भारत में स्वच्छ ऊर्जा परिवर्तन के लिए ग्रीन अमोनिया का उपयोग
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
ग्रीन अमोनिया और ग्रीन हाइड्रोजन भारत की जलवायु प्रतिबद्धताओं (पंचामृत) और ऊर्जा सुरक्षा रणनीति के केंद्र में हैं। इनके अनुप्रयोगों, उत्पादन प्रक्रियाओं और संबंधित सरकारी मिशनों को समझना GS3 S&T, पर्यावरण और अर्थव्यवस्था के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है।
सारांश
भारत जीवाश्म ईंधन से अक्षय ऊर्जा की ओर अपने संक्रमण में ग्रीन अमोनिया को रणनीतिक रूप से एक धुरी के रूप में स्थापित कर रहा है। अक्षय स्रोतों द्वारा संचालित जल इलेक्ट्रोलिसिस से प्राप्त ग्रीन हाइड्रोजन के साथ नाइट्रोजन को मिलाकर उत्पादित, ग्रीन अमोनिया ऊर्जा भंडारण, स्वच्छ समुद्री ईंधन और उर्वरक क्षेत्र को डीकार्बोनाइज करने के लिए एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है। राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन और SIGHT कार्यक्रम द्वारा समर्थित, ग्रीन अमोनिया की दिशा में इस प्रोत्साहन का उद्देश्य ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ाना, प्राकृतिक गैस पर आयात निर्भरता को कम करना और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करना है। हालाँकि, इस क्षमता को साकार करने के लिए उच्च उत्पादन लागत को संबोधित करने, आवश्यक बुनियादी ढांचे के निर्माण और भारत को ग्रीन अमोनिया के लिए एक वैश्विक केंद्र बनाने हेतु एक स्थायी घरेलू मांग पारिस्थितिकी तंत्र बनाने की आवश्यकता है।
मुख्य बिंदु
- ग्रीन अमोनिया भारत के स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण में एक महत्वपूर्ण माध्यम के रूप में उभर रहा है, जो स्वच्छ ईंधन और एक टिकाऊ उर्वरक विकल्प दोनों के रूप में कार्य कर रहा है।
- नेशनल ग्रीन हाइड्रोजन मिशन का लक्ष्य 2030 तक प्रति वर्ष 5 मिलियन मीट्रिक टन (MMT) ग्रीन हाइड्रोजन की क्षमता स्थापित करना है, जिसमें ग्रीन अमोनिया एक प्रमुख एंड-यूज़ एप्लिकेशन है।
- ग्रीन अमोनिया की ओर संक्रमण कृषि (उर्वरक), समुद्री शिपिंग और भारी उद्योगों जैसे 'हार्ड-टू-अबेट' (hard-to-abate) क्षेत्रों को महत्वपूर्ण रूप से डीकार्बोनाइज (decarbonize) कर सकता है, साथ ही आयातित प्राकृतिक गैस पर निर्भरता को कम कर सकता है।
- इस रणनीतिक बदलाव के लिए उच्च उत्पादन लागत, अपर्याप्त भंडारण और परिवहन बुनियादी ढांचे, तथा मजबूत मांग-पक्षीय प्रोत्साहनों की आवश्यकता जैसी चुनौतियों से पार पाने की आवश्यकता है।
महत्वपूर्ण शब्द
राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन
2023 में शुरू की गई एक प्रमुख पहल जिसका उद्देश्य भारत को ग्रीन हाइड्रोजन के उत्पादन, उपयोग और निर्यात के लिए एक वैश्विक केंद्र बनाना है, जिसमें 2030 तक 5 MMT वार्षिक क्षमता का लक्ष्य रखा गया है।
UPSC context
GS Paper III: ऊर्जा, पर्यावरण। भारत के नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्यों, आयात में कमी और जलवायु प्रतिबद्धताओं (नेट जीरो 2070) की समझ का परीक्षण।
ग्रीन हाइड्रोजन ट्रांज़िशन के लिए रणनीतिक हस्तक्षेप (SIGHT) कार्यक्रम
नेशनल ग्रीन हाइड्रोजन मिशन का एक वित्तीय उप-घटक जो लागत-प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए घरेलू इलेक्ट्रोलाइजर विनिर्माण और ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन के लिए प्रोत्साहन प्रदान करता है।
UPSC context
GS पेपर III: अर्थव्यवस्था, इन्फ्रास्ट्रक्चर। औद्योगिक नीति, राजकोषीय प्रोत्साहन और हरित प्रौद्योगिकियों के स्वदेशीकरण पर आधारित प्रश्नों के लिए प्रासंगिक।
ग्रीन अमोनिया
नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित जल इलेक्ट्रोलिसिस से प्राप्त हाइड्रोजन को नाइट्रोजन के साथ मिलाकर उत्पादित अमोनिया, जो कार्बन-न्यूट्रल उर्वरक और समुद्री ईंधन के रूप में कार्य करता है।
UPSC context
GS पेपर III: विज्ञान एवं तकनीक, पर्यावरण। कृषि और शिपिंग जैसे 'हार्ड-टू-अबेट' (hard-to-abate) क्षेत्रों को डिकार्बोनाइज (decarbonizing) करने के लिए महत्वपूर्ण।
नवीन एवं नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (MNRE)
भारत के नवीकरणीय ऊर्जा संक्रमण के लिए जिम्मेदार नोडल मंत्रालय, जो विशेष रूप से नेशनल ग्रीन हाइड्रोजन मिशन के समन्वय, कार्यान्वयन और वित्तीय दिशानिर्देशों की निगरानी करता है।
UPSC context
GS पेपर II/III: शासन (Governance), ऊर्जा (Energy)। यह सतत विकास की दिशा में भारत के बदलाव को प्रेरित करने वाले संस्थागत ढांचों के ज्ञान का परीक्षण करता है।
इलेक्ट्रोलाइजर
एक ऐसा उपकरण जो जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए विद्युत का उपयोग करता है; यह नवीकरणीय स्रोतों से 'ग्रीन हाइड्रोजन' के उत्पादन के लिए मुख्य तकनीक है।
UPSC context
GS पेपर III: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी। भारत में हरित ऊर्जा उत्पादन और विनिर्माण चुनौतियों की तकनीकी समझ का परीक्षण करता है।
प्रारंभिक ट्रैप
ग्रीन अमोनिया की तुलना में ग्रीन हाइड्रोजन का ऊर्जा घनत्व (energy density) अधिक होता है और परिवहन के लिए इसे द्रवित करना अधिक आसान है।
ग्रीन अमोनिया वास्तव में मात्र -33°C पर ही द्रवित (liquefy) हो जाता है और इसका वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व (volumetric energy density) अधिक होता है, जिससे इसे हाइड्रोजन (जिसके लिए -253°C की आवश्यकता होती है) की तुलना में स्टोर और ट्रांसपोर्ट करना काफी आसान और सस्ता हो जाता है।
संबंधित अवधारणाएँ
हाइड्रोजन उत्पादन के 'रंग' एक-दूसरे से किस प्रकार भिन्न हैं?
- ग्रे हाइड्रोजन: प्राकृतिक गैस (मीथेन) से स्टीम मीथेन रिफॉर्मिंग (steam methane reforming) के माध्यम से उत्पादित, जिसमें इसके परिणामस्वरूप निकलने वाली ग्रीनहाउस गैसों को वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
- ब्लू हाइड्रोजन: इसे ग्रे हाइड्रोजन के समान ही जीवाश्म ईंधन से निकाला जाता है, लेकिन इसमें कार्बन उत्सर्जन को कैप्चर और स्टोर (CCS) कर लिया जाता है।
- ग्रीन हाइड्रोजन: इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से पानी को विभाजित करके उत्पादित, जो पूरी तरह से सौर या पवन जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित होता है।
हैबर-बॉश (Haber-Bosch) प्रक्रिया क्या है और इसका आधुनिक महत्व क्या है?
- तंत्र: एक कृत्रिम नाइट्रोजन स्थिरीकरण (nitrogen fixation) प्रक्रिया जिसमें उच्च तापमान और दबाव के तहत वायुमंडलीय नाइट्रोजन को हाइड्रोजन के साथ मिलाया जाता है।
- निष्कर्ष: अमोनिया (NH3) का उत्पादन करता है, जो यूरिया और DAP जैसे नाइट्रोजन युक्त उर्वरकों के लिए महत्वपूर्ण आधारभूत अग्रदूत (precursor) है।
- कार्बन फुटप्रिंट: प्राकृतिक गैस पर अपनी निर्भरता के कारण पारंपरिक रूप से अत्यधिक कार्बन-गहन। ग्रीन हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करने से संपूर्ण उत्पादन डीकार्बोनाइज हो जाता है।
अंतर-विषय पैटर्न
उर्वरक सब्सिडी और आयात बिल
यूरिया उत्पादन के लिए प्राकृतिक गैस को घरेलू ग्रीन अमोनिया से प्रतिस्थापित करना एक साथ भारत के विशाल ऊर्जा आयात बिल को कम करता है और कृषि क्षेत्र के कार्बन फुटप्रिंट को सीधे तौर पर घटाता है।
IMO के माध्यम से नेट-जीरो समुद्री नौवहन
ग्रीन अमोनिया एक प्रमुख जीरो-कार्बन बंकर फ्यूल के रूप में उभर रहा है, जो वैश्विक शिपिंग को इंटरनेशनल मैरीटाइम ऑर्गेनाइजेशन (IMO) के 2050 के नेट-जीरो लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद करेगा।
2026 में प्रीलिम्स के S&T खंड में ग्रीन हाइड्रोजन बनाम ग्रीन अमोनिया के ऊर्जा घनत्व (energy density), भंडारण (storage) और परिवहन व्यवहार्यता (transport viability) की तुलना करने वाले प्रश्न की अपेक्षा करें।
संबद्ध PYQ · 3
संबद्ध PYQ · 3
- 2023PrelimsGS1
With reference to green hydrogen, consider the following statements: 1. It can be used directly as a fuel for internal combustion. 2. It can be blended with natural gas and used as fuel for heat or power generation. 3. It can be used in the hydrogen fuel cell to run vehicles. How many of the above statements are correct?
- 2023PrelimsGS1
Consider the following heavy industries: 1. Fertilizer plants 2. Oil refineries 3. Steel plants Green hydrogen is expected to play a significant role in decarbonizing how many of the above industries?
- 2022MainsGS3
Do you think India will meet 50 percent of its energy needs from renewable energy by 2030 ? Justify your answer. How will the shift of subsidies from fossil fuels to renewables help achieve the above objective ? Explain.
