ક્લીન કોલ ટેક્નોલોજી, ખાસ કરીને કોલ ગેસિફિકેશન કમ્બાઈન્ડ સાયકલ (IGCC), હાનિકારક ઉત્સર્જનને ઘટાડીને અને મહત્તમ ઊર્જા કાર્યક્ષમતા દ્વારા પર્યાવરણીય ચિંતાઓને સંબોધિત કરતી વખતે કોલસાનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાની રીત પ્રદાન કરે છે.

કોલસો અને સ્વચ્છ કોલસા ટેકનોલોજી

કોલસો પૃથ્વી પર પેટ્રોલિયમ કરતાં વધુ સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે અને તેમાં 140 વર્ષથી વધુ અશ્મિભૂત ઇંધણનું જીવન છે, તેમ છતાં તેને "પ્રદૂષક સમાન શ્રેષ્ઠતા" તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે. ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ પછી કોલસાનો ઉપયોગ મુખ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે વાયુ પ્રદૂષણ અને ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જનમાં મુખ્ય ફાળો આપનાર તરીકે પર્યાવરણીય સમસ્યાઓનું કારણ બને છે. જો કે, તાજેતરના ઊંચા તેલના ભાવો સાથે, સ્વચ્છ કોલસાની ટેક્નોલોજીમાં પ્રગતિને કારણે કોલસાએ નવેસરથી ધ્યાન ખેંચ્યું છે. ક્લીન કોલ ટેક્નોલોજી એ ટેક્નોલોજીનો સંદર્ભ આપે છે જે કોલસાનો ઉપયોગ કરતી વખતે હાનિકારક પદાર્થોનું ઉત્પાદન ઓછું કરે છે. આ તકનીકો અમને વાયુ પ્રદૂષણને સંબોધિત કરતી વખતે કોલસાના વિપુલ સંસાધનોનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
આજે, આબોહવા પરિવર્તન અને પર્યાવરણીય ચિંતાઓ વધવા સાથે, વિવિધ ઉર્જા સ્ત્રોતોમાં ઘણી બધી શોધ અને સંશોધન થઈ રહ્યા છે. આ પ્રક્રિયામાં, માત્ર નવીનીકરણીય ઉર્જા જ નહીં પરંતુ પરંપરાગત અશ્મિભૂત ઇંધણ માટેની સ્વચ્છ તકનીકો પણ મહત્વપૂર્ણ સંશોધન વિષયો તરીકે ઉભરી આવી છે. આ વલણમાંથી સ્વચ્છ કોલસાની ટેકનોલોજીનો જન્મ થયો છે અને કોલસાનો ઉપયોગ કરવાની વધુ કાર્યક્ષમ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ રીત પ્રદાન કરે છે. આ ખાસ કરીને મર્યાદિત ઉર્જા સ્ત્રોતો ધરાવતા દેશો અને કોલસાના વિપુલ સંસાધનો ધરાવતા પ્રદેશો માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

કોલ ગેસિફિકેશન કમ્બાઈન્ડ સાયકલ (IGCC)

કોલ ગેસિફિકેશન કમ્બાઈન્ડ સાઈકલ (આઈજીસીસી) એ એક એવી સિસ્ટમ છે જે કોલસાને ગેસિફાઈ કરે છે અને પછી ગેસ ટર્બાઈન અને સ્ટીમ ટર્બાઈનના સંયુક્ત ચક્ર દ્વારા પાવર જનરેટ કરે છે. IGCCમાં કોલ ગેસિફાયર, ગેસ રિફાઇનરી, ગેસ ટર્બાઇન અને સ્ટીમ ટર્બાઇનનો સમાવેશ થાય છે. IGCC ની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: સૌપ્રથમ, કોલ ગેસિફાયર અપૂર્ણપણે કુદરતી કોલસાને ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણ પર ઉચ્ચ મોલેક્યુલર સ્થિતિમાં બાળી નાખે છે અને તેને પાવર જનરેશન ઇંધણ તરીકે ઉપયોગ માટે જ્વલનશીલ ગેસમાં રૂપાંતરિત કરે છે. કાચા કોલસાને કચડી નાખ્યા પછી, કોલસાને ગેસિફાય કરવા માટે તેને ગેસિફાયર (હવા અને ઓક્સિજન) સાથે કોલસાના ગેસિફાયરમાં ખવડાવવામાં આવે છે, જે ઓક્સિડેશન-ઘટાડાની પ્રતિક્રિયા દ્વારા મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ ધરાવતા બળતણ ગેસનું ઉત્પાદન કરે છે.
IGCC ટેક્નોલોજી પરંપરાગત કોલસાના દહન માટે મૂળભૂત રીતે અલગ અભિગમ અપનાવે છે. કોલસાને તેની નક્કર સ્થિતિમાં સીધો જ બાળવાને બદલે, તેને ગેસિફાઇડ અને ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા વાતાવરણમાં બાળવામાં આવે છે, જે ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે. પરિણામી બળતણ ગેસ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાને પણ આધિન છે, જે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. આ ઉર્જા ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા વધારવા અને તે જ સમયે પર્યાવરણનું રક્ષણ કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

ગેસ રિફાઇનિંગ અને પાવર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

ઉત્પાદિત બળતણ ગેસમાં ધૂળ, સલ્ફર સંયોજનો અને એસિડ વાયુઓ જેવા હાનિકારક પદાર્થો હોય છે, જે માત્ર ગેસ ટર્બાઇન અને અન્ય સાધનોને જ નુકસાન પહોંચાડતા નથી, પરંતુ જ્યારે વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે છે ત્યારે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ પણ થાય છે. તેથી, ગેસ રિફાઇનિંગ સાધનો દ્વારા આ હાનિકારક પદાર્થોને દૂર કરવા જરૂરી છે, જે આડપેદાશ તરીકે શુદ્ધ સલ્ફરનું ઉત્પાદન કરે છે, જેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ગનપાઉડર વગેરે માટે ઔદ્યોગિક કાચા માલ તરીકે થાય છે. રિફાઇન્ડ ઇંધણ ગેસ પછી ગેસમાં ખવડાવવામાં આવે છે. ટર્બાઇન, જેનો ઉપયોગ પ્રથમ તબક્કામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. આ પ્રાથમિક વીજ ઉત્પાદન તબક્કા પછી, ગેસ ટર્બાઇનમાંથી ઉષ્માને વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે રિસાયકલ કરવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ ગૌણ શક્તિ ઉત્પન્ન કરવા માટે સ્ટીમ ટર્બાઇનને ફેરવવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા IGCC ને બે તબક્કામાં પાવર જનરેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે તેમને પલ્વરાઇઝ્ડ કોલસા આધારિત પાવર પ્લાન્ટ કરતાં વધુ ઉર્જા કાર્યક્ષમ બનાવે છે જે વીજળી પેદા કરવા માટે સીધો કોલસો બાળે છે. સિસ્ટમ વધુ કાર્યક્ષમ રીતે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે કોલસાની થર્મલ ઊર્જાને મહત્તમ કરે છે, જ્યારે હાનિકારક ઉત્સર્જનને ઘટાડે છે. આ માત્ર વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાની બાબત નથી, પરંતુ પર્યાવરણીય સંરક્ષણની મહત્વપૂર્ણ અસરો પણ ધરાવે છે.

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દૂર કરવાની પ્રક્રિયા

IGCC એવી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે જે કાર્બન ડાયોક્સાઈડને ગેસીફાઈડ કોલસાને બાળવામાં આવે તે પહેલા અલગ કરે છે, જે પલ્વરાઈઝ્ડ કોલસાથી ચાલતા પાવર જનરેશન કરતાં વધુ સરળ છે, જે કોલસો બાળ્યા પછી કાર્બન ડાયોક્સાઈડને અલગ કરે છે. પરિણામે, તે પાવર પ્લાન્ટ્સમાંથી ઉત્સર્જિત કાર્બન ડાયોક્સાઇડના 90% થી વધુને દૂર કરી શકે છે, જે તેને કોલસા આધારિત વીજ ઉત્પાદન તકનીકની આગામી પેઢી બનાવે છે. IGCC ને સાધનસામગ્રીની જટિલતાને કારણે પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ પ્રારંભિક રોકાણની જરૂર છે, પરંતુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરવાની વધારાની કિંમત નાની છે, જે કુલ ખર્ચની દ્રષ્ટિએ અનુકૂળ છે.
વધુમાં, IGCC ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરવા પૂરતો મર્યાદિત નથી, પરંતુ તે વિવિધ પ્રકારની ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો પણ ખોલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગેસિફિકેશન પ્રક્રિયાના ઉપ-ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગ માટે કાચા માલ તરીકે થઈ શકે છે, જે ઉદ્યોગો વચ્ચે સિનર્જી બનાવી શકે છે. આમ, IGCC ટેકનોલોજી માત્ર ઉર્જા ઉદ્યોગ પર જ નહીં, પરંતુ અન્ય ઉદ્યોગોની વિશાળ શ્રેણી પર પણ હકારાત્મક અસર કરી શકે છે.

ભાવિ સ્વચ્છ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે સંભવિત

પર્યાવરણીય ચિંતાઓને સંબોધવા ઉપરાંત, સ્વચ્છ કોલસાની ટેકનોલોજી ભવિષ્યના ઉર્જા સંસાધનોની સ્થિરતા અને ટકાઉપણું સુનિશ્ચિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી શકે છે. કોલસો એક વિપુલ સંસાધન છે, અને જો આપણે તેનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવા માટે ટેક્નોલોજી વિકસાવવાનું ચાલુ રાખીએ, તો તે આવનારા ઘણા વર્ષો સુધી આપણો પ્રાથમિક ઉર્જા સ્ત્રોત બની શકે છે. વધુ સંશોધન અને રોકાણ સાથે, સ્વચ્છ કોલસાની ટેકનોલોજી અન્ય ઉર્જા સ્ત્રોતો જેમ કે તેલ અને કુદરતી ગેસનો મજબૂત વિકલ્પ બની શકે છે.
નિષ્કર્ષમાં, સ્વચ્છ કોલસા તકનીકનો વિકાસ એ એક જ સમયે ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વધારવા અને પર્યાવરણનું રક્ષણ કરવાના બે લક્ષ્યોને પ્રાપ્ત કરવા માટે એક નવીન રીત પ્રદાન કરે છે. આ ફક્ત આજના ઉર્જા પડકારોને ઉકેલવાથી આગળ વધે છે અને ભવિષ્યની ટકાઉ ઉર્જા નીતિઓ માટે એક મહત્વપૂર્ણ પાયો હશે. ભાવિ પેઢીઓ માટે સ્વચ્છ અને સુરક્ષિત વાતાવરણ પૂરું પાડવા માટે સ્વચ્છ કોલસાની ટેકનોલોજી એ એક મહત્વપૂર્ણ સાધન છે અને તેની શક્યતાઓ અને સંભાવનાઓ અનંત છે.