कृत्रिम पानांपासून स्वच्छ इंधन

जगाची इंधनाची गरज दिवसेंदिवस वाढत आहे. विकसित देशांमधील ऊर्जावापर सर्वाधिक आहे. नैसर्गिक इंधनाचा साठा झपाट्याने संपत चालला आहे. नैसर्गिक इंधनाच्या वापराने प्रदूषणात आणि जागतिक तापमानात वाढ होत आहे. याला उपाय म्हणून स्वच्छ इंधन मिळविण्याचे प्रयत्न सुरू आहेत. त्यात आणखी एका प्रयत्नाची भर पडली आहे. फेरवापर करता येणाऱ्या आणि स्वच्छ ऊर्जेच्या निर्मितीच्या दिशेने गेल्या काही वर्षांत खूपच प्रगती झाली आहे. परंतु, अजूनही बऱ्याच गोष्टी करण्यासारख्या आहेत. स्वच्छ ऊर्जा मिळविण्याच्या दिशेने शास्त्रज्ञांनी आणखी एक पाऊल टाकले आहे. कृत्रिम पानांची निर्मिती शास्त्रज्ञांनी केली आहे व त्याद्वारे स्वच्छ ऊर्जा मिळविण्यासाठी एक पाऊल टाकले आहे. 

ब्रिटनमधील केंब्रिज विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी कृत्रिम पाने तयार केली आहेत. नैसर्गिक पानांप्रमाणे त्यात प्रकाश संश्लेषणाची प्रक्रिया होण्यासाठी सौरऊर्जेचा वापर केला. त्याद्वारे ‘सिंथेसिस गॅस’ मिळविण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले. सर्वसाधारणपणे हायड्रोजन, कार्बन मोनोक्साईड आणि कार्बन डाय-ऑक्साईड यांच्या मिश्रणातून सिंथेसिस गॅस तयार होतो. या वायूचा वापर विविध प्रकारचे इंधन, औषधे, प्लॅस्टिक आणि खते तयार करण्यासाठी केला जातो. हा वायू तयार करण्याच्या अनेक पद्धती आहेत. मात्र कोणत्याही पद्धतीचा अवलंब केला तरी, त्यातून कार्बन डाय-ऑक्साईड हवेत सोडला जातो. त्यामुळे हा वायू तयार करण्याची कोणतीही पद्धत पर्यावरणस्नेही मानली जात नाही. परंतु, शास्त्रज्ञांनी तयार केलेले कृत्रिम पान पाण्यात ठेवले जाते व त्याला सूर्यापासून ऊर्जा पुरविली जाते. यातून सिंथेसिस गॅस किंवा सिनगॅस मिळविला जातो. मात्र या प्रक्रियेत कार्बन डाय-ऑक्साईड हवेत सोडला जात नाही किंवा तो तयारही होत नाही, त्यामुळे या प्रक्रियेतून स्वच्छ ऊर्जेची निर्मिती होते, असा शास्त्रज्ञांचा दावा आहे.

‘‘रोजच्या व्यवहारात आपल्यापैकी बहुतांश लोकांनी सिंथेसिस गॅस किंवा सिनगॅस हे नावही ऐकलेले नसेल; परंतु आपण ज्या वस्तू रोज वापरतो, त्या तयार करताना या वायूचा वापर केलेला असतो. मात्र, या प्रक्रियेत तयार होणारा कार्बन डाय-ऑक्साईड वातावरणाच्या दृष्टीने घातक आहे. ही घातक प्रक्रिया आता टाळता येऊ शकेल,’’ असे मत केंब्रिज विद्यापीठातील रसायनशास्त्र विभागातील प्राध्यापक व प्रमुख संशोधक एर्विन रेनसर यांचे मत आहे. हे संशोधन नेचर मटेरिअल्स या नियतकालिकात प्रसिद्ध करण्यात आले आहे. 

वनस्पतींच्या पानांप्रमाणेच या कृत्रिम पानात प्रकाश संश्लेषणाची क्रिया सूर्यप्रकाश, पाणी आणि कार्बन डाय-ऑक्साईडच्या साह्याने केली जाते. या प्रक्रियेसाठी संप्रेरक म्हणून पेरोव्हस्काईट (कॅल्शियम टिटेनियम ऑक्साईड) याचा वापर केला गेला. या प्रक्रियेनंतर शेवटी हायड्रोजन आणि कार्बन मोनॉक्साईड मिळविले गेले व त्यापासून सिनगॅस तयार केला गेला. ‘‘सध्या या कृत्रिम पानाची कार्यक्षमता कमी आहे. परंतु, नव्या उपकरणांच्या वापराने ती वाढू शकेल. सूर्यप्रकाश भरपूर असलेल्या देशांतच ही प्रक्रिया होऊ शकेल असे नव्हे, तर कोणत्याही देशात पहाटेपासून संध्याकाळपर्यंत ही प्रक्रिया पार पाडली जाऊ शकते,’’ असे या प्रकल्पातील आणखी एक संशोधक व्हर्गिल आंद्रेई यांनी सांगितले. जगभरात तेलाचा वापर फार पूर्वीपासून होतो आहे. पूर्वी तो अन्न शिजवण्यासाठी, समई, पणत्या आदी गोष्टींतून उजेडासाठी, गाडीचे इंधन म्हणून होत असे. आता त्याचे क्षेत्र वाढले. गेल्या काही वर्षांत साबण, सौंदर्य प्रसाधने, औषधेनिर्मिती आणि वाहनांचे इंधन म्हणूनही तेलाचा वापर होतो आहे.

मानवाच्या सुखी जीवनासाठी ऊर्जेची गरज प्रचंड प्रमाणावर आहे, तसेच शेतीसाठीही ऊर्जेची प्रचंड गरज असते. गेल्या काही वर्षांत सौरऊर्जा व पवनऊर्जेचा वापर वाढला आहे. सौरऊर्जा आणि पवनऊर्जेद्वारे विद्युत ऊर्जा तयार करण्याचे प्रमाण वाढते आहे. परंतु, अवजड वाहने, जहाजे, बोटी, विमाने, मोटारी, दुचाकी या सर्व वाहतुकीच्या साधनांसाठी स्वच्छ ऊर्जेचा पर्याय तयार करण्याचे प्रयत्न सुरू आहेत. त्यादृष्टीने नव्या संशोधनाचे महत्त्व आहे. भारताचा विचार केला तर केंद्र सरकारने लोकसभेत दिलेल्या माहितीनुसार भारताचा २०१८-२०१९ मधील इंधनाचा वापर १२ कोटी टन एवढा होता. जीवाश्म इंधनावरील परावलंबित्व कमी करण्याचे प्रयत्न सुरू असले, तरी त्याला अद्याप यश आलेले नाही.

स्वच्छ सिनगॅस तयार करण्यात ब्रिटनमधील शास्त्रज्ञांना यश आले असले, तरी त्याचे रूपांतर द्रवरूप इंधनात करण्याचे आव्हान आहे. जीवाश्म इंधनाचा वापर २०५० पर्यंत निम्म्याने कमी करण्याचा प्रयत्न विकसित देशांचा आहे. त्या प्रयत्नांच्या दिशेने या प्रयोगाची मदत होऊ शकेल.