कार्बन कैप्चर, यूटिलाइजेशन एंड स्टोरेज (सीसीयूएस) क्या है?
ऐतिहासिक पृष्ठभूमि
मुख्य प्रावधान
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कैप्चर चरण में औद्योगिक उत्सर्जन में या सीधे हवा से अन्य गैसों से CO2 को अलग करना शामिल है। यह अवशोषण, अधिशोषण और झिल्ली पृथक्करण सहित विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बिजली संयंत्र वायुमंडल में छोड़े जाने से पहले अपनी फ्लू गैस से CO2 को कैप्चर करने के लिए उपकरण स्थापित कर सकते हैं।
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यूटिलाइजेशन चरण कैप्चर किए गए CO2 को मूल्यवान उत्पादों में बदलने पर केंद्रित है। इसमें यूरिया और मेथनॉल जैसे रसायनों का उत्पादन करने, सिंथेटिक ईंधन बनाने या कंक्रीट जैसी निर्माण सामग्री बनाने के लिए CO2 का उपयोग करना शामिल हो सकता है। उदाहरण के लिए, कैप्चर किए गए CO2 को हरे कंक्रीट में उपयोग के लिए स्थिर कार्बोनेट बनाने के लिए खनिजों के साथ प्रतिक्रिया दी जा सकती है।
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स्टोरेज चरण में कैप्चर किए गए CO2 को भूमिगत भूवैज्ञानिक संरचनाओं, जैसे कि समाप्त तेल और गैस जलाशयों या खारा जलभृतों में इंजेक्ट करना शामिल है। CO2 को वायुमंडल में फिर से प्रवेश करने से रोकने के लिए स्थायी रूप से संग्रहीत किया जाता है। इसके लिए यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक साइट चयन और निगरानी की आवश्यकता होती है कि CO2 सुरक्षित रूप से संग्रहीत रहे।
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डायरेक्ट एयर कैप्चर (DAC) एक ऐसी तकनीक है जो औद्योगिक स्रोतों के बजाय सीधे परिवेशी हवा से CO2 को हटाती है। अभी भी शुरुआती चरणों में होने के बावजूद, DAC ऐतिहासिक उत्सर्जन को संबोधित करने और नेट-जीरो लक्ष्यों को प्राप्त करने के तरीके के रूप में ध्यान आकर्षित कर रहा है। स्विस कंपनी क्लाइमवर्क्स सीधे हवा से CO2 को कैप्चर करती है और या तो इसे खनिजीकरण के माध्यम से संग्रहीत करती है या इसे कार्बोनेटेड कंक्रीट और सिंथेटिक ईंधन का उत्पादन करने वाले भागीदारों को आपूर्ति करती है।
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CCUS परियोजनाओं की आर्थिक व्यवहार्यता एक बड़ी चुनौती है। CO2 को कैप्चर करना, शुद्ध करना और परिवर्तित करना ऊर्जा-गहन और महंगा है। नीतिगत प्रोत्साहन या कार्बन मूल्य निर्धारण के बिना, CCUS से प्राप्त उत्पाद सस्ते जीवाश्म-आधारित विकल्पों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए संघर्ष कर सकते हैं। भारत सरकार का ₹20,000 करोड़ का परिव्यय अनुसंधान और विकास का समर्थन करके और CCUS परियोजनाओं को प्रोत्साहित करके इसे संबोधित करना है।
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बुनियादी ढांचे में कमियां भारत में CCUS को बढ़ाने में एक और महत्वपूर्ण बाधा है। प्रभावी CCUS तैनाती के लिए सह-स्थित औद्योगिक समूहों, CO2 परिवहन प्रणालियों (जैसे, पाइपलाइन) और डाउनस्ट्रीम उद्योगों के साथ एकीकरण की आवश्यकता होती है जो कैप्चर किए गए CO2 का उपयोग कर सकते हैं। ऐसा बुनियादी ढांचा देश भर में असमान रूप से विकसित है।
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नियामक और बाजार अनिश्चितता भी CCUS तैनाती में बाधा डाल सकती है। स्पष्ट मानकों, प्रमाणन प्रणालियों और स्थिर बाजार संकेतों की कमी निवेशकों के लिए अनिश्चितता पैदा करती है और CO2-आधारित उत्पादों की मांग को सीमित करती है। निवेश को प्रोत्साहित करने और कैप्चर किए गए CO2 के लिए एक बाजार बनाने के लिए स्पष्ट और सहायक नियमों की आवश्यकता है।
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उन्नत तेल रिकवरी (EOR) कैप्चर किए गए CO2 के शुरुआती अनुप्रयोगों में से एक है। तेल उत्पादन बढ़ाने के लिए CO2 को तेल जलाशयों में इंजेक्ट किया जाता है। जबकि यह राजस्व उत्पन्न कर सकता है, यह जीवाश्म ईंधन के निरंतर उपयोग के बारे में भी चिंताएं बढ़ाता है। ध्यान अन्य अनुप्रयोगों के लिए CO2 का उपयोग करने की ओर स्थानांतरित हो रहा है जिसमें जीवाश्म ईंधन निष्कर्षण शामिल नहीं है।
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जैविक CO2 कैप्चर शैवाल या बैक्टीरिया का उपयोग CO2 का उपभोग करने और बायोमास, जैव ईंधन या पशु चारा का उत्पादन करने के लिए करता है। यह दृष्टिकोण कैप्चर किए गए CO2 का उपयोग करने का एक संभावित टिकाऊ तरीका प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, IIT मद्रास-इनक्यूबेटेड स्टार्टअप Carbelim, शैवाल-संचालित वायु कैप्चर सिस्टम विकसित कर रहा है जो CO2 को बायोमास, शाकाहारी ओमेगा -3 तेल, स्पिरुलिना प्रोटीन और ऑक्सीजन में परिवर्तित करता है।
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खनिजीकरण में ईंटों और हरे कंक्रीट जैसी निर्माण सामग्री के लिए स्थिर ठोस कार्बोनेट बनाने के लिए मैग्नीशियम या कैल्शियम जैसे खनिजों के साथ CO2 की प्रतिक्रिया शामिल है। यह स्थायी रूप से कार्बन को टिकाऊ उत्पादों में बंद कर देता है और प्राकृतिक संसाधनों पर निर्भरता को कम करता है। भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc), बेंगलुरु के शोधकर्ता कैप्चर किए गए CO2 को निर्माण सामग्री के लिए एक संसाधन में बदल रहे हैं।
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एक प्रमुख चुनौती CCUS परियोजनाओं की माप, रिपोर्टिंग और सत्यापन (MRV) सुनिश्चित करना है। यह सुनिश्चित करने के लिए कठोर MRV आवश्यक है कि CO2 वास्तव में कैप्चर और संग्रहीत या प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा रहा है, और यह कि दावा किए गए उत्सर्जन में कमी वास्तविक है। यह CCUS में विश्वास बनाने और कार्बन क्रेडिट फ्रेमवर्क के लिए महत्वपूर्ण है।
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भारत के लिए 2070 नेट-जीरो लक्ष्य CCUS तकनीकों की सफल तैनाती पर बहुत अधिक निर्भर करता है। नवीकरणीय ऊर्जा में पर्याप्त वृद्धि के साथ भी, जीवाश्म ईंधन कुछ समय के लिए भारत के ऊर्जा मिश्रण में भूमिका निभाते रहेंगे। CCUS इन जीवाश्म ईंधन स्रोतों से उत्सर्जन को कम करने और नेट-जीरो लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद कर सकता है।
दृश्य सामग्री
Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS)
Mind map illustrating the key components and aspects of Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS) technologies.
Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS)
- ●Capture
- ●Utilisation
- ●Storage
- ●Challenges
Evolution of CCUS Technologies in India
Timeline showing the key milestones and developments in Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS) technologies in India.
सीसीयूएस प्रौद्योगिकियां जलवायु परिवर्तन को कम करने और नेट-जीरो उत्सर्जन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण रणनीति के रूप में प्रमुखता प्राप्त कर रही हैं। भारत इन प्रौद्योगिकियों को बढ़ाने के लिए अनुसंधान और विकास में सक्रिय रूप से निवेश कर रहा है।
- 2018भारत CO2 कैप्चर, पृथक्करण, भंडारण और मूल्य संवर्धन के लिए अनुसंधान और विकास पर सहयोग करता है।
- 2022नीति आयोग 2050 तक CO2 उत्सर्जन को आधा करने और 2070 तक नेट-जीरो प्राप्त करने के लिए CCUS की आवश्यकता पर जोर देता है।
- 2024डीएस ग्रुप ने नोएडा में भारत का पहला आउटडोर 'लिक्विड ट्री' का अनावरण करने के लिए लिक्विड ट्रीज के साथ भागीदारी की।
- 2026केंद्रीय बजट अगले पांच वर्षों में सीसीयूएस प्रौद्योगिकियों को बढ़ाने के लिए ₹20,000 करोड़ आवंटित करता है।
हालिया विकास
6 विकासIn 2026, the Union Budget allocated ₹20,000 crore to scale up Carbon Capture, Utilisation, and Storage (CCUS) technologies over the next five years.
In 2024, the Dharampal Satyapal Group (DS Group) partnered with Liquid Trees to unveil India's first outdoor “Liquid Tree” in Noida, showcasing how microalgae can clean air and store carbon.
CarbonSQR is planning India’s first pilot DAC facility near Hyderabad, expected to capture up to 8 tonnes of CO₂ per day when operational.
CO2India, a national network of over 1000 scientists, faculty, industry experts, and students, fosters interdisciplinary collaboration and links lab-scale research with real-world deployment of CCUS technologies.
The Department of Science & Technology (DST) has supported the foundation of a CO₂‑to‑methanol pilot plant in Pune, developed in collaboration with IIT Delhi and Thermax, aiming to demonstrate conversion of captured CO₂ into methanol.
Organic Recycling Systems Ltd. (ORSL), in partnership with IIT Bombay and IIT Kharagpur, has initiated India’s first pilot Bio‑CCU platform, converting biogas CO₂ through algal cultivation and photocatalytic processes into mixed alcohols and other products.
विभिन्न समाचारों में यह अवधारणा
1 विषयसामान्य प्रश्न
61. CCUS के कंपोनेंट्स से जुड़े MCQ में सबसे आम ट्रैप क्या होता है?
सबसे आम ट्रैप है 'यूटिलाइजेशन' को सिर्फ 'CO2 को Enhanced Oil Recovery (EOR) के लिए इस्तेमाल करना' समझ लेना. जबकि EOR, CO2 का एक *इस्तेमाल* है, UPSC अक्सर सवाल ऐसे बनाता है कि आपको लगे कि ये यूटिलाइजेशन का *सबसे अच्छा* या *एकमात्र* तरीका है. याद रखें, EOR से ध्यान हटाया जा रहा है क्योंकि ये जीवाश्म ईंधन निकालने से जुड़ा है. ऐसे ऑप्शन देखें जो केमिकल (यूरिया, मेथनॉल), बिल्डिंग मटेरियल (ग्रीन कंक्रीट) या सिंथेटिक ईंधन बनाने जैसे इस्तेमाल को दिखाते हैं, क्योंकि ये सस्टेनेबल तरीकों से ज़्यादा मेल खाते हैं.
परीक्षा युक्ति
जब आप MCQ में 'CO2 यूटिलाइजेशन' देखें, तो तुरंत खुद से पूछें: क्या ये ऑप्शन जीवाश्म ईंधन के इस्तेमाल को बढ़ावा देता है (EOR), या ये सच में कोई नया, सस्टेनेबल प्रोडक्ट बनाता है?
2. CCUS क्यों है - ये कौन सी समस्या हल करता है जिसे सिर्फ रिन्यूएबल एनर्जी सोर्सेज नहीं कर सकते?
CCUS उन इंडस्ट्रियल प्रोसेस (जैसे स्टील, सीमेंट और फर्टिलाइजर का प्रोडक्शन) और पावर प्लांट्स से CO2 एमिशन को कम करता है जिन्हें तुरंत रिन्यूएबल एनर्जी से बदला नहीं जा सकता. रिन्यूएबल एनर्जी में तेजी से बदलाव के बाद भी, ये इंडस्ट्री कुछ समय तक CO2 छोड़ती रहेंगी. CCUS इन एमिशन को कम करने का एक तरीका देता है, जो अनिवार्य रूप से 'अनिवार्य प्रदूषण को साफ' करता है जब तक हम पूरी तरह से रिन्यूएबल एनर्जी सिस्टम में नहीं चले जाते. ये डायरेक्ट एयर कैप्चर (DAC) के ज़रिए पुराने एमिशन को भी एड्रेस करता है.
3. भारत में CCUS को लागू करने में इंफ्रास्ट्रक्चर की क्या कमियां हैं, और ₹20,000 करोड़ का खर्च उन्हें कैसे दूर करता है?
इंफ्रास्ट्रक्चर की कमियों में इंडस्ट्रियल क्लस्टर का एक जगह न होना, CO2 ट्रांसपोर्ट सिस्टम (पाइपलाइन) और डाउनस्ट्रीम इंडस्ट्री के साथ इंटीग्रेशन शामिल है जो कैप्चर किए गए CO2 का इस्तेमाल कर सकती हैं. ₹20,000 करोड़ का खर्च इन्हें दूर करने के लिए है: answerPoints_hi: * CCUS टेक्नोलॉजी को ज़्यादा कुशल और किफायती बनाने के लिए रिसर्च और डेवलपमेंट को सपोर्ट करना. * अलग-अलग इंडस्ट्रियल सेक्टर में CCUS की संभावना को दिखाने के लिए पायलट प्रोजेक्ट को बढ़ावा देना. * CO2 ट्रांसपोर्ट इंफ्रास्ट्रक्चर के डेवलपमेंट के लिए फंडिंग करना, हालांकि अभी तक इसकी जानकारी सामने नहीं आई है.
4. CCUS के खिलाफ क्रिटिक्स का सबसे मजबूत तर्क क्या है, और आप इसका जवाब कैसे देंगे?
सबसे मजबूत तर्क ये है कि CCUS जीवाश्म ईंधन के इस्तेमाल को जारी रखने का एक 'दिखावा' बन सकता है, जिससे रिन्यूएबल एनर्जी में बदलाव में देरी हो सकती है. क्रिटिक्स का तर्क है कि CCUS में निवेश करने से इंडस्ट्री को क्लीनर विकल्पों में निवेश करने के बजाय अपने मौजूदा प्रदूषणकारी इंफ्रास्ट्रक्चर को बनाए रखने की अनुमति मिलती है. एक संतुलित जवाब इस खतरे को स्वीकार करेगा लेकिन इस बात पर जोर देगा कि CCUS मुश्किल से कम होने वाले सेक्टर को डीकार्बोनाइज करने के लिए एक ज़रूरी *ट्रांजिशनल* टेक्नोलॉजी है. ये रिन्यूएबल एनर्जी का विकल्प नहीं है, बल्कि एक पूरक है, खासकर पुराने एमिशन और उन इंडस्ट्री के लिए जहां रिन्यूएबल एनर्जी सॉल्यूशन अभी तक संभव नहीं हैं.
5. डायरेक्ट एयर कैप्चर (DAC) ट्रेडिशनल कार्बन कैप्चर मेथड से कैसे अलग है, और ये क्यों बढ़ रहा है?
ट्रेडिशनल कार्बन कैप्चर पावर प्लांट या इंडस्ट्रियल फैसिलिटी जैसे पॉइंट सोर्स से CO2 कैप्चर करता है. दूसरी ओर, DAC सीधे हवा से CO2 को हटाता है. DAC इसलिए बढ़ रहा है क्योंकि: answerPoints_hi: * ये पुराने एमिशन को भी एड्रेस कर सकता है, सिर्फ मौजूदा एमिशन को नहीं. * इसे कहीं भी लगाया जा सकता है, सिर्फ इंडस्ट्रियल साइट के पास नहीं. * ये परमानेंट स्टोरेज के साथ मिलकर 'नेट नेगेटिव एमिशन' का रास्ता देता है.
6. CCUS के लिए ₹20,000 करोड़ का खर्च 2023 में घोषित किया गया था, लेकिन ये कॉन्सेप्ट बहुत पहले से है. अब अचानक इस पर इतना ज़ोर क्यों दिया जा रहा है?
CCUS का कॉन्सेप्ट दशकों से है, लेकिन हाल ही में इस पर ज़्यादा ज़ोर देने के कई कारण हैं: answerPoints_hi: * क्लाइमेट चेंज के टारगेट (नेट-ज़ीरो गोल) को पूरा करने की बढ़ती ज़रूरत. * टेक्नोलॉजिकल डेवलपमेंट से CCUS ज़्यादा संभव और किफायती हो गया है. * ये पहचानना कि कुछ इंडस्ट्रियल सेक्टर को CCUS के बिना डीकार्बोनाइज करना मुश्किल है. * पॉलिसी सपोर्ट और फाइनेंशियल इंसेंटिव ज़्यादा उपलब्ध हो रहे हैं, जिससे CCUS प्रोजेक्ट निवेशकों के लिए ज़्यादा आकर्षक हो रहे हैं. ₹20,000 करोड़ का खर्च सरकार की प्रतिबद्धता का एक अहम संकेत है.