सरकार का इथेनॉल प्लान: आयात घटाएगा, पर ड्राइवरों की चिंता बढ़ाएगा, वैज्ञानिक क्या कहते हैं?

भारत सरकार देश में पेट्रोल में इथेनॉल मिलाकर इस्तेमाल करने पर ज़ोर दे रही है। इसका मक़सद ऊर्जा सुरक्षा और पर्यावरण को बचाना है। लेकिन ब्राजील जैसे देशों ने जहां दशकों में यह बदलाव किया, वहीं भारत में तेज़ी से हो रहे इस बदलाव से वाहन मालिक परेशान हैं। उन्हें माइलेज, गाड़ियों में जंग लगने और रखरखाव के बढ़े हुए ख़र्च को लेकर चिंता है। आइए जानते हैं इस बारे में विज्ञान क्या कहता है।

क्या है इथेनॉल और सरकार का लक्ष्य?

भारत सरकार ने साल 2021 में घोषणा की थी कि वह 2025 तक पेट्रोल में 20% इथेनॉल मिलाना शुरू कर देगी। इसके दो मुख्य लक्ष्य हैं – कार्बन उत्सर्जन कम करना और विदेशी तेल पर देश की निर्भरता घटाना। अप्रैल 2025 से ऐसे वाहन बाज़ार में आने शुरू हो गए हैं जो 20% इथेनॉल-मिश्रित पेट्रोल (E20) के साथ चल सकते हैं। हालांकि, सरकार के इस क़दम से उन वाहन मालिकों में चिंता बढ़ गई है, जिनकी गाड़ियाँ पुरानी हैं और उन्हें लगता है कि इससे उनकी गाड़ियों के रखरखाव का ख़र्च बढ़ जाएगा।

इथेनॉल क्या है और कैसे बनता है?

इथेनॉल को एथिल अल्कोहल भी कहते हैं। यह एक बायोफ्यूल है, जिसे पौधों के कचरे से बनाया जाता है, जिसे बायोमास कहते हैं। वहीं, सामान्य पेट्रोल एक हाइड्रोकार्बन है, जो लाखों साल पहले ज़मीन में दबे जैविक पदार्थों के जीवाश्म से बनता है। जब इथेनॉल को पेट्रोल जैसे जीवाश्म ईंधन के साथ मिलाया जाता है, तो यह एक ऑक्सीजिनेट के तौर पर काम करता है, जिससे पेट्रोल बेहतर तरीक़े से जलता है।

भारत के इथेनॉल-मिश्रण कार्यक्रम के तहत, सरकार इथेनॉल को गन्ने से जुड़े कच्चे माल जैसे C-हैवी मोलासेस, B-हैवी मोलासेस, गन्ने का रस या चीनी से ख़रीदती है। इसके अलावा, टूटे हुए चावल, मक्का या सेल्युलोजिक और लिग्नोसेल्युलोजिक सामग्री जैसे ख़राब अनाज का भी इस्तेमाल किया जाता है। मोलासेस गन्ने से चीनी बनाने की प्रक्रिया का एक उप-उत्पाद है। यह एक गाढ़ा, गहरा सिरप होता है जिसमें लगभग 40% चीनी होती है।

इथेनॉल को मोलासेस के किण्वन (फर्मेंटेशन) से बनाया जाता है। इसमें खमीर एंजाइम का उपयोग करके पानी की उपस्थिति में चीनी के अणुओं को तोड़ा जाता है।

गाड़ी के माइलेज पर असर

इथेनॉल की ऊर्जा क्षमता को समझने के लिए दो कारक महत्वपूर्ण हैं: कैलोरी मान (calorific value) और ऑक्टेन संख्या (octane number)। इथेनॉल का कैलोरी मान पेट्रोल से काफ़ी कम होता है, इसलिए सिद्धांत रूप में ईंधन की समग्र जलने की दक्षता कम होनी चाहिए। हालांकि, सरकार का कहना है कि ईंधन प्रदर्शन में गिरावट ज़्यादा नहीं होगी। यह ड्राइविंग की आदतों, रखरखाव (जैसे तेल बदलना और एयर फ़िल्टर की सफ़ाई), टायर का दबाव और यहाँ तक कि एयर कंडीशनिंग के उपयोग जैसे कई कारकों पर निर्भर करती है।

इथेनॉल की ऑक्टेन संख्या पेट्रोल से ज़्यादा होती है। यह इंजन में 'नॉकिंग' या समय से पहले जलने की समस्या को कम कर सकता है। फिर भी, इसकी कम ऊर्जा सामग्री के कारण, मिश्रित ईंधन के प्रति लीटर से इंजन द्वारा निकाली जाने वाली ऊर्जा की मात्रा इथेनॉल की मात्रा बढ़ने के साथ कम हो जाती है। लंदन स्कूल ऑफ़ हाइजीन एंड ट्रॉपिकल मेडिसिन के एक रिसर्च फ़ेलो सुधीर कुमार कुप्पिली ने कहा कि माइलेज में गिरावट ज़्यादा नहीं होगी। उन्होंने कहा, "E10 से E20 में जाने पर ऊर्जा कम होने की भरपाई कम होगी। यह तभी महत्वपूर्ण होगा जब हम 100% इथेनॉल पर स्विच करेंगे।"

जंग लगने और टूट-फूट की चिंता

विशेषज्ञों का कहना है कि इथेनॉल की पानी सोखने की प्रवृत्ति (hygroscopic nature) पर ध्यान देना ज़रूरी है। इसका मतलब है कि इथेनॉल में पानी के अणुओं को अपनी ओर आकर्षित करने और उनसे चिपकने की काफ़ी ज़्यादा प्रवृत्ति होती है। इससे वाहन के पुर्ज़े और ईंधन का प्रदर्शन नए तरीक़े से प्रभावित हो सकता है।

स्वतंत्र विशेषज्ञ नोबल वर्गीस ने बताया कि मुख्य चिंता जंग लगने की बढ़ी हुई संभावना है। उन्होंने कहा, "इथेनॉल ईंधन प्रणाली के रबर घटकों को प्रभावित करता है, जिसमें मुख्य रूप से पाइपिंग, ईंधन टैंक, इंजेक्टर, फ़िल्टर और कंबशन चैंबर शामिल हैं।" वर्गीस ने यह भी कहा कि अगर वाहन का रोज़ाना इस्तेमाल नहीं किया जाता है, तो पानी ईंधन टैंक में जमा हो सकता है, जिससे टैंक में जंग लग सकती है। यह एक और समस्या पैदा करता है: जंग के कण ईंधन के साथ मिल जाते हैं और ईंधन लाइन में जाकर उसे जाम कर देते हैं।

पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस मंत्रालय (MoPNG) ने 12 अगस्त को जारी एक बयान में कहा था कि पुराने रबर के पुर्ज़ों और गास्केट को बदलना, जो बिना-मिश्रित ईंधन के लिए डिज़ाइन किए गए थे, "सस्ता है और नियमित सर्विसिंग के दौरान आसानी से प्रबंधित किया जा सकता है।" मंत्रालय ने कहा कि यह बदलाव "वाहन के जीवनकाल में एक बार" और "किसी भी अधिकृत वर्कशॉप" पर ज़रूरी होगा।

भारत और ब्राजील की कहानी

भारत के इथेनॉल-मिश्रण कार्यक्रम की तुलना ब्राजील से करना शायद सही नहीं है, क्योंकि दक्षिण अमेरिकी देश वर्तमान में E27 पेट्रोल का उपयोग करता है और उसने यह बदलाव दशकों में किया है। ब्राजील ने 1975 में अपने Proálcool कार्यक्रम के साथ आयातित पेट्रोल पर अपनी निर्भरता कम करने का फ़ैसला किया था। अगले कुछ सालों में, उसने गन्ने से इथेनॉल के उत्पादन का विस्तार करने और उसे पेट्रोल में मिलाने के लिए शोधकर्ताओं के साथ काम किया, सब्सिडी, प्रोत्साहन और कर छूट प्रदान की।

ब्राजील में फ्लेक्स-फ्यूल इंजन वाली गाड़ियों का बड़ा बाज़ार है, जो वाहनों को अलग-अलग इथेनॉल मात्रा वाले पेट्रोल के हिसाब से आसानी से ढलने की सुविधा देता है। भारत में ऐसा नहीं है। वर्गीस के अनुसार, इंजन में इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (ECU) ईंधन की सामग्री के प्रति बहुत संवेदनशील होती है, जिसे यह स्वचालित रूप से पहचानती है। उन्होंने कहा, "यदि आप ईंधन में ज़्यादा इथेनॉल डालते हैं, तो उसके रासायनिक गुण बदल जाते हैं और इसलिए इंजन प्रबंधन प्रणाली को अनुकूल होना पड़ता है, और पुरानी कारें ऐसा करने में सक्षम नहीं हो सकती हैं।"

पुरानी गाड़ियों के लिए चुनौती

एक वरिष्ठ उद्योग कार्यकारी ने बताया कि जिन वाहनों में इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट और इंजेक्टर नहीं हैं, उन्हें E20 ईंधन के अनुकूल नहीं बनाया जा सकता है। कार्यकारी ने कहा कि बीएस-VI उत्सर्जन मानकों (अप्रैल 2020 में) के रोलआउट तक "लगभग 95%" वाहन यांत्रिक रूप से कार्बोरेटेड थे, जिसका मतलब है कि वे ईंधन की डिलीवरी और उपचार को विनियमित करने के लिए सेंसर के साथ किसी भी इलेक्ट्रॉनिक यूनिट का उपयोग नहीं करते थे।

कुप्पिली ने कहा, "आधुनिक वाहनों में इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (ECU) नामक सेंसर होते हैं, जो ऑक्सीजन सामग्री की निगरानी करते हैं और आवश्यक ईंधन और हवा की मात्रा को बदलते हैं।" इथेनॉल-मिश्रित पेट्रोल के साथ, उन्होंने कहा, "आपको सामान्य से कम हवा की आवश्यकता होगी, क्योंकि इथेनॉल में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। इसलिए यह कमी वास्तव में प्रदूषक उत्सर्जन जैसे NOX, PM और CO को कम कर सकती है।"

विशेषज्ञों की क्या है राय?

विशेषज्ञों का मानना है कि इथेनॉल-मिश्रण नीति अपने आप में उत्कृष्ट है और दुनिया के अन्य हिस्सों में सफल रही है। ऊर्जा सुरक्षा और आयात शुल्क बचाने के विचार सही हैं। बस इसे बेहतर गति से लागू करने की ज़रूरत है।

कार्यकारी ने कहा कि सेंसर का मुख्य उद्देश्य स्पार्क टाइमिंग को प्रबंधित करना है - जो सिलेंडर के अंदर ईंधन और दहन के रिलीज़ पैटर्न को निर्धारित करता है। ECU स्पार्क प्लग का उपयोग कंबशन चैंबर में ईंधन-हवा मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए स्पार्क बनाने के लिए करता है। पुरानी गाड़ियाँ, यानी जिनमें यह इकाई नहीं होती है, उन्हें एक अलग ईंधन के लिए ट्यून किया गया है और इस प्रकार उन्हें एक अलग स्पार्क टाइमिंग के लिए हार्ड-कोड किया गया है।

चूंकि E20 ईंधन-हवा मिश्रण में अधिक ऑक्सीजन लाता है, कार्यकारी ने बताया कि इंजनों को फिर से कैलिब्रेट करना पड़ सकता है, जिसमें दहन के दबाव को दो से तीन डिग्री आगे बढ़ाना शामिल है। यह अनुकूलन यांत्रिक रूप से कार्बोरेटेड वाहनों के साथ संभव नहीं है। कार्यकारी ने यह भी पुष्टि की कि इस समायोजन से लागत बढ़ेगी।