क्या ग्रीनलाइट सिंथेटिक ईंधन के उत्पादन को बड़े पैमाने पर बढ़ाने का फॉर्मूला खोज रही है?

मार्च २०,२०२१
डोमिनिक शेल्स द्वारा

अमेरिका और ईरान के बीच संघर्ष शुरू होने के बाद होर्मुज जलडमरूमध्य के बंद होने से ब्रेंट क्रूड की कीमत चार साल में पहली बार 100 डॉलर प्रति बैरल से ऊपर पहुंच गई। इसने जलवायु प्रौद्योगिकी निवेशकों द्वारा एक दशक से पूछे जा रहे सवाल को और भी गहरा कर दिया: क्या कृत्रिम ईंधन कभी इतने सस्ते में उत्पादित किए जा सकते हैं कि उनका कोई महत्व हो?

फ्लोरियन हिल्डेब्रांड का मानना ​​है कि वे ऐसा कर सकते हैं। वे सह-संस्थापक और मुख्य कार्यकारी अधिकारी हैं। ग्रीनलाइटजर्मनी के रूर औद्योगिक क्षेत्र में 2022 में स्थापित एक कंपनी, एक ऐसी प्रणाली विकसित कर रही है जिसे वह टिकाऊ विमानन ईंधन और इमेथनॉल बनाने के लिए आवश्यक हरित CO2 और हाइड्रोजन फीडस्टॉक के उत्पादन हेतु पूरी तरह से विद्युतीकृत प्लेटफॉर्म बताती है। इस तकनीक को लिक्विड सोलर कहा जाता है। इसके केंद्र में यह तर्क है कि उद्योग में हर कोई गलत सवाल पूछ रहा है।

हिल्डेब्रांड कहते हैं, "ये प्रौद्योगिकियां तभी सार्थक होती हैं जब आप वास्तव में पूरी तरह से रुक-रुक कर मिलने वाली ऑफ-ग्रिड ऊर्जा का उपयोग कर सकें, क्योंकि ऊर्जा का यह सबसे सस्ता रूप है।"

तकनीक कैसे काम करती है?

ग्रीनलाइट की प्रक्रिया एक तरल अवशोषण प्रणाली से शुरू होती है जो सीधे वायुमंडल से CO2 को अवशोषित करती है। इस अभिक्रिया से एक क्रिस्टलीय ठोस, पोटेशियम बाइकार्बोनेट बनता है, जिसे कंपनी ग्रीनलाइट के नाम से बेचती है और इसी से कंपनी को इसका नाम मिला है। यह पदार्थ रासायनिक रूप से सामान्य है, खनिज जल में पाया जाता है और खाद्य उत्पादन में उपयोग किया जाता है। ग्रीनलाइट की नवीनता इसके उपयोग के तरीके में निहित है: प्रणाली के दो चरणों के बीच एक भौतिक बफर के रूप में, अवशोषित कार्बन को तब तक संग्रहित करना जब तक नवीकरणीय बिजली इसे संसाधित करने के लिए उपलब्ध न हो जाए।

इसका फ्रंट एंड अपेक्षाकृत कम ग्रिड पावर पर चलता है और निरंतर संचालन के लिए अनुकूलित है। ग्रीनलाइट सॉलिड, ऊर्जा-गहन बैक एंड को, जो CO2 उत्सर्जित करने और हाइड्रोजन का सह-उत्पादन करने वाला एक इलेक्ट्रोलाइसिस चरण है, को रुक-रुक कर मिलने वाली नवीकरणीय ऊर्जा पर स्वतंत्र रूप से चलने की अनुमति देता है।

"डिसॉर्प्शन, यानी पिछला हिस्सा, काफी हद तक ऊर्जा से जुड़ा प्रश्न है," हिल्डेब्रांड बताते हैं। "आपके सिस्टम की 95% ऊर्जा यहीं निहित है।"

फ्लोरियन हिल्डेब्रांड के साथ पूरा साक्षात्कार यहां देखें।

इस प्रक्रिया का मुख्य नवाचार ऊर्जा को अलग करना है। पारंपरिक प्रत्यक्ष वायु संग्रहण प्रणालियों में पूरी प्रक्रिया को एक साथ चलाना आवश्यक होता है, जिसके लिए निरंतर ग्रिड बिजली की आवश्यकता होती है और लागत अधिक रहती है। ग्रीनलाइट मध्यवर्ती के माध्यम से ऊर्जा इनपुट से संग्रहण को भौतिक रूप से अलग करके, कंपनी अपने इलेक्ट्रोलाइसिस को नवीकरणीय ऊर्जा के अधिशेष उत्पादन के साथ तालमेल बिठा सकती है। बिजली की प्रचुरता होने पर इलेक्ट्रोलाइज़र अपनी निर्धारित क्षमता से अधिक चलने के लिए भी डिज़ाइन किए गए हैं।

"हमने एक सिस्टम को 100% क्षमता पर चलाने के लिए डिज़ाइन किया है, लेकिन हम इसे 150% क्षमता पर भी चला सकते हैं," हिल्डेब्रांड कहते हैं। "नवीकरणीय ऊर्जा उपलब्ध होने पर हम इसी तरह सिस्टम में थोड़ी अधिक ऊर्जा डाल सकते हैं।"

कंपनी ने प्रक्रिया संचालन में 15,000 घंटे का अनुभव प्राप्त कर लिया है। इसके सह-संस्थापक, डॉ. पीटर बेहरदोनों की मुलाकात तब हुई जब हिल्डेब्रांड व्यावसायिक उपयोग के लिए एक विश्वसनीय जलवायु प्रौद्योगिकी की तलाश में जर्मन विश्वविद्यालयों का दौरा कर रही थीं। इससे पहले, उन्होंने अकादमिक अनुसंधान के माध्यम से अंतर्निहित प्रौद्योगिकी को विकसित करने में 15 साल बिताए थे।

कार्बन क्रेडिट मॉडल को क्यों छोड़ दिया जाए?

ग्रीनलाइट अपनी छवि को लेकर बहुत सोच-समझकर काम करती है। यह कार्बन उत्सर्जन कम करने को मुख्य मुद्दा नहीं बनाती, बल्कि ईंधन उत्पादन को प्रमुखता देती है। व्यावसायिक दृष्टि से यह अंतर महत्वपूर्ण है।

"आज कार्बन कैप्चर का संबंध काफी हद तक कार्बन क्रेडिट और नकारात्मक उत्सर्जन से है," हिल्डेब्रांड कहते हैं। "और इस पर काफी आर्थिक दबाव पड़ रहा है।"

स्वैच्छिक कार्बन बाजार अपने चरम पर पहुंचने के बाद से तेजी से सिकुड़ गया है। कॉर्पोरेट खरीदार पीछे हट गए हैं और क्रेडिट की कीमतें गिर गई हैं। हिल्डेब्रांड का तर्क है कि कार्बन उत्सर्जन से होने वाली आय पर आधारित व्यावसायिक मॉडल बनाना हमेशा से ही एक कमजोर आधार था। ग्रीनलाइट की आय, जब भी आएगी, ईंधन उत्पादकों को हरित कच्चा माल बेचने से प्राप्त होगी, न कि क्रेडिट से।

लक्षित बाजार विमानन और जहाजरानी क्षेत्र हैं, ये दोनों ही ऐसे क्षेत्र हैं जिनका विद्युतीकरण आसानी से संभव नहीं है और दोनों ही क्षेत्रों को कार्बन उत्सर्जन कम करने के लिए बढ़ते नियामक दबाव का सामना करना पड़ रहा है। यूरोपीय संघ का ReFuelEU विमानन विनियमन2023 में लागू हुए इस कानून के तहत 2050 तक टिकाऊ विमानन ईंधन के लिए मिश्रण संबंधी आवश्यकताओं में वृद्धि अनिवार्य कर दी गई है। विश्वसनीय फीडस्टॉक आपूर्ति की मांग वास्तविक है, भले ही उत्पादन की आर्थिक स्थिति चुनौतीपूर्ण बनी रहे।

मुरैना

ग्रीनलाइट द्वारा जारी की गई तस्वीर में एक पूर्ण पौधे के संभावित आकार को दर्शाया गया है।

क्या टोलिंग मॉडल मात्रा के अंतर को पाट सकता है?

ग्रीनलाइट ने उत्पादन क्षमता की समस्या का समाधान टोलिंग मॉडल के माध्यम से किया है। स्वतंत्र रूप से गीगाटन क्षमता प्राप्त करने के लिए अलग-अलग संयंत्र बनाने के बजाय, कंपनी मौजूदा ईंधन रिएक्टरों के पास मॉड्यूलर इकाइयाँ स्थापित करने और उन्हें हरित कच्चा माल उपलब्ध कराने का इरादा रखती है। इससे रिएक्टर संचालक को बुनियादी ढांचे को बदले बिना अपने उत्पादन के आंशिक डीकार्बोनाइजेशन का लाभ मिलता है। ग्रीनलाइट को एक विशाल औद्योगिक परिसंपत्ति के निर्माण की आवश्यकता न होने के कारण उसके पैमाने की अर्थव्यवस्था का लाभ मिलता है।

"हम एक टोलिंग मॉडल विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं जिसमें हम मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग करके केवल मौजूदा रिएक्टरों में फीडस्टॉक की आपूर्ति करेंगे," हिल्डेब्रांड कहते हैं।

यह दृष्टिकोण उद्योग के समय से पहले विस्तार के अनुभव का सीधा जवाब भी है। हिल्डेब्रांड इस बिंदु पर असामान्य रूप से स्पष्ट हैं, उदाहरण देते हुए क्लाइमवर्कउदाहरण के तौर पर, स्विट्ज़रलैंड की डायरेक्ट एयर कैप्चर तकनीक की अग्रणी कंपनी क्लाइमवर्क्स का ज़िक्र किया जा सकता है। क्लाइमवर्क्स ने सार्वजनिक रूप से स्वीकार किया है कि आइसलैंड में अपनी मैमोथ सुविधा का विस्तार करने में उसे तब तक कठिनाइयों का सामना करना पड़ा जब तक कि उसकी प्रौद्योगिकी लागत पर्याप्त रूप से कम नहीं हो गई थी।

"शायद उन्हें अपनी 35,000 टन की क्षमता वाली सुविधा शुरू करने से पहले थोड़ा और समय चाहिए होता," हिल्डेब्रांड कहते हैं। "हम सभी अपनी स्लाइड्स पर महत्वाकांक्षाएं दिखा सकते हैं, लेकिन वास्तव में हमें इसे बनाना होगा, इसका विस्तार करना होगा और इसे दोहराना होगा।"

रीनमेटल के साथ समझौते का क्या मतलब है?

अपने वाणिज्यिक ई-फ्यूल्स रोडमैप के साथ-साथ, ग्रीनलाइट ने नवंबर 2025 में घोषित एक रणनीतिक गठबंधन में शामिल हो गया है, जिसमें एक अलग तरह की तात्कालिकता है। GigaPtX पहलजर्मन रक्षा ठेकेदार राइनमेटल के नेतृत्व में और इलेक्ट्रोलाइज़र निर्माता सनफायर तथा ई-फ्यूल्स उत्पादक आईनेरेटेक की भागीदारी के साथ, इस परियोजना का उद्देश्य यूरोप भर में सैकड़ों मॉड्यूलर सिंथेटिक ईंधन संयंत्रों का एक नेटवर्क स्थापित करना है। प्रत्येक संयंत्र प्रति वर्ष 5,000 से 7,000 टन ईंधन उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ग्रीनलाइट अपनी लिक्विड सोलर तकनीक के माध्यम से हरित CO2 फीडस्टॉक की आपूर्ति करती है। राइनमेटल का घोषित लक्ष्य यूरोपीय सशस्त्र बलों को वैश्विक जीवाश्म ईंधन आपूर्ति श्रृंखलाओं से स्वतंत्र रूप से अपना ईंधन उत्पादन करने में सक्षम बनाना है।

हिल्डेब्रांड रणनीतिक तर्क को एक लचीलेपन प्रीमियम के संदर्भ में वर्णित करते हैं जो तब भी मौजूद होता है जब शुद्ध ई-ईंधन अर्थशास्त्र अभी तक अनुकूल नहीं बैठता है।

“हमने राइनमेटल, आईनेरेटेक और सनफायर के साथ एक रणनीतिक समझौता किया है ताकि टिकाऊ छोटे पैमाने के ईंधन संयंत्र बनाए जा सकें जिनका नागरिक उपयोग भी हो सके,” वे कहते हैं। “जर्मनी में भी, आप इन संयंत्रों का निर्माण कर सकते हैं और उन्हें 20, 30, 40% समय तक लाभप्रद रूप से चला सकते हैं। और बाकी समय के लिए, आपको उन्हें बंद करना होगा।”

बीच-बीच में काम करने की क्षमता ही वह विशेषता है जिसे अधिकांश ई-फ्यूल डेवलपर एक खामी मानते हैं। ग्रीनलाइट के लिए, यही मुख्य बात है। सस्ती अतिरिक्त बिजली पर आधारित एक संयंत्र, पारंपरिक औद्योगिक संयंत्र की तुलना में, बंद रहने की स्थिति को बेहतर ढंग से सहन कर सकता है। हिल्डेब्रांड का तर्क है कि यही लचीलापन उत्तरी यूरोपीय मौसम की स्थितियों में भी इस संयंत्र को व्यवहार्य बनाता है।

"यदि आप यह तर्क दे सकते हैं कि एक लचीलापन प्रीमियम है जहां आप कहते हैं, आइए संकट के समय के लिए इन सुविधाओं का निर्माण करें, उन क्षेत्रों में जहां अन्यथा इसका कोई मतलब नहीं है, तो यह बाजार का दूसरा पहलू हो सकता है।"

होर्मुज जलडमरूमध्य के बंद होने से चार महीने पहले गीगापीटीएक्स गठबंधन की घोषणा की गई थी। तब से यूरोप में घरेलू स्तर पर कृत्रिम ईंधन उत्पादन के पक्ष में तर्क को खारिज करना काफी मुश्किल हो गया है।

मुरैना

फ्लोरियन हिल्डेब्रांड। उनकी तस्वीर। वेबसाइट .

ग्रीनलाइट के विस्तार की समयसीमा क्या है?

ग्रीनलाइट ने अब तक अनुदान और इक्विटी के रूप में बराबर-बराबर 55 मिलियन यूरो से अधिक की धनराशि जुटाई है। कंपनी ने हाल ही में एक विस्तार दौर पूरा किया है जिससे इसका परिचालन 2028 के मध्य तक बढ़ गया है। इसका मुख्यालय एसेन में है, और इसके पायलट और प्रदर्शन केंद्र पास ही रूर के पूर्व कोयला और इस्पात क्षेत्र में स्थित हैं।

तत्काल योजना के तहत, 2026 के अंत तक जर्मनी में अपनी तरह की पहली 1,500 टन प्रति वर्ष ई-मेथनॉल सुविधा का पहला मॉड्यूल स्थापित किया जाएगा, और इसके बाद 2027 और 2028 में दो और मॉड्यूल स्थापित किए जाएंगे। जर्मनी की मौसम स्थितियां इतनी अस्थिर हैं कि सिस्टम का स्ट्रेस-टेस्ट किया जा सकता है। हिल्डेब्रांड बताते हैं कि जर्मनी में साल में लगभग दस दिन ओमान या उत्तरी अफ्रीका में साल भर रहने वाली स्थितियों के समान होते हैं, जिससे कंपनी को वहां पूंजी लगाने से पहले लक्षित तैनाती क्षेत्रों के लिए प्रदर्शन डेटा का अनुमान लगाने में मदद मिलती है।

लक्ष्य यह है कि 2030 से पहले लक्षित क्षेत्र में मौजूदा ईंधन रिएक्टर के निकट एक इकाई का संचालन शुरू हो जाए, जिससे यह प्रदर्शित हो सके कि जीवाश्म ईंधन के एक छोटे लेकिन महत्वपूर्ण हिस्से को लगभग समान आर्थिक लागत पर विस्थापित किया जा सकता है।

उन्होंने कहा, "2029 या 2030 से पहले, हम लक्षित क्षेत्र में मौजूदा रिएक्टर के करीब कुछ ऐसा तैनात कर सकते हैं जहां हम यह दिखा सकें कि इस रिएक्टर का शायद 2% या 5% हिस्सा अब हरित कच्चा माल तैयार कर रहा है।"

इसके अलावा, हिल्डेब्रांड 2040 को एक महत्वपूर्ण बाजार परिवर्तन के क्षितिज के रूप में इंगित करते हैं, जब शुरुआती लाभदायक इकाइयां बड़े पैमाने पर अवसंरचना पूंजी आकर्षित करने के लिए आवश्यक वित्तीय योग्यता स्थापित कर लेंगी। वे प्रौद्योगिकी समय-सीमाओं के गलत आकलन की प्रवृत्ति के बारे में स्पष्ट हैं।

"लोग अब भी दीर्घकालिक रूप से आप क्या कर सकते हैं, इसे कम आंकते हैं और अल्पकालिक रूप से आप क्या कर सकते हैं, इसे अधिक आंकते हैं," वे कहते हैं।

इस लेख को लिखते समय, होर्मुज जलडमरूमध्य कई जहाजों के लिए बंद है, और इसके समाधान के लिए कोई स्पष्ट समयसीमा नहीं है। इस संकट ने ग्रीनलाइट की कार्ययोजना को नहीं बदला है। हालांकि, इसने इसके बारे में चल रही चर्चा को जरूर बदल दिया है। एक ऐसी कंपनी जिसने बेहतर ऊर्जा अर्थशास्त्र के माध्यम से सिंथेटिक ईंधन की लागत कम करने का लक्ष्य रखा था, अब खुद को ऐसी दुनिया में काम करते हुए पाती है जहां जीवाश्म ईंधन आपूर्ति श्रृंखलाओं की नाजुकता एक गंभीर नीतिगत आपातकाल बन गई है। हिल्डेब्रांड ने 2022 में इस कहानी को बताना शुरू किया था। अब बाकी लोग भी धीरे-धीरे इस बात को समझने लगे हैं।