पुण्यातल्या शास्त्रज्ञांनी शोधला LPG ला पर्याय; 'DME' हे कृत्रिम इंधन काय आहे?

युद्धाची झळ भारतापर्यंत पोहोचली ते एलपीजीच्या उपलब्धतेवर झालेल्या परिणामामुळं.

अनेक ठिकाणी मेस बंद झाल्या, रेस्तरॉचे मेन्यू बदलले, चहा कॉफी मिळेनाशी झाली. याचं महत्वाचं कारण होतं ते एलपीजीसाठी असलेलं आपलं परावलंबित्व.

पुण्यातल्या नॅशनल केमिकल लॅबॉरेटरीच्या शास्त्रज्ञांनी यावरच पर्याय शोधला आहे. 'डाय मिथाईल इथर' नावाचं एक कृत्रिम इंधन एनसीएलच्या शास्त्रज्ञांनी तयार केलं आहे.

गेली 20 वर्ष प्रयोग करून त्यांनी हे इंधन तयार केलं आहे. एलपीजीला पर्याय ठरू शकणाऱ्या या इंधनाची मोठ्या प्रमाणावर निर्मिती व्हावी यासाठी आता एनसीएलचे शास्त्रज्ञ प्रयत्न करत आहेत.

डाय मिथाईल इथर अर्थात डीएमई हे एक कृत्रिम इंधन आहे. रासायनिक प्रक्रियेतून हे इंधन तयार केलं जातं. गेली 20 वर्ष एनसीएल मधले शास्त्रज्ञ संचालक डॉ. आशिष लेले आणि डॉ. थिरूमलैस्वामी राजा यावर संशोधन करत होते.

याविषयी बोलताना डॉ. तिरुमलाईस्वामी राजा म्हणाले, "डायरेक्ट डीएमई आणि इनडायरेक्ट डीएमई असं दोन्ही तयार करण्यासाठी आम्ही प्रयत्न करत होतो. यासाठी महत्वाचं होतं ते उत्प्रेरक किंवा कॅटलिस्ट.

"भारतात उपलब्ध असलेल्या घटकांच्याच आधारे हे उत्प्रेरक तयार करण्यात आलं. 4 वेगवेगळ्या प्रकारची उत्प्रेरकं (कॅटलिस्ट) तयार केली आणि त्यातून शेवटी हे उत्प्रेरक तयार झालं."

आशिष लेले म्हणाले, "आमचा प्रयत्न असं उत्प्रेरक बनवण्याचा होता जे 100 टक्के डीएमई तयार व्हावं यासाठी मदत करेल. याला लागणारे सर्व घटक भारतात आहेत. काही आयात करावं लागत नाही. साधारण 10 बार प्रेशर सहन करेल असं हे उत्प्रेरक तयार केलं जातं. ते तेवढं टणक असतं."

याची रासायनिक प्रक्रिया समजून घेणं अत्यंत सोपं असल्याचं डॉ. लेले सांगतात. मिथेनॉलच्या दोन अणूनां एकत्र आणायचं आणि त्यानंतर त्यातला पाण्याचा अणू बाहेर काढायचा अशी ती प्रक्रिया. यानंतर उरतं ते डायमिथाईल इथर अर्थात डीएमई.

पण ही प्रक्रिया करणं मात्र अत्यंत जटील आहे.

डॉ. लेले सांगतात, "यासाठी आधी मिथेनॉल घालून उत्प्रेरक घालायचं आणि त्यानंतर प्रक्रिया होते ज्यातून डीएमई तयार होतं. मुळात जे छोट्या टप्प्यावर होतं ते मोठ्या प्रमाणावर केलं तर ते चालेल का हा प्रश्न असतो. यासाठी वेगवेगळ्या प्रमाणात डीएमई तयार केलं. हे यशस्वी झाल्यानंतर जास्त प्रमाणात हे तयार करता येईल का? याचा विचार सुरू झाला."

आताच्या स्वरूपातलं डीएमई जर गॅसला जोडून गॅस पेटवला तर ज्वाळा दिसतही नाही इतकं स्वच्छ हे इंधन आहे. धूर, नायट्रोजन ऑक्साईड्स (NOx), सल्फर ऑक्साईड्स (SOx) आणि सूक्ष्म कणांचे उत्सर्जन खूप कमी करते.

याशिवाय, याची उष्मीय कार्यक्षमता पारंपरिक इंधनां इतकीच आहे. त्यामुळं ते एक प्रभावी पर्याय ठरतं. पर्यावरणाच्या दृष्टीनंही हे इंधन वापरणं अधिक सोयीचं आहे.

डॉ. लेले सांगतात, "सहसा आपण घरी जी एलपीजीची शेगडी वापरतो त्यात कार्बन जमा होतो. तो कार्बन स्वच्छ करून घ्यावा लागतो. डीएमईमध्ये मात्र यातलं काहीही होत नाही. तो अत्यंत स्वच्छ जळतो. इतका की त्याच्या ज्वाळा दिसतही नाहीत."

एनसीएल ने विकसित केलेलं हे तंत्रज्ञान पूर्णपणे स्वदेशी आहे. यासाठी जे उत्प्रेरक (कॅटलिस्ट) वापरलं जातं ते किफायतशीरही आहे.

डॉ. थिरूमलैस्वामी राजा यांनी उत्प्रेरकासाठी प्रयोग केलेच शिवाय रिअॅक्टरही तयार केलं. हेच तंत्रज्ञान वैशिष्ट्यपूर्ण ठरलं आहे. सध्याच्या प्लॅन्टमध्ये 12 ते 13 किलो डीएमई तयार होत आहे. सध्या दिवसाला 250 किलो इंधन तयार होईल एवढा प्रकल्प उभारला जात आहे.

सध्या डीएमई कमी प्रमाणात तयार केलं जात असलं तरी ते एलपीजीवरील अवलंबित्वाच्या दृष्टीने मोठा आधार ठरू शकतं असं मत शास्त्रज्ञ मांडतात.

एनसीएल मध्ये सध्या तयार केलेला प्रोटोटाईप हा एलपीजी किंवा डीएमई दोन्हीचा वापर 100 टक्के करून चालू शकतो. LPG Equipment Research Centre (LERC), बेंगळुरू मध्ये याची तपासणी करण्यात आली आली आहे.

या तंत्रज्ञानाद्वारे केवळ 10 बार दाबावर DME तयार करता येते आणि ते थेट एलपीजी सिलिंडरमध्ये भरता येते.

डॉ. लेले सांगतात, "एलपीजी जसा लिक्विफाय होतो, तसाच डीएमई देखील लिक्विफाय होतो. 7 बारला डीएमई लिक्विफाय होतो आणि तो एलपीजीमध्ये पूर्णपणे मिसळता येतो.

"सध्या 8 टक्के डीएमई एलपीजी मध्ये मिसळून प्रयोग करून पाहिला आहे. एलपीजीमध्ये 8 टक्के डीएमई मिसळला तर तो शेगडी आणि सिलिंडरमध्ये वापरता येईल.

"एलपीजीच्या एकूण वापराच्या 8 टक्के म्हणलं तर आयातीच्या प्रमाणावर मोठा परिणाम होईल. सुरुवात 8 टक्क्यांपासून करून पुढे 20 टक्क्यांपर्यंत नेता येईल."

भारताने 2024 मध्ये 21 दशलक्ष टन एलपीजीची आयात केली. यात फक्त 8% DME मिसळल्यास दरवर्षी सुमारे 9500 कोटी रुपयांची परकीय चलनाची बचत होऊ शकते.

तसेच, प्रधानमंत्री उज्ज्वला योजनेअंतर्गत 10.5 कोटी गॅस जोडण्यांसाठी 8% DME वापर केल्यास दररोज 1300 टन DME उत्पादनाची गरज भासेल असं शास्त्रज्ञ नोंदवतात. एलपीजी मध्ये मिसळून वापरल्यामुळे यासाठी वेगळी शेगडी किंवा सिलेंडर तयार करण्याचीही गरज नाही.

अनेक देशांमध्ये असं डीएमई तयार केलं जातं. पण ते पर्यावरण पूरक म्हणून डिओड्रंट किंवा इतर ठिकाणी वापरलं जातं. मात्र ते तंत्रज्ञान कोणालाही दिलं जात नव्हतं.

आता भारतीय बनावटीचं उत्प्रेरक आणि डीएमई तयार करण्यात आलं आहे. त्याचा प्रकल्पही उभारण्यात आला आहे.

NCL सध्या एका अभियांत्रिकी भागीदारासह 6-9 महिन्यांत 2.5 टन प्रति दिवस क्षमतेचा औद्योगिक प्रात्यक्षिक प्रकल्प उभारण्याच्या तयारीत आहे.

या प्रकल्पानंतर रोज 500-1000 क्षमतेचा व्यावसायिक प्रकल्प उभारण्याचा मार्ग मोकळा होईल.

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.)