभी तकनीक को एक दूसरे से प्रतिस्पर्धा करने और एक दूसरे का सहायक बनने देना चाहिए."

रेसपॉस ने बताया कि सिंथेटिक फ्यूल को ऑटोमोबाइल के लिए विकसित करने का एक फायदा ये है कि "ये अक्षय ऊर्जा, मौजूदा वाहनों में इसके इंजन और इसके बुनियादी ढांचों में बग़ैर किसी बदलाव के इस्तेमाल किए जा सकते हैं, इस तरह सड़क पर दौड़ रही कारों में बिना परिवर्तन उनसे निकलने वाले उत्सर्जन को कम किया जा सकता है और इसके लिए हमें इलेक्ट्रिसिटी या हाइड्रोजन ऊर्जा का इंतजार भी नहीं करना होगा.

वहीं कार्यक्षमता को लेकर आलोचनाओं के बारे में रेपसॉल कहते हैं, "जब ये कहा जाता है कि गाड़ियों को चलाने में इलेक्ट्रिसिटी का सीधे तौर पर इस्तेमाल अधिक प्रभावी होगा तो इससे जुड़े कुछ अहम कारकों को छोड़ दिया जाता है."

"सबसे पहले तो एक गाड़ी के लिए अक्षय ऊर्जा की आपूर्ति और बिजली का उत्पादन और उसकी आपूर्ति सब एक साथ होनी चाहिए और ये हमेशा संभव नहीं होता कि गाड़ी को एकदम सटीक समय पर ग्रिड से जोड़ा जाए."

"दूसरा, अगर बैटरी से चलने वाली गाड़ियों को लंबी दूरी तक ले जाने के योग्य बनाना है तो इसके लिए बड़ी क्षमता वाली बैटरी उनमें लगानी होंगी और इससे उनका वजन और बढ़ेगा. तो इनके वजन बढ़ने से ट्रैवल के दौरान और अधिक ऊर्जा की खपत होगी जिसका परिणाम इनकी क्षमता पर पड़ेगा."

"वहीं सिंथेटिक फ्यूल के मामले में जब लंबी दूरी की यात्रा पर जाते हैं तो अधिक फ्यूल इसके वजन और तदनुसार इसकी क्षमता पर असर नहीं डालेंगे."

क्या सिंथेटिक फ़्यूल हवाई जहाजों के लिए भी कारगर होंगे?

काल्वो अम्बेल कहते हैं, "हम केवल एक ही मामले में सिंथेटिक फ्यूल की क्षमता को देखते हैं और वो है हवाई जहाज, क्योंकि अगर हम वाकई कार्बन से मुक्त होना चाहते हैं तो वहां केरोसिन जलाने से बचने का विकल्प नहीं है."

तो क्या एविएशन को कार्बन से मुक्त करने के लिए सिंथेटिक फ्यूल की जगह बायोफ्यूल के उत्पादन को बढ़ाया जाना चाहिए?

परिवहन और पर्यावरण के जानकारों के मुताबिक, "जो बायोफ्यूल पौधों के जीवाश्म से प्राप्त किए जाते हैं वो इसके लिए एक उचित समाधान नहीं देते बल्कि उनके इस्तेमाल में कई जोखिम है."

"यूरोप में रोज़ क़रीब डेढ़ करोड़ ब्रेड के टुकड़ों को जलाकर जैव-इथेनॉल ईंधन के रूप में कारों में इस्तेमाल किया जाता है."

वे कहते हैं, "अगर आप सोयाबीन या पॉम ऑयल या सूर्यमुखी के तेल से बायोफ्यूल का उत्पादन करते हैं, तो उसके लिए आपके पास एक बड़ा ज़मीन का टुकड़ा होना चाहिए."

"और जैसा कि हम जानते हैं, आमतौर पर पाम ऑयल का उत्पादन अमेज़ॉन या दक्षिण-पूर्व एशिया में वनों की कटाई का कारण बनता है. और आखिर में, बीमारी के निदान का उपाय बनने की जगह यह उसे और बदतर बनाता है."

काल्वो अम्बेल कहते हैं, "जहां तक खाने के तेल को जेट ईंधन के रूप में इस्तेमाल करने की बात है तो ये भी उचित विकल्प नहीं है."

"अमेरिका में खाना पकाने में जितना तेल इस्तेमाल किया जा रहा है उन सब को ले लें तो भी उस देश के 1% ईंधन की मांग नहीं पूरी हो सकेगी."

काल्वो कहते हैं, "परिवहन और पर्यावरण के लिहाज से हमें 2030 तक एयरलाइंस में सिंथेटिक फ्यूल का इस्तेमाल करना शुरू करना होगा, चाहे ये कम से कम एक फ़ीसद ही क्यों न हो, ताकि धीरे धीरे ये तय हो सके कि हम इस दिशा में कहां तक जाएंगे. क्योंकि हम जीवन पर्यन्त केरोसिन का इस्तेमाल तो नहीं कर सकते."

तो क्या सिंथेटिक फ्यूल का उत्पादन बढ़ाया जा सकता है?

बीबीसी मुंडो ने जिन विशेषज्ञों से इस बारे में बात की वो इस बात पर सहमत हैं सिंथेटिक फ्यूल के उत्पादन में इज़ाफ़ा तकनीकी रूप से संभव है.

लेकिन उस उत्पादन को बढ़ाने के लिए बड़ी मात्रा में अक्षय ऊर्जा की आवश्यकता होगी जो सबसे बड़ी चुनौती है.

"यूरोप जानता है कि अगर वहां से उड़ने वाले सभी हवाई जहाजों को इसी ईंधन से चलाना है तो उन्हें बड़ी संख्या में पवनचक्की, सोलर पैनल आयात करने होंगे."

"उदाहरण के लिए, जर्मनी की सरकार ने हाल ही में इसी दिशा में चिली से समझौता किया, लेकिन ये अभी शुरुआती दौर में है."

प्रोफ़ेसर निलय शाह इशारा करते हैं कि वैश्विक स्तर पर विमानन कंपनियों की सिंथेटिक फ्यूल की आवश्यकता की पूर्ति के लिए उत्पादन को बढ़ाने में कई चुनौतियां हैं.

वे एक-एक कर उन चुनौतियों को गिनाते हैं:

केमिस्ट्री यानी की रसायन शास्त्र में और सुधार करना होगा ताकि जो इनपुट चीज़ें (कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन) सटीक ज़रूरत के मुताबिक फ्यूल में कन्वर्ट हो जाए ( यहां ये भी ज़रूरी है कि ये बग़ैर अतिरिक्त गैस उत्पादन के हो).

आवश्यक मात्रा में अक्षय ऊर्जा की उपलब्धता सुनिश्चित करनी होगी

हाइड्रोजन उत्पादन के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रोलाइसिस क्षमता सुनिश्चित करनी होगी

कार्बन डाइऑक्साइड के उपयुक्त स्रोत स्थापित करने होंगे (उदाहरण- हवा से सीधे प्राप्त करना हो सकता है)

शाह कहते हैं, "सिंथेटिक फ्यूल की जो वर्तमान कीमत है वो पहले ही जीवाश्म ईंधन की तुलना में अधिक है लेकिन समय के साथ इसके कम होने की उम्मीद है."

इम्पीरियल कॉलेज के एक्सपर्ट इशारा करते हैं कि "हमें हर क्षेत्र में ही उत्सर्जन कम करना होगा."

कुछ सेक्टर जैसे कि एविएशन और समुद्री क्षेत्र में बहुत अधिक ऊर्जा वाले ईंधनों की आवश्यकता होगी.

"इसलिए, निकट भविष्य के लिए इस क्षेत्र की ऊर्जा मांग को पूरा करने के लिए सिंथेटिक ईंधन महत्वपूर्ण होने की संभावना है."

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