ऊर्जा स्रोतांचे संक्रमणः जीवाश्म इंधन ते अपारंपरिक ऊर्जा

ऊर्जा स्रोतांचे संक्रमणः जीवाश्म इंधन ते अपारंपरिक ऊर्जा

इंधनाचा वातावरण प्रदूषित करण्यामध्ये फार मोठा वाटा आहे, तो पूर्णपणे अस्वीकार्य आहे. ज्या प्रकारे जागतिक स्तरावरच्या नेत्यांनी पुढच्या काही वर्षांसाठी लक्ष्य निश्चित केले आहे, ते नजीकच्या भविष्यात फार मोठे आमूलाग्र बदल घडणार आहेत हेच निश्चितपणे सूचित करतात. ऑटोमोबाईल उद्योगजगताने भिंतीवरील हे लिखाण वाचले आहे असे दिसते. त्यांनी हा बदल स्वीकारल्याचे दिसत आहे. त्यांनी जीवाश्म इंधनापासून अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांकडे संक्रमण करण्याचा निर्णय घेतला आहे.

भारतातील पर्जन्यात वाढ होण्याची शक्यता!
स्तुती नको, कृती हवी – ग्रेटा थनबर्गची यूएस काँग्रेसकडे मागणी
जी२० देशांना औष्णिक वीजनिर्मितीसाठी सवलती

हवामानबदल हा विषय आता वादविवाद स्पर्धेचा राहिलेला नाही. त्यावर ठोस काही उपाययोजना करण्याची गरज आहे हे आता सर्व राष्ट्रांना समजले व उमगले आहे. काही वर्षांपूर्वी हवामानबदल होत आहे की नाही याबाबत अनेकांच्या मनात साशंकता होती. ही शंका प्राथमिकरीत्या मानवाच्या हस्तक्षेपासंबंधी होती. निसर्गासमोर मानव हा अतिशय सूक्ष्म व निरुपद्रवी प्राणी आहे. त्याच्या कर्माने तो कधीच निसर्गावर मात करू शकणार नाही, किंवा निसर्गाला तो बदलवू शकत नाही, ही सर्वसाधारण धारणा आजही आपल्या सर्वांच्या मनात घर करून आहे. काही वर्षांपूर्वी किंवा दशकांपूर्वी तर ही धारणा फारच प्रबळ होती. मानवाने जी काही सांस्कृतिक व ऐहिक प्रगतीची लक्षणं मानली आहेत, त्यात जीवाष्म इंधनाचा ऊर्जा म्हणून जो वापर होतो आहे, तो त्या यादीत अग्रणी आहे. आणि या ऊर्जास्रोताने व त्यापासून निर्मिलेल्या धुराने जो उच्छाद मांडला आहे त्याने संपूर्ण जगाचे पर्यावरण दूषित झाले आहे. निर्मळ व संतुलित असणारे पृथ्वीचे पर्यावरण, व त्यात घडणाऱ्या क्रियाप्रक्रियाचे चक्र, या साऱ्या गोष्टी बिघडून गेल्या आहेत.

COP26 शिखर परिषद आणि त्याची उद्दिष्ट्ये 

त्याचमुळे COP26 ग्लासगाव शिखर परिषदेने जगभरात जाणवत असलेल्या जागतिक हवामान बदलाच्या वैविध्यपूर्ण छटा व त्यापासून होणारी हानी टाळण्यासाठी अनेक मोठी व भव्य उद्दिष्टे निश्चित केली आहेत. त्यातील काही उद्दिष्टे वास्तववादी आहेत तर काही अतिशय महत्वाकांक्षी आहेत. त्यात अशीही काही उद्दिष्ट्ये आहेत जी सैद्धांतिकरीत्या फारच आदर्श आहेत, पण व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य वाटतात. तरीही अशी उद्दिष्ट्ये साध्य करणे अतिशय आवश्यक आहे, किमान तिथपर्यंत पोहोचण्याचा प्रयत्न करणे गरजेचे आहे. COP26 मध्ये जाहीर करण्यात आलेले अवास्तव आणि अप्राप्य लक्ष्यांची घोषणा ही निश्चितच एक स्वागतार्ह गोष्ट आहे. इथे ज्या काही गोष्टी साध्य करण्याच्या घोषणा झाल्या त्यातील साऱ्या प्रक्रियेत जगभरातील सारेच देश सहभागी होते. त्यामुळे हवामानात हानिकारक बदल घडवून आणणाऱ्या घटकांवर लगाम घालण्याचा हेतू हा फक्त काही देशांचाच होता असे नाही तर सारे जग हवामानबदलाबद्दल जागरूकतेने व सर्वसंमतीने या समस्येकडे पाहतो आहे हे ही परिषद स्पष्ट दर्शवते. ही सर्वसमावेशक जाणीव येणाऱ्या काळातील जीवनशैलीत घडून येणाऱ्या बदलांची पावती आहे जी पर्यावरणाचा ऱ्हास थांबवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी तातडीने हाती घेणे आवश्यक आहे.

विद्युत वाहनांची किमया 

काही दिवसांपूर्वी मला एका विद्युत वाहन प्रदर्शनात भाग घेण्याची संधी मिळाली. त्या प्रदर्शनात पेट्रोल-डिझेल इंधनामुळे जे प्रदूषण वाढते आहे त्याचा सामना व बिमोड करण्यासाठी ऑटोमोबाईल क्षेत्राने घेतलेल्या पुढाकारांचा आणि साधलेल्या प्रगतीचा उत्सव होता. मी तो प्रत्यक्ष अनुभवू शकलो याचा मला आनंद आहे. जागतिक स्तरावर वापरात असणारी सारी वाहतुकीची साधने ही मुख्यतः पेट्रोल-डिझेलवरच चालतात व त्यावरच ती अवलंबून आहेत. हा इंधनप्रकार व त्याचे स्रोत अतिशय मर्यादित आहे आणि नजीकच्या भविष्यात या इंधनाचा स्रोत पूर्णपणे बंद होणार आहे. ही भयावह परिस्थिती आहे. हा इंधनप्रकार नष्ट होण्याच्या वस्तुस्थितीशिवाय, त्याचा वातावरण प्रदूषित करण्यामध्ये जो फार मोठा वाटा आहे, तो पूर्णपणे अस्वीकार्य आहे. ज्या प्रकारे जागतिक स्तरावरच्या नेत्यांनी पुढच्या काही वर्षांसाठी लक्ष्य निश्चित केले आहे, ते नजीकच्या भविष्यात फार मोठे आमूलाग्र बदल घडणार आहेत हेच निश्चितपणे सूचित करतात. ऑटोमोबाईल उद्योगजगताने भिंतीवरील हे लिखाण वाचले आहे असे दिसते. त्यांनी हा बदल स्वीकारल्याचे दिसत आहे. त्यांनी जीवाश्म इंधनापासून अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांकडे संक्रमण करण्याचा निर्णय घेतला आहे.

विद्युत वाहनं व त्यांच्या सद्याच्या मर्यादा 

या एक्स्पोमध्ये भारताच्या सर्व मोठ्या ऑटोमोबाईल कंपन्या, तसेच काही नवउद्योजक (स्टार्टअप), सहभागी झाले होते. त्या सर्वांनी आपली इलेक्ट्रिक वाहने या प्रदर्शनात ठेवलेली होती. ही सारी इलेक्ट्रिक वाहने पाहताना फार विलक्षण वाटले. त्या वाहनांची डिझाईन व रंगसंगती पाहून पार भारावून गेल्यासारखे झाले होते. त्या साऱ्या गाड्यांमध्ये एक ‘वाव’ फॅक्टर होता व त्यांची ‘टेस्ट ड्राईव्ह’ तर अतिशय स्मूथ व आरामदायी होती. आवाज नाही की प्रदूषण नाही. भविष्याचा हा घेतलेला अनुभव खूपच आकर्षक व लोभसवाणा होता. आवाजाबाबत बोलायचे झाले तर या गाड्या कर्णकर्कश्श आवाज करत नसल्याकारणाने इतरांची सुरक्षितता धोक्यात येऊ शकते. त्याचमुळे काही ठिकाणी या गाड्यांमध्ये आवाज निर्माण करणारे उपकरण बसवण्याच्या सूचना देण्यात आलेल्या आहेत. आवाज न करता या गाड्या जर रस्त्यांवर फिरू लागल्या तर पादचारी व सहगाडी चालवणाऱ्यांना विद्युत गाडीच्या अस्तित्वाची जाणीव फार उशिरा होईल व त्यातून अपघात होतील.

हे प्रदर्शन सर्वांसाठी खुले होते व यात ठेवण्यात आलेल्या गाड्यांना बघण्यासाठी बरीच गर्दी झाली होती. पण यात जे संभाव्य ग्राहक होते त्यांना अडचणीची ठरणारी जी प्रमुख बाब निदर्शनास आली ती म्हणजे या गाड्यांच्या चढ्या किमती. या गाड्यांच्या किमती इतक्या जास्त आहेत की पर्यावरण संतुलनाबाबत संवेदनशील संभाव्य खरेदीदारांना या किमती विकत घेण्यापासून परावृत्त करू शकतात. दुसरा एक प्रतिबंधक घटक म्हणजे या गाड्यांची बॅटरी व ती चार्ज करण्यासाठी लागणारा वेळ. मला या प्रदर्शनात असे सांगण्यात आले होते की ५ तास बॅटरी चार्ज केल्यानंतर ती गाडी सुमारे १०० किमी इतकी धावते. त्यानंतर परत ५ तास चार्जिंग. त्यातही काही गाड्यांच्या बॅटरी बदलल्या जाऊ शकत नाहीत. त्यामुळे, त्या वाहनचालकाला जोपर्यंत ती बॅटरी चार्ज होत नाही तोपर्यंत प्रतिक्षेतच स्वतःचा वेळ घालवावा लागेल. बॅटरीची देखभाल हे सुद्धा एक महत्त्वाचे कार्य असणार आहे जे नेहमी व सातत्यपूर्णपणे पार पाडावे लागणार आहे. सर्वाधिक चांगल्या बॅटरी ह्या लिथियन आयन प्रकारातील असतात व त्यांची विल्हेवाट लावणे हे देखील एक खूप मोठे व जिकिरीचे काम असेल. अशा कामातून गेलेल्या बॅटरी व त्यापासून निर्माण होणारा कचरा पर्यावरणाला घातक ठरू शकतो. अशा कचऱ्याचा ढीग रचून ठेवल्यामुळे पर्यावरणाचे जास्तच नुकसान होण्याची शक्यता आहे.

प्लास्टिकचा कहर 

१९७०/८०च्या दशकात, व त्यानंतर, प्लास्टिक फारच लोकप्रिय झाले होते. प्लास्टिकच्या पिशव्या बाजारात आल्यानंतर काही वर्षातच कापडाच्या पिशव्या पूर्णतः वापरातून बंद झाल्या. पिशव्यांची वाढती मागणी होत राहिल्याने कापसाचे अधिक पीक घेण्याची त्याकाळी निकड भासू लागली होती. त्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर अतिरिक्त जमीन कापूस लागवडीखाली आणावी लागेल व त्यासाठी अधिक वीज आणि पाण्याची गरज भासेल ही त्याकाळची भीती होती. अशा मोक्याच्या वेळी प्लास्टिक व त्यापासून बनवलेले अनेक प्रकार बाजारात येऊ लागले. प्लास्टिक निर्मितीसाठी पाणी आणि जमिनीची फार मोठी गरज नव्हती. तसेच, रसायनशास्त्रात होत गेलेल्या शोधामुळे व तंत्रज्ञाच्या प्रगतीमुळे प्लास्टिकचे अनेकविध उपयोग लोकांच्या लक्षात येऊ लागले व त्यांच्या पचनीही पडू लागले. मात्र, सुरुवातीच्या काळात त्याची विल्हेवाट कशी लावायची याचा विचार कोणी केला नाही. प्लास्टिक वापरणारे सारेचजण त्याचा वापर केल्यानंतर त्याला कुठेही फेकू लागले. त्यामुळेच अनेक छोट्यामोठ्या शहरांमध्ये आणि गावांच्या आसपासही प्लास्टिकचे डोंगर साचू लागले. प्लास्टिकपासून अगदी सोप्या पद्धतीने मुक्त होण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे महासागर. प्लास्टिकची विल्हेवाट लावण्यासाठी साऱ्यांनी हा पर्याय नंतर निवडला. महासागर व त्याचे पाणी अथांग वाटते त्यामुळे तो सारा कचरा आपल्या उदरात सामावून घेईल या भाबड्या आशेवर साऱ्यांनी त्यात प्लास्टिक टाकायला सुरुवात केली. पण मानवाच्या अशा करणीने महासागरातील जीवसृष्टीला हानी पोहोचत आहे ही बाब आताशा कुठे आपल्या लक्षात येऊ लागली आहे. महासागरात जरा दूरवर गेल्यानंतर तिथे मोठमोठ्या व्यासाचे व व्याप्तीचे प्लास्टिकचे ढिगारे तरंगताना दिसत आहेत आणि हे फार काही चांगले दृश्य नाही. खरंतर हे ढिगारे समुद्रातील वनस्पती आणि प्राण्यांसाठी मृत्यूचे सापळे ठरत आहेत.

लिथियम बॅटरीची वास्तविकता  

आपण आताच प्लास्टिकच्या या अत्यंत घातक धोक्याबद्दल जागृत झालो आहोत आणि या संकटाला आळा घालण्यासाठी अनेक नवनवीन मार्ग शोधत व अंमलात आणू लागलो आहोत. लिथियम आयन बॅटरीबाबत सुद्धा असेच काहीसे भाष्य व भाकीत केले जाऊ शकते. लिथियम हा धातू धोकादायक आहे यात कोणताच वाद नाही. तो पर्यावरणाला हानिकारक ठरू शकतो याबद्दलही कोणाच्या मनात शंका असू नये. तसेच, हा धातू आणि त्याचा पुरवठा जागतिक स्तरावर फारच कमी आहे. जगातील मोजक्याच काही देशांमध्ये लिथियमचे साठे सापडतात. त्यातही हे साठे चीन व अफगाणिस्तान सारख्या देशात मोठ्या प्रमाणावर मिळतात. त्यामुळे अशा देशांचा वरचष्मा इतर देशांवर राहणार आहे.

लिथियम आयन बॅटरी हे एक असे उपकरण आहे जे लिथियमचे आयन एका इलेक्ट्रोडमधून दुसऱ्या इलेक्ट्रोडमध्ये स्थानांतरित करते. बॅटरीत जिथे आयन साठवले जाते त्याला इलेक्ट्रोड म्हणतात व या बिंदूपासून लिथियमचे आयन त्यांची रासायनिक प्रक्रिया सुरू झाल्यानंतर बाहेर पडतात. बाहेर पडल्यानंतर ते बॅटरीत असणाऱ्या इलेक्ट्रोलाइटमधून पोहत जातात व विरुद्ध चार्ज असणाऱ्या कॅथोडशी रासायनिकरित्या जोडले जातात. ही क्रिया जेव्हा पार पडते तेव्हा त्या बॅटरीद्वारे विद्युत प्रवाह निर्माण होतो.

रिचार्जिंगच्या टप्प्यात ही प्रक्रिया उलट दिशेने कार्यरत होते. लिथियम आयन कॅथोडमधून बाहेर पडतात आणि साठवणूक करणाऱ्या इलेक्ट्रोडकडे ते परत जातात व तेथेच बस्तान मारून बसतात. ही इतकी सोपी प्रक्रिया आहे. इलेक्ट्रोडपासून कॅथोडपर्यंत इलेक्ट्रॉन आणि आयन पाठवणे व नंतर त्यांना माघारी बोलवणे हा चार्जिंग व रिचार्जिंगचा कळीचा मुद्दा आहे. जेव्हा इलेक्ट्रॉन आणि आयनची हालचाल मंद किंवा कमी गतीने होते तेव्हा रिचार्जिंगसाठी लागणारा वेळही त्याच पटीत वाढत जातो. जर इलेक्ट्रोलाइटच्या माध्यमातून यांची हालचाल जलद आणि वेगवान झाली तर त्या बॅटरीचे रिचार्जिंग अतिशय कमी वेळात होऊ शकते. त्यामुळे इलेक्ट्रॉन व आयनच्या प्रवाहाचा दर कसा वाढवता येईल यावर आता प्रयत्न केले जात आहेत. हा वेग वाढवण्यासाठी जगात अनेक ठिकाणी वेगवेगळ्या प्रकारच्या इलेक्ट्रोलाइट्सवर प्रयोग केले जात आहेत. एकदा का हे जादुई माध्यम सापडले की मग इलेक्ट्रिक वाहनांची उपयुक्तता अनेक पटींनी वाढू लागेल. सद्याच्या घडीला या कामासाठी अनेक माध्यमांपैकी जे सर्वोत्तम माध्यम वैज्ञानिकांना व तंत्रज्ञांना वाटते ते आहे लिथियम आयर्न फॉस्फेट. या रासायनिक घटकाने अतिशय परिणामकारक व उत्साहवर्धक परिणाम दिले आहेत.

अपारंपरिक ऊर्जास्रोत व त्यांचा उत्पादन खर्च  

जीवाश्म इंधनावरील जगाचे अवलंबित्व कमी करण्यासाठी आणि अक्षयऊर्जा स्रोतांपासून निर्माण झालेल्या ऊर्जेचा वापर वाढवण्यासाठी अनेक अभ्यास व प्रयत्न केले जात आहेत. १९९१ पासून ते २०२० पर्यंत लिथियम आयन बॅटरीच्या किमतीत ९७% इतकी अफाट घट झालेली आहे. सरकारी तसेच खाजगी संस्थांनी केलेले संशोधन आणि राबवण्यात आलेल्या नवकल्पनांमुळे या किमती कमी होण्यात मोठ्या प्रमाणावर मदत झाली आहे. नवीन अपारंपरिक ऊर्जास्रोतातून निर्माण झालेली ऊर्जा स्वस्त नसते. ही ऊर्जा सर्वसामान्यांना परवडणारी असावी हा संकल्प व हेतू ठेऊन काम केल्याने उद्योजक व सरकार अधिक चांगल्या उत्पादन क्षमतेचे युनिट्सची स्थापन करण्यासाठी पुढे येत आहेत, वितरण प्रणालीची कार्यक्षमता वाढवली जात आहे. त्याचबरोबर व्यापारीकरणाची व मार्केटिंगची नवी प्रणाली विकसित केली जात आहे जेणेकरून बॅटरी वापरणारा जो एन्ड युझर आहे त्याला ती कमी व परवडणाऱ्या किमतीत मिळेल.

अक्षय व अपारंपरिक ऊर्जेकडे वळणे ही काळाची गरज आहे. येत्या काही वर्षात जगातील अनेक श्रीमंत तसेच गरीब देशांनी पर्यावरण वाचवण्यासाठी व हवामानबदल टाळण्यासाठी ज्या काही भव्य योजनांची कल्पना केली आहे, त्याकडे अधिक गंभीरपणे पाहण्याची गरज आहे. गरीब देशांना जीवाश्म इंधन वापरण्यापासून प्रतिबंधित केल्यास त्यांच्या विकासाच्या योजना विस्कळीत होऊ शकतात. त्यांची संपूर्ण अर्थव्यवस्था त्यामुळे मोडकळीस येऊ शकते कारण पेट्रोल-डिझेलच्या वापरावरच त्यांची अर्थव्यवस्था तग धरून आहे. आर्थिक मदत आणि तंत्रज्ञान हस्तांतरणाच्या संदर्भात श्रीमंत देशांनी देऊ केलेली भरपाई प्रत्यक्षात येणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी नूतनीकरणीय प्रक्रिया व स्त्रोतांद्वारे निर्माण होणारी ऊर्जा वास्तविक वेळेत, लगेचच, वापरावी लागते. अन्यथा, त्याच्या साठवणुकीच्या समस्या निर्माण होतील. त्यामुळे नंतरच्या काळात काही अगम्य व अकल्पित अशा पर्यावरणीय समस्या निर्माण होतील. त्यामुळे पुन्हा एकदा आपण प्लास्टिकचाच कित्ता गिरवू.

असे होऊ नये याची काळजी घेणे महत्त्वाचे!

डॉ. प्रवीण गवळी, भारत सरकारच्या विज्ञान व तंत्रज्ञान विभागाच्या अधिन कार्यरत नवी मुंबईतील, भारतीय भूचुंबकत्व संस्थेत, वैज्ञानिक म्हणून कार्यरत आहेत.

COMMENTS

WORDPRESS: 0
DISQUS: 0