గ్రీన్ అమ్మోనియా: కంపెనీలు దీని కోసం ఎందుకు పోటీ పడుతున్నాయి?

పక్షుల రెట్టలు.. ప్రధానంగా సముద్ర పక్షులు లేదా గబ్బిలాల విసర్జితాల్లో ఉండే పదార్థం గ్వానోతో అద్బుతమైన ఎరువులు తయారు చేయవచ్చని దక్షిణ అమెరికాలోని ఇంకా సామ్రాజ్య ప్రజలు వందల ఏళ్ల కిందట తెలుసుకున్న విషయాన్ని, 19వ శతాబ్దంలో యూరోపియన్లు కూడా గ్రహించారు.

అలా లాటిన్ అమెరికాలోని పక్షుల ఆవాస ప్రాంతాల్లో భారీ కుప్పలుగా పేరుకుపోయే గ్వానోను సేకరించేందుకు ప్రత్యేకంగా ఒక భారీ పరిశ్రమ ఏర్పడింది.

ఈ గ్వానోలో అమ్మోనియా సమృద్ధిగా ఉంటుంది. దీనిని పీలిస్తే పొడిదగ్గు, తమ్ములు వస్తాయి. రవాణా చేయడానికి ఇది కాస్త ఇబ్బందికరమైన పదార్థం.

1900ల ప్రారంభంలో ఎరువులకు డిమాండ్ పెరగడంతో, ''ఏదైనా మార్గం ఉందా?'' అని కొందరు ఆలోచనలో పడ్డారు.

అలాంటి వారిలో ఒకరైన జర్మన్ కెమిస్ట్ ఫ్రిజ్ హేబర్, కార్ల్ బాష్‌తో కలిసి అమ్మెనియాను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. ఈ ప్రక్రియను వారి పేర్లతోనే హేబర్-బాష్ అంటారు.

మనం వందేళ్లుగా పైగా అదే సాంకేతికతపై ఆధారపడుతున్నాం. అదే లేకపోతే, ప్రస్తుత ప్రపంచ జనాభాలో సగం మాత్రమే ఈ రోజున మిగిలి ఉండేవాళ్లు.

ఆహార ఉత్పత్తుల దిగుబడుల పెరుగుదలకు అమ్మోనియా ఎరువులు చాలా ముఖ్యం.

అయితే, శిలాజ ఇంధనాల వినియోగం ద్వారా జరిగే హేబర్-బాష్ ప్రక్రియ కాలుష్యకారకమైనది కావడంతో, కొత్తగా ఏదైనా చేయగలమా అనే ఆలోచన మళ్లీ మొదలైంది.

ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉత్పత్తవుతున్న కర్బన ఉద్గారాల్లో అమ్మోనియా వాటా ప్రస్తుతం 2 శాతం. దీంతో వాతావరణానికి హానిచేయని గ్రీన్ అమ్మోనియా, లేదా దాని ప్రత్యామ్నాయాల తయారీని కంపెనీలు ఇప్పుడు లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాయి.

''మా వద్ద ఆ వాసన కూడా బయటికి రానంత అధునాతన వ్యవస్థ అందుబాటులో ఉంది'' అని జో బీచ్ చెబుతున్నారు. పునరుత్పాదక ఇంధనాలైన గాలి, నీటి నుంచి అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేస్తున్న అమెరికన్ సంస్థ స్టార్‌ఫైర్ ఎనర్జీకి సహ వ్యవస్థాపకుడిగా, సీఈవోగా జో బీచ్ వ్యవహరిస్తున్నారు. అయితే, అమ్మోనియా నుంచి వచ్చే ఘాటు వాసన కూడా ప్రయోజనకరమేనని ఆయన అంటున్నారు. అది లీక్ అయినప్పుడు మీకే తెలుస్తుందని అన్నారు.

నైట్రోజన్, హైడ్రోజన్‌‌ల సమ్మేళనమే అమ్మోనియా. ఇవి రెండూ అత్యంత సమృద్ధిగా దొరికే మూలకాలే.

భూ వాతావరణంలో ఎక్కువ శాతం నైట్రోజన్, నీటిలో హైడ్రోజన్ ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోలైజర్స్‌ను ఉపయోగించి నీటి నుంచి హైడ్రోజన్‌ను వేరుచేసి, దానిని నైట్రోజన్‌తో పాటుగా రియాక్టర్‌లోకి పంపడం ద్వారా స్టార్‌ఫైర్ ఎనర్జీ కంపెనీ అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

కారు ఎగ్జాస్ట్‌లోని కేటలిస్ట్ కన్వర్టర్ మాదిరిగానే తేనెపట్టు గూడు లాంటి రంధ్రాల నిర్మాణం ద్వారా ఉత్ప్రేరకంతో కలిసి అవి ప్రవహిస్తాయి. ఈ పరికరం ద్వారా నైట్రోజన్, హైడ్రోజన్ సమ్మేళనం జరిగి, చివరికి ద్రవరూపంలోని అమ్మోనియా ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ఈ ప్రక్రియ మొత్తం గాలి, సౌరశక్తి వంటి పునరుత్పాదక ఇంధనంతో పూర్తవుతుందని బీచ్ తెలిపారు. ''సంప్రదాయ అమ్మోనియా ప్లాంట్‌‌లో శీతల స్థితి నుంచి సాధారణ అమ్మోనియా వచ్చేందుకు రెండు నుంచి మూడు రోజులు పడుతుంది. కానీ మాకు ఇది కేవలం రెండు గంటల పని'' అని ఆయన చెప్పారు.

ఈ ప్రక్రియను ఒకసారి ప్రారంభిస్తే, అమ్మోనియా ఉత్పత్తిని నిమిషాల వ్యవధిలోనే ఆపడం కానీ ఆన్ చేయడం కానీ చేయొచ్చు.

పునరుత్పాదక ఇంధన వినియోగంలో వచ్చే మార్పులకు అనుగుణంగా ఇది జరుగుతుంది.

2025 నాటికి రోజుకు ఒక టన్ను అమ్మోనియాను వాణిజ్య స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయగలిగిన పరికరాలను రూపొందించాలని స్టార్‌ఫైర్ ఎనర్జీ లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

ఎలాంటి కాలుష్య కారకాలు విడుదలకాని విధంగా అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేయగలమని, కాలుష్య కారకాలను సులభంగా నియంత్రించగలమని గ్రీన్ అమ్మోనియా స్టార్టప్ కంపెనీలు చూపించాలనుకుంటున్నాయి.

దానికి తోడు స్టార్‌ఫైర్ ఎనర్జీ సహా చాలా కంపెనీలు అమ్మోనియా ఉత్పత్తి చేసే సాంకేతిక పరికరాలను, ఒక షిప్పింగ్ కంటైనర్‌లో పట్టేంత సైజులో అభివృద్ధి చేయాలని భావిస్తున్నాయి.

దీంతో ప్రస్తుతం పనిచేస్తున్న హేబర్ - బాష్ ప్లాంట్ల మాదిరిగా కాకుండా అవి ఏ ప్రదేశంలో అవసరమైతే, అక్కడ ఉపయోగించేందుకు వీలవుతుంది.

''మేం తక్కువ మొత్తంలో ఎరువులు తయారు చేయాలనుకుంటున్నాం, కాబట్టి దానిని మరింత సమర్థంగా వాడుకోగలం'' అని యేల్ యూనివర్సిటీకి చెందిన లీ వింటర్ చెప్పారు. అమ్మోనియా ఎరువులను సుదూర ప్రాంతాలకు రవాణా చేయాల్సిన అవసరాన్ని తగ్గించడం ద్వారా, కర్బన ఉద్గారాలను మరింత తగ్గించవచ్చని ఆమె తెలిపారు.

ఐస్‌లాండ్‌కి చెందిన అట్మోనియా అనే మరో సంస్థ కూడా షిప్పింగ్ కంటైనర్‌లో సరిపోయే తక్కువ సైజు అమ్మోనియా ఉత్పత్తి యంత్రాలను విక్రయించాలని అనుకుంటోంది.

ఎరువుల ఉత్పత్తిలో కర్బన ఉద్గారాలను నియంత్రించడం ముఖ్యమని, దానితో పాటు ఇంధనంగా ఉపయోగించేందుకు వీలైనంత స్థాయిలో అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేయడం అందులో ఉన్న మరో అతిపెద్ద సవాల్ అని కంపెనీ సహ వ్యవస్థాపకురాలు, సీఈవో హెల్గా ఫ్లోసాడట్టిర్ తెలిపారు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా రవాణా అవసరాలకు శిలాజ ఇంధనాల వినియోగాన్ని తగ్గించేందుకు ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

డగ్లస్ మాక్‌ఫార్లేన్, ఆస్ట్రేలియాలోని మోనాష్ యూనివర్సిటీలో ప్రొఫెసర్. ఈయన జూపిటర్ అయోనిక్స్‌కి చీఫ్ సైంటిఫిక్ ఆఫీసర్‌గానూ ఉన్నారు. ఇంధనంగా అమ్మోనియా వినియోగంపై అమితమైన ఆసక్తి ఉందని డగ్లస్ అన్నారు. అయితే, డిమాండ్‌ను తీర్చగలిగే స్థాయిలో ఉత్పత్తి గణనీయంగా పెరగాల్సి ఉంటుందని ఆయన అభిప్రాయపడ్డారు. ''గిగావాట్ల అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే స్థాయిలో ఈ ప్లాంట్లు ఉండాలి'' అన్నారు.

ప్రస్తుతం మెగావాట్ల స్థాయిలో అమ్మోనియా ఉత్పత్తి వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసే యోచనలో జూపిటర్ అయానిక్స్ ఉంది. ఇది రోజుకొక టన్ను అమ్మోనియా ఉత్పత్తి చేయగలదు.

స్టార్‌ఫైర్ ఎనర్జీ, అట్మోనియా టెక్నాలజీతో జూపిటర్ అయానిక్స్ టెక్నాలజీ భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇందులో నైట్రోజన్ అణువులను వేరుచేసేందుకు లిథియంను ఉత్ప్రేరకంగా వాడుతారు. సహజంగానే లిథియం నైట్రైడ్ సమ్మేళనంలో బలమైన నైట్రోజన్ అణువులు ఉంటాయి. ఆ తర్వాత ఈ నైట్రోజన్ అణువులు హైడ్రోజన్‌తో కలిసి అమ్మోనియా తయారవుతుంది.

రానున్న ఏడాది నుంచి ఏడాదిన్నర కాలంలో తమ పరికరాల ఉత్పత్తి స్థాయిని పెంచుకోవాలని జూపిటర్ అయానిక్స్ లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. విక్టోరియా రాష్ట్రానికి చెందిన ఒక రైతు తన వ్యవసాయ భూమిలో, సోలార్ ప్యానెల్స్ సాయంతో ఈ టెక్నాలజీని ప్రయోగాత్మకంగా పరీక్షించాలని అనుకుంటున్నట్లు ప్రొఫెసర్ డగ్లస్ తెలిపారు.

ప్రొఫెసర్ వింటర్ చెప్పినట్లు, ఎంత భారీస్థాయిలో అమ్మోనియా ఉత్పత్తి చేయగల టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేస్తాయనేదే ఆ కంపెనీల ముందున్న అతిపెద్ద సవాల్.

ఇందులో ఇతర అంశాలు కూడా ఉన్నాయి. ''పొలాల్లో అమ్మోనియా పిచికారీ చేయడం వల్ల గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలు విడుదలయ్యే అవకాశం ఉంది. మొక్కల ఎదుగుదలలో కీలకమైన నైట్రోజన్‌ను మట్టి ద్వారా ప్రత్యక్షంగా అందించే విధానాలను పాటిస్తే గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలను నివారించవచ్చు'' అని అమెరికాకి చెందిన నైట్రిసిటీ ప్రెసిడెంట్, సీఈవో జోష్ మెక్ఇనానీ వివరించారు.

సౌరశక్తితో నడిచే ప్లాస్మా సెల్స్‌ను వినియోగించి గాలి నుంచి నైట్రోజన్‌ను వేరుచేసే టెక్నాలజీని ఆయన కంపెనీ అభివృద్ధి చేస్తోంది. ఇది నేరుగా మట్టిలో కలిపే నైట్రిక్ యాసిడ్ తయారీకి ఉపయోగపడుతుంది. ఇందులో భాగంగా టమోటా మొక్కలపై చేసిన తొలి దశ ప్రయోగాలు విజయవంతమయ్యాయి. ఆ కంపెనీ ఇప్పుడు అమెరికా ఫాస్ట్‌ఫుడ్ చైన్ చిపోటిల్‌కి ఉత్పత్తులు సరఫరా చేసే వ్యవసాయదారులతో ఈ టెక్నాలజీని ప్రయోగాత్మకంగా పరీక్షిస్తోంది.

''మాకు హైడ్రోజన్ అవసరం లేదు. మేం నేరుగా ఎరువులే తయారు చేస్తాం'' అని డాక్టర్ మెక్ఇనానీ అన్నారు.

అమ్మోనియాను నిల్వ చేయడానికి, రవాణా చేసేందుకు ఇప్పటికే ప్రపంచవ్యాప్తంగా చాలా ఏర్పాట్లు ఉన్నాయని ఆక్స్‌ఫర్డ్ యూనివర్సిటీకి చెందిన బిల్ డేవిడ్ అన్నారు.

ఏడాదికి 2.4 గిగావాట్ల పవన శక్తితో 4,54,000 టన్నుల అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే ఉజ్బెకిస్తాన్‌లోని ప్లాంట్ తరహాలో, పునరుత్పాదక శక్తితో పెద్దమొత్తంలో అమ్మోనియా తయారీ చేసే భారీ ప్రాజెక్టులను ఆయన ప్రశంసించారు.

అమ్మోనియాను ఇంధనంగా ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, స్వతహాగా ఇంధనంగా మండే స్వభావం కలిగిన హైడ్రోజన్ విడుదల సమయంలో పగుళ్లు ఏర్పడొచ్చు అని డార్సీ పార్టనర్స్‌లో సీనియర్ రీసర్చ్ అసోసియేట్‌‌ లిండ్సే మోట్లో తెలిపారు. డార్సీ పార్టనర్స్ సంస్థ చమురు, సహజవాయువు పరిశ్రమతో కలిసి పనిచేస్తుంది.

''మేం అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే టెక్నాలజీ అభివృద్ధిలో నిజమైన పురోగతిని చూస్తున్నాం'' అని ఆమె చెప్పారు.

దీనికి పక్షుల రెట్టలతో సంబంధం లేదు, కాదంటారా?

ఇవి కూడా చదవండి:

బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)