कार्बन कैप्चर उपयोग और भंडारण भूवैज्ञानिक कुएं का परीक्षण
स्रोत:इंडियन एक्सप्रेस ↗
क्यों मायने रखता है
यह परियोजना सैद्धांतिक CCUS अध्ययनों से व्यावहारिक, फील्ड-स्तर के भूगर्भीय कार्बन भंडारण परीक्षण की ओर भारत के संक्रमण को चिह्नित करती है। यह भारत की उन औद्योगिक क्षेत्रों (hard-to-abate sectors) को डीकार्बोनाइज करने और अपनी नेट-जीरो उत्सर्जन प्रतिबद्धताओं को पूरा करने की रणनीति के लिए एक महत्वपूर्ण विकास है।
सारांश
IIT बॉम्बे और NTPC ने झारखंड के पकरी बरवाडीह में भारत के पहले कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) स्टोरेज टेस्ट वेल की ड्रिलिंग सफलतापूर्वक पूरी कर ली है। NITI आयोग के तत्वावधान में संचालित यह परियोजना, कोयला और बलुआ पत्थर (sandstone) की अवसादी संरचनाओं में भूगर्भीय CO2 भंडारण की व्यवहार्यता का मूल्यांकन करती है। 1,200 मीटर की गहराई तक ड्रिलिंग के साथ, यह पहल भारत में वाणिज्यिक स्तर पर कार्बन कैप्चर, यूटिलाइजेशन एंड स्टोरेज (CCUS) का मार्ग प्रशस्त करती है। इस प्रयास में कोल-बेड मीथेन से समृद्ध कोयला क्षेत्रों के लिए एक भूगर्भीय भंडारण एटलस तैयार करना शामिल है, जो औद्योगिक उत्सर्जन को कम करने और भारत के दीर्घकालिक जलवायु लक्ष्यों को प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।
मुख्य बिंदु
- IIT बॉम्बे और NTPC ने, नीति आयोग के सहयोग से, झारखंड के पकरी बरवाडीह में भारत के पहले CO2 स्टोरेज टेस्ट वेल की सफलतापूर्वक ड्रिलिंग की है।
- इस परियोजना का उद्देश्य अवसादी संरचनाओं, विशेष रूप से कोयले और बलुआ पत्थर में भूगर्भीय CO2 भंडारण की व्यवहार्यता का परीक्षण करना है।
- इस पहल के हिस्से के रूप में, शोधकर्ता कोलवेड मीथेन-समृद्ध कोयला क्षेत्रों के लिए भारत का पहला भूवैज्ञानिक भंडारण एटलस विकसित कर रहे हैं।
- कुएं को 1,200 मीटर की गहराई तक ड्रिल किया गया था, और वर्तमान में CO2 इंजेक्शन और प्लूम मॉनिटरिंग (plume monitoring) को लागू करने के लिए एक दूसरा कुआं ड्रिल किया जा रहा है।
- यह उपलब्धि नॉर्थ करणपुरा कोयला क्षेत्र में पूर्ण-स्तरीय Carbon Capture and Storage (CCS) के लिए महत्वपूर्ण व्यवहार्यता और जोखिम मूल्यांकन प्रदान करती है, जो भारत की Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS) क्षमताओं को आगे बढ़ाती है।
- यह सहयोग 2017 की एक परियोजना पर आधारित है, जिसके तहत IIT Bombay और NTPC ने भारत की पहली CO2 कैप्चर और यूटिलाइजेशन सुविधा (विंध्याचल CCU प्लांट) का शुभारंभ किया था।
महत्वपूर्ण शब्द
कार्बन कैप्चर, उपयोग और भंडारण (CCUS)
औद्योगिक स्रोतों से CO2 को कैप्चर करने वाली प्रौद्योगिकियां, जिनका उद्देश्य उत्पादों में इसके पुन: उपयोग या वायुमंडल में उत्सर्जन को रोकने हेतु गहरी भूगर्भीय संरचनाओं में स्थायी भंडारण करना है।
UPSC context
GS III (पर्यावरण/S&T); औद्योगिक क्षेत्रों को डीकार्बोनाइज करने और भारत के 2070 के नेट-जीरो लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण।
नीति आयोग
भारत का प्रमुख नीतिगत थिंक टैंक जो सरकार को रणनीतिक और तकनीकी सलाह प्रदान करता है, जिसने 2015 में योजना आयोग का स्थान लिया।
UPSC context
GS II (शासन); CCUS नीति रोडमैप तैयार करने में इसकी भूमिका एक प्रमुख संस्थागत विषय है।
कोल-बेड मीथेन (CBM)
एक गैर-पारंपरिक प्राकृतिक गैस, जिसमें मुख्य रूप से मीथेन होती है, जो कोयले की परतों (coal seams) के भीतर फंसी होती है और गैस को मुक्त करने के लिए पानी के दबाव को कम करके निकाली जाती है।
UPSC context
GS III (ऊर्जा); ऊर्जा सुरक्षा और कोयला क्षेत्रों में भूगर्भीय भंडारण स्थलों (geological storage sites) के साथ इसके जुड़ाव के लिए प्रासंगिक।
कार्बन अनुक्रमीकरण
ग्लोबल वार्मिंग को कम करने या टालने के लिए पौधों, मिट्टी, भूगर्भीय संरचनाओं या महासागरों में कार्बन डाइऑक्साइड का दीर्घकालिक भंडारण।
UPSC context
GS III (पर्यावरण); जलवायु शमन तकनीकों और जैविक बनाम भूगर्भीय भंडारण (biological versus geological storage) के ज्ञान का परीक्षण करता है।
हार्ड-टू-अबेट क्षेत्र (Hard-to-Abate Sectors)
इस्पात, सीमेंट और रसायन जैसे भारी उद्योग जहाँ उच्च-ताप और रासायनिक प्रक्रिया की आवश्यकताओं के कारण उत्सर्जन को कम करना कठिन होता है।
UPSC context
GS III (अर्थव्यवस्था/पर्यावरण); औद्योगिक डीकार्बोनाइजेशन की चुनौतियों और CCUS के अनुप्रयोगों पर केंद्रित है।
नेट ज़ीरो 2070
वर्ष 2070 तक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और वायुमंडल से उनके निष्कासन के बीच संतुलन स्थापित करने की भारत की राष्ट्रीय प्रतिबद्धता।
UPSC context
GS III (जलवायु परिवर्तन); COP26 में भारत के पंचामृत संकल्प का एक प्रमुख लक्ष्य।
भूवैज्ञानिक भंडारण
कैप्चर की गई CO2 को स्थायी निपटान के लिए गहरे उप-सतही रॉक फॉर्मेशन (चट्टान संरचनाओं), जैसे कि खाली हो चुके तेल भंडार या गैर-खनन योग्य कोयले की परतों में अंतःक्षेपण (injection)।
UPSC context
GS III (Science & Tech); भारत की चट्टानी संरचनाओं में स्थायी कार्बन दफन (permanent carbon burial) की तकनीकी समझ का परीक्षण करता है।
प्रारंभिक ट्रैप
भारत का पहला CO2 स्टोरेज वेल डेक्कन ट्रैप्स की बेसाल्टिक रॉक फॉर्मेशन्स में कार्बन को सुरक्षित रूप से ट्रैप करता है।
पकरी बरवाडीह परीक्षण कूप (test well) भूगर्भीय भंडारण के लिए अवसादी संरचनाओं (बलुआ पत्थर और गैर-खनन योग्य कोयले की परतों) को लक्षित करता है, न कि दक्कन के पठार की आग्नेय बेसाल्टिक चट्टानों को।
संबंधित अवधारणाएँ
भूमिगत कार्बन सीक्वेस्ट्रेशन के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक भूवैज्ञानिक संरचनाएं कौन सी हैं?
- रिक्त हो चुके तेल/गैस क्षेत्र: प्रमाणित भूगर्भीय ट्रैप और कैप रॉक्स प्रदान करते हैं जिन्होंने लाखों वर्षों तक हाइड्रोकार्बन को सफलतापूर्वक संचित रखा है।
- गैर-खनन योग्य कोयला परतें: उच्च सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं जहाँ CO2 कोयले पर मजबूती से अधिशोषित (adsorb) हो जाती है, जो अक्सर मूल्यवान कोल-बेड मीथेन (CBM) को विस्थापित और मुक्त करती है।
- गहरे लवणीय जलभृत: विशाल, गहरी भूमिगत चट्टानी संरचनाएं जो खारे पानी से संतृप्त हैं, जो समय के साथ इंजेक्ट की गई CO2 को घोलने और उसे सुरक्षित रूप से संचित (trap) करने में सक्षम हैं।
कोल-बेड मीथेन (CBM) पारंपरिक प्राकृतिक गैस और शेल गैस से किस प्रकार भिन्न है?
- सोर्स रॉक: CBM को सीधे उन गैर-खनन योग्य कोयला परतों (coal seams) से निकाला जाता है जहाँ मीथेन अधिशोषित (adsorbed) होती है, जो कि सरंध्र जलाशयों (porous reservoirs) में पाई जाने वाली पारंपरिक गैस या बारीक कणों वाली चट्टानों में पाई जाने वाली शेल गैस से भिन्न है।
- निष्कर्षण विधि: CBM निष्कर्षण के लिए मुख्य रूप से दबाव कम करने हेतु कोयले की परत (coal seam) से जल निकासी (dewatering) की आवश्यकता होती है, जबकि शेल गैस आमतौर पर व्यापक हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग (fracking) पर निर्भर करती है।
- ECBMR लिंकेज: इन परतों में CO2 इंजेक्ट करने से मीथेन विस्थापित होती है, जिससे Enhanced Coalbed Methane Recovery (ECBMR) में मदद मिलती है और साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड का संचयन (sequestering) भी होता है।
अंतर-विषय पैटर्न
CCUS + ग्रीन मेथनॉल उत्पादन
NTPC का विंध्याचल संयंत्र ग्रीन मेथेनॉल उत्पादन के लिए कैप्चर किए गए कार्बन को हाइड्रोजन के साथ संयोजित करता है। यह CCUS तकनीक को वैकल्पिक समुद्री और विमानन ईंधन के लिए नेशनल ग्रीन हाइड्रोजन मिशन के प्रोत्साहन के साथ जोड़ता है।
जलवायु संक्रमण परिसंपत्तियों के रूप में कोयला क्षेत्र
नॉर्थ करणपुरा कोयला क्षेत्र में CO2 भंडारण के लिए कोयला सीमों का मानचित्रण, पारंपरिक जीवाश्म-ईंधन भूगोल को सक्रिय जलवायु शमन परिसंपत्तियों में बदल देता है, जो भारत के नेट जीरो 2070 लक्ष्यों के अनुरूप है।
2026 की प्रारंभिक परीक्षा (prelims) में CCUS विधियों (जैसे Enhanced Coalbed Methane Recovery) और भारत के कोयला क्षेत्रों (coalfields) के भूगोल को मिलाकर एक प्रश्न की उम्मीद करें।
संबद्ध PYQ · 3
संबद्ध PYQ · 3
- 2025MainsGS3
What is Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS)? What is the potential role of CCUS in tackling climate change?
- 2023PrelimsGS1
Consider the following activities: 1. Spreading finely ground basalt rock on farmlands extensively 2. Increasing the alkalinity of oceans by adding lime 3. Capturing carbon dioxide released by various industries and pumping it into abandoned subterranean mines in the form of carbonated waters How many of the above activities are often considered and discussed for carbon capture and sequestration?
- 2014PrelimsGS1
With reference to two non-conventional energy sources called 'coalbed methane' and 'shale gas', consider the following statements: 1. Coalbed methane is the pure methane gas extracted from coal seams, while shale gas is a mixture of propane and butane only that can be extracted from fine-grained sedimentary rocks. 2. In India, abundant coalbed methane sources exist, but so far no shale gas sources have been found. Which of the statements given above is/are correct?
