भारत में स्वच्छ ऊर्जा विकल्पों की खोज, समुद्री मूल के शैवाल से जैव ईंधन का निर्माण

भारत अपने कार्बन (Carbon)पदचिह्न को कम करने के लिए विभिन्न स्वच्छ ऊर्जा विकल्पों की खोज और उपयोग कर रहा है, समुद्री मूल के शैवाल से जैव ईंधन का निर्माण निकट भविष्य में देश में कम उत्सर्जन वाले समाधानों में से एक हो सकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के इंस्पायर प्रोग्राम (Inspire programme of ministry of science and technology) के तहत भारतीय वैज्ञानिकों ने सूक्ष्म शैवाल से कम लागत वाला बायोडीजल (Biodiesel) विकसित किया है। भारत में जैव ईंधन के उत्पादन के लिए सूक्ष्म शैवाल के उपयोग पर दृढ़ता से विचार किया गया है क्योंकि वे अन्य जैव ईंधन फीडस्टॉक (Feedstock) पर लाभ की एक श्रृंखला पेश करते हैं।
भारत में खोजे गए विभिन्न प्रकार के जैव ईंधन में गुड़, कृषि अवशेष, गन्ना और ज्वार जैसे चीनी युक्त खाद्य स्रोत, मक्का, खाद्य तेल के बीज और कसावा जैसे स्टार्च (starch) युक्त स्रोत और जेट्रोफा जैसे खाद्य तिलहन शामिल हैं।यद्यपि विभिन्न देशों में जैव ईंधन जैसे बायोएथानॉल (Bioethanol), बायोडीजल (Biodiesel), बायोगैस (Biogas) और बायोहाइड्रोजन (Biohydrogen) के उत्पादन के लिए तीसरी पीढ़ी के फीडस्टॉक के रूप में शैवाल का शोषण किया जा रहा है, यह खेती, कटाई और निष्कर्षण चरणों में उच्च लागत के मुद्दों के कारण एक सफल शिखर तक नहीं पहुंचता है।
2009 में, भारत सरकार ने आयातित जीवाश्म ईंधन पर देश की निर्भरता को कम करने के लिए राष्ट्रीय जैव ईंधन नीति शुरू की। इस नीति का उद्देश्य भारत को आयात पर करीब 40 मिलियन डॉलर की बचत करना और 22,000 टन कार्बन उत्सर्जन को रोकना है। इसके तुरंत बाद, नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय के अधिकारियों ने 2017 तक कम से कम 20 प्रतिशत जैव ईंधन को डीजल (Diesel) और पेट्रोल (Petrol) के साथ मिश्रित करने का आह्वान किया।जैव ईंधन का मुख्य लाभ यह है कि यह पर्यावरण में शुद्ध शून्य-कार्बन डाइऑक्साइड (Carbon dioxide) छोड़ता है। कुछ जैव ईंधन भी खेती की प्रक्रिया के दौरान संभावित रूप से कार्बन डाइऑक्साइड को अलग कर सकते हैं।
1973 के तेल संकट ने मीथेन (Methane) और हाइड्रोजन (Hydrogen) जैसे ईंधन के गैस रूपों में अनुसंधान को प्रेरित किया।तब से, सार्वजनिक और निजी क्षेत्रों में शैवाल या तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन से तरल ईंधन निकालने में रुचि तेज हो गई है। वर्तमान में संयुक्त राज्य अमेरिका और विश्व स्तर पर कई अन्य देशों में विभिन्न शैवाल प्रजातियों या उपभेदों का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है।
सूक्ष्म शैवाल एक छोटा, एकल-कोशिका वाला पौधा है जो समुद्र में उगता है और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन को ग्रहण करता है। ये पौधे कभी कच्चे तेल के प्रागैतिहासिक स्रोत थे जो आज भूगर्भ से निकाले जाते हैं।लाखों साल पहले, शैवाल के फूल सूख गए और समुद्र तल में डूब गए। आखिरकार, भूगर्भ के भीतर उच्च दबाव और तापमान ने इन सूक्ष्म शैवाल अवशेषों को कच्चे तेल में बदल दिया।
हरे शैवाल, डायटम (Diatom) और साइनोबैक्टीरिया (Cyanobacteria) कुछ सूक्ष्म शैवाल प्रजातियां हैं जिन्हें जैव ईंधन के उत्पादन के लिए अच्छा उम्मीदवार माना जाता है।शैवालों का खिलना मानव नेत्रों के लिये तो सुंदरता की वस्तु हो सकती है लेकिन हाल ही में वैज्ञानिक अध्ययनों से यह बात सामने आई है कि अरब सागर में शैवालों का खिलना मछलियों के लिये मृत्यु का कारण हो सकता है।पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के अनुसार, "शैवाल प्रस्फुटन" कुछ सूक्ष्म शैवाल के बड़े पैमाने पर विकास को संदर्भित करता है, जो बदले में विषाक्त पदार्थों के उत्पादन, प्राकृतिक जलीय पारिस्थितिक तंत्र में व्यवधान और जल उपचार की लागत को बढ़ाता है।शैवाल प्रस्फुटन उनके भीतर निहित शैवाल के रंगों को ग्रहण करता है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि जैसे-जैसे हिमालय के पहाड़ों में बर्फ पिघलती है, वैसे-वैसे सर्दियों की हवाएँ उनसे नीचे की ओर गर्म और अधिक आर्द्र होती जा रही हैं। यह अरब सागर की धाराओं, पोषक तत्वों के वितरण और समुद्री खाद्य श्रृंखला को बदल देता है, जिससे मछलियों को नई परिस्थितियों में संघर्ष करना पड़ता है।यह वैश्विक निर्देशों की भविष्यवाणी की तुलना में बहुत तेज गति से हो रहा है।अरब सागर हिंद महासागर में एक अद्वितीय समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र है। इसकी धाराएँ मानसूनी हवाओं द्वारा नियंत्रित होती हैं जो गर्मियों और सर्दियों में दिशा उलट देती हैं। आमतौर पर, गर्मियों के दौरान दक्षिण-पश्चिम मानसून के मौसम में, हवाएं और पृथ्वी के घूमने से ठंडा, पोषक तत्वों से भरपूर पानी सतह पर आ जाता है।सर्दियों के दौरान, ठंडी उत्तर-पूर्वी मानसूनी हवाएँ सतह के पानी को ठंडा कर देती हैं, जिससे यह डूब जाता है और गहरा पानी ऊपर उठ जाता है।पानी का मिश्रण उन्हें निषेचित करता है, और छोटे समुद्री पौधे और सूक्ष्मजीव पनपते हैं, जिन्हें मछलियाँ खाती हैं। भूमंडलीय ऊष्मीकरण का यूरेशियन (Eurasian) भूमि की सतह पर असमान रूप से मजबूत प्रभाव पड़ा है।दोनों घटनाएं पोषक तत्वों से भरपूर पानी के मिश्रण में कमी और नाइट्रेट (Nitrate) की हानि खाद्य श्रृंखला को प्रभावित करती हैं। जो जीव केवल प्रकाश संश्लेषण(पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट और ऑक्सीजन में बदलने के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके) द्वारा भोजन बनाते हैं, उन पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है, जबकि मिक्सोट्रॉफ़ (Mixotrophs -जीव जो एक से अधिक स्रोतों से भोजन बनाते हैं) जीवित रहते हैं।
वहीं समुद्र के अत्यधिक आकर्षक दिखने वाले हरे भाग जो अक्सर रात में चमकते हैं, नोक्टिलुका शैवाल (Noctiluca algae) का संचय है।एक अध्ययन से पता चलता है कि गर्म स्थितियां विशेष रूप से नोक्टिलुका स्किनटिलन्स (Noctiluca scintillans - एक परजीवी प्रकार का शैवाल जो डायटम नामक शैवाल के एक समूह की जगह ले रहा है) के लिए अनुकूल हैं। डायटम, जो पहले प्रमुख जीव थे, मछली के भोजन का एक महत्वपूर्ण स्रोत हैं।नोक्टिलुका स्किनटिलन्स, जिसे 'समुद्री चमक' भी कहा जाता है क्योंकि यह रात में प्रकाश का उत्सर्जन करता है, उत्तरी अरब सागर में खिलने वाले इन नोक्टिलुका स्किनटिलन्स में काफी तेजी से वृद्धि को देखा जा सकता है। साथ ही इस गर्मी में इनके फूल इतने बड़े हैं कि उन्हें अंतरिक्ष से देखा जा सकता है। शैवाल प्रस्फुटन से पानी में ऑक्सीजन (Oxygen) की मात्रा कम हो जाती है, जिस कारण से मछलियों की मृत्यु हो सकती है। ओमान सागर (Sea of Oman) पर 2017 के एक अध्ययन में शैवाल के खिलने और ऑक्सीजन में गिरावट के कारण मछलियों के मरने के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध पाया गया। वैज्ञानिकों के अनुसार,समुद्र में उनका विस्तार क्षेत्रीय मत्स्य पालन और भोजन के लिए अरब सागर पर निर्भर तटीय आबादी के लिए एक "महत्वपूर्ण और बढ़ते खतरे" का प्रतिनिधित्व करता है।

संदर्भ :-
https://bit.ly/3iirbW8
https://bit.ly/37cUD9Q
https://bit.ly/3xvo5mh
https://bit.ly/37nfGGx
https://bit.ly/37dV6Z9
https://bit.ly/3jjSEG6

चित्र संदर्भ
1. नुसा लेम्बोंगन (इंडोनेशिया) में एक समुद्री शैवाल किसान एक रस्सी पर उगने वाले खाद्य समुद्री शैवाल को इकट्ठा करने का एक चित्रण (wikimedia)
2. फिलीपींस में पानी के नीचे यूचेमा खेती का एक चित्रण (wikimedia)
3. प्लैंकटोनिक डायटम जैसे कि चेटोसेरोस अक्सर जंजीरों में विकसित होते हैं, जिनका एक चित्रण (wikimedia)
4. द सी स्पार्कल (नोक्टिलुका स्किंटिलन्स) रात का एक चित्रण (flickr)