कोळसा वायूकरणामुळे (Coal gasification) भारताच्या पोलाद उद्योगाला कच्च्या मालाची सुरक्षितता मिळू शकते, मात्र डीकार्बोनायझेशनच्या महत्त्वाकांक्षी उद्दिष्टांनंतरही ते उच्च-कार्बन उत्सर्जनावर आधारित उत्पादन पद्धती अधिक दृढ करण्याचा धोका निर्माण करते.
पश्चिम आशियातील संघर्षामुळे तीव्र झालेल्या ऊर्जा संकटाने बहुतेक देशांच्या ऊर्जा आणि कच्च्या मालाच्या सुरक्षिततेबाबतच्या चिंता अधिक वाढवल्या आहेत. भारतात, 400 अब्ज टन देशांतर्गत कोळसा साठ्यांचा उपयोग करून कच्च्या मालाची सुरक्षितता मजबूत करण्यासाठी कोळसा वायूकरण (Coal Gasification) ही एक महत्त्वाची रणनीती म्हणून उदयास येत आहे. याचे प्रतिबिंब एप्रिल 2026 मध्ये कोळसा मंत्रालयाने यशस्वी बोलीदारांसोबत केलेल्या कोळसा खाण/ब्लॉक उत्पादन आणि विकास करारांमध्ये (Coal Mine/Block Production and Development Agreements) कोळसा वायूकरणाशी संबंधित तरतुदींचा समावेश करण्यात दिसून येते. या तंत्रज्ञानाला प्रोत्साहन देण्यासाठी अशा प्रकारच्या तरतुदी असलेला हा पहिलाच टप्पा होता.
कोळसा वायूकरण ही अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये उच्च तापमान आणि दाबाखाली कोळशाचे अंशतः ऑक्सिडेशन करून त्याचे सिंथेटिक वायूमध्ये (Syngas) रूपांतर केले जाते. या सिंगॅसमध्ये प्रामुख्याने कार्बन मोनॉक्साइड, कार्बन डायऑक्साइड आणि हायड्रोजन यांचा समावेश असतो. त्यानंतर या सिंगॅसचा वापर स्वच्छ इंधन, खते आणि युरिया, मेथेनॉल व अमोनिया यांसारखी रसायने तयार करण्यासाठी केला जातो. आयात-प्रतिस्थापनाच्या माध्यमातून या तंत्रज्ञानातून दरवर्षी 60,000 ते 90,000 कोटी रुपयांचे मूल्य निर्माण होण्याची क्षमता आहे.
हे तंत्रज्ञान आता पोलाद (स्टील) क्षेत्रातही वेगाने स्थान मिळवू लागले आहे, कारण सिंगॅसच्या मदतीने मोठ्या प्रमाणावर आयात केल्या जाणाऱ्या कोकिंग कोळसा आणि नैसर्गिक वायूसारख्या कच्च्या मालाचा काही अंशी पर्याय उपलब्ध होऊ शकतो. त्याचवेळी, देशातील एकूण कार्बन उत्सर्जनाच्या सुमारे 12 टक्के वाटा असलेल्या पोलाद उद्योगासमोर डीकार्बोनायझेशनचे तातडीचे आव्हान आहे. कोळशाच्या थेट ज्वलनापेक्षा कोळसा वायूकरण अधिक स्वच्छ पर्याय मानला जात असला तरी पोलाद उत्पादनासाठी तो अजूनही सर्वाधिक कार्बन-गहन मार्गांपैकी एक आहे. कच्च्या मालाची सुरक्षितता आणि पोलाद उद्योगाचे डीकार्बोनायझेशन यांतील या तणावपूर्ण संबंधांच्या पार्श्वभूमीवर हा लेख भारताच्या पोलाद क्षेत्रातील कोळसा वायूकरणाच्या वाढत्या भूमिकेचा आढावा घेतो.
भारताने 2020 मध्ये कोळसा वायूकरण मिशन (Coal Gasification Mission) सुरू केले. 2030 पर्यंत 100 दशलक्ष टन कोळशाचे वायूकरण करण्याचे उद्दिष्ट या मिशनअंतर्गत ठेवण्यात आले आहे. या मिशनअंतर्गत सर्व कोळसा कंपन्यांना त्यांच्या किमान 10 टक्के कोळसा उत्पादनाचे वायूकरण करण्यासाठी कृती आराखडे तयार करण्याचा सल्ला देण्यात आला असून, वायूकरणासाठी वाटप केलेल्या कोळशावर महसूल वाट्यात 50 टक्के सवलत देण्यात येत आहे.
भारतातील कोळशामधील राखेचे (Ash) प्रमाण जास्त असल्याने जगभरात वापरल्या जाणाऱ्या बहुतांश गॅसिफायर तंत्रज्ञानांची तांत्रिक आणि आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्यता कमी ठरते. त्यामुळे स्वदेशी कोळसा वायूकरण तंत्रज्ञान विकसित करणे आणि त्याची अंमलबजावणी करणे आवश्यक बनते. परिणामी, या तंत्रज्ञानाचा मोठ्या प्रमाणावरील विस्तार अधिक भांडवल-केंद्रित ठरतो.
या आर्थिक मर्यादांची दखल घेत सरकारने 2024 मध्ये 8,500 कोटी रुपयांची प्रोत्साहन योजना जाहीर केली, ज्याचा उद्देश सार्वजनिक आणि खासगी क्षेत्रातील प्रकल्पांना पाठबळ देणे हा होता. त्यानंतर मे 2026 मध्ये आणखी 37,500 कोटी रुपयांची योजना मंजूर करण्यात आली. या योजनेंतर्गत प्रत्येक वायूकरण प्रकल्पासाठी 5,000 कोटी रुपयांपर्यंत आर्थिक सहाय्य देण्याची तरतूद करण्यात आली आहे.
भारताचा पोलाद उद्योग हा जगातील सर्वाधिक वेगाने वाढणारा पोलाद बाजार राहिला आहे. 2026 मध्ये पोलादाची मागणी 7.4 टक्क्यांनी वाढेल आणि 2027 मध्ये ती 9.2 टक्क्यांपर्यंत पोहोचेल, असा अंदाज आहे. ब्लास्ट फर्नेस-बेसिक ऑक्सिजन फर्नेस (BF-BOF) पद्धतीचा भारताच्या पोलाद उत्पादनात सुमारे 45 टक्के वाटा आहे. या प्रक्रियेत प्रथम लोहखनिजातील ऑक्सिजन वेगळा करून त्याचे अपचयन केले जाते आणि त्यानंतर त्याचे शुद्धीकरण करून पोलाद तयार केले जाते. नव्या उत्पादन क्षमतेपैकी बहुतेक वाढ याच पद्धतीने होणार असल्याने भविष्यात या पद्धतीचा वाटा आणखी वाढण्याची शक्यता आहे.
देशांतर्गत कोळशापासून सिंगॅस तयार करून कोकिंग कोळशाचा काही अंशी पर्याय उपलब्ध करून देणे आणि गॅस-आधारित DRI प्रक्रियेमध्ये एलएनजीचा थेट पर्याय निर्माण करणे, यामुळे कोळसा वायूकरण आयातीवरील अवलंबित्व कमी करण्याचा एक संभाव्य मार्ग ठरू शकतो.
BF-BOF पद्धतीमध्ये कोकिंग कोळसा हा अत्यावश्यक कच्चा माल आहे. या प्रक्रियेत कोकिंग कोळशाचे कोकमध्ये रूपांतर केले जाते, जे भट्टीतील मुख्य इंधन, रासायनिक अपचायक (Reducing Agent) आणि भौतिक आधाररचना म्हणून काम करते. भारताच्या कोकिंग कोळशाच्या सुमारे 90 टक्के गरजा आयातीद्वारे भागवल्या जातात, विशेषतः ऑस्ट्रेलियातून. त्यामुळे भारतीय पोलाद उत्पादकांना किंमतीतील चढ-उतार आणि पुरवठ्यातील अडथळ्यांचा धोका कायम असतो. जानेवारी 2026 मध्ये ऑस्ट्रेलियातील क्वीन्सलँड राज्यात मुसळधार पाऊस आणि पूर यामुळे खाणकामात अडथळे निर्माण झाले आणि प्रीमियम हार्ड कोकिंग कोळशाच्या किंमती 17 महिन्यांच्या उच्चांकावर पोहोचल्या. पश्चिम आशियातील संघर्षामुळे मार्च 2026 मध्ये जागतिक कोकिंग कोळसा दरांमध्ये पुन्हा वाढ झाली. पोलादाची वाढती मागणी आणि BF-BOF मार्गावरील अवलंबित्व भारताची आयात-निर्भरता अधिक वाढवत आहे.
वायूकरणाला चालना देणाऱ्या धोरणांसोबतच सरकारने 2022 मध्ये ‘मिशन कोकिंग कोळसा’ (Mission Coking Coal) सुरू केले. या मिशनचे उद्दिष्ट 2030 पर्यंत देशांतर्गत कच्च्या कोकिंग कोळशाचे उत्पादन 140 दशलक्ष टनांपर्यंत वाढवणे आहे. याशिवाय, आयातीत कोकिंग कोळशात 10 ते 12 टक्के देशांतर्गत कोकिंग कोळसा मिसळणे बंधनकारक करण्यात आले आहे. तसेच 2026 मध्ये कोकिंग कोळशाला ‘महत्त्वपूर्ण खनिज’ (Critical Mineral) म्हणून अधिसूचित करण्यात आले, जेणेकरून व्यवसाय सुलभता वाढेल आणि शोधमोहीमांना गती मिळेल.
पोलाद उत्पादनामध्ये नैसर्गिक वायूचाही कच्चा माल म्हणून वापर केला जातो, विशेषतः डायरेक्ट रिड्यूस्ड आयर्न (DRI) तयार करण्यासाठी. DRI हे पोलाद उत्पादनासाठी एक महत्त्वाचे फीडस्टॉक आहे. भारताच्या पोलाद उत्पादनात गॅस-आधारित DRI चा वाटा तुलनेने कमी असून सुमारे 80 टक्के DRI उत्पादन अजूनही कोळसा-आधारित आहे. तरीही JSW Steel आणि ArcelorMittal Nippon Steel India यांसारख्या अनेक मोठ्या कंपन्या या पद्धतीवर अवलंबून आहेत. यामुळे कच्च्या मालाच्या सुरक्षिततेचा प्रश्न निर्माण होतो, कारण भारत हा जगातील तिसरा सर्वात मोठा द्रवीकृत नैसर्गिक वायू (LNG) आयातदार आहे आणि एकूण पुरवठ्यापैकी 50.1 टक्के पुरवठा आयातीवर आधारित आहे. युद्धजन्य परिस्थितीमुळे जागतिक वायू बाजारात निर्माण झालेल्या अडचणींनी हा धोका आधीच अधोरेखित केला आहे. काही भारतीय पोलाद उत्पादकांना उत्पादन कमी करावे लागले आणि उपलब्ध वायूचा वापर मर्यादित करावा लागला.
देशांतर्गत कोळशाचा वापर करून सिंगॅस तयार केल्यास कोळसा वायूकरण या आयात-निर्भरतेत काही प्रमाणात घट करू शकते. हा सिंगॅस कोकिंग कोळशाचा अंशतः अपचायक म्हणून वापरला जाऊ शकतो आणि गॅस-आधारित DRI प्रक्रियेत एलएनजीचा थेट पर्यायही ठरू शकतो. जिंदाल स्टील आपल्या अंगुल येथील कोळसा वायूकरण प्रकल्पात देशांतर्गत कोळशापासून तयार केलेल्या सिंगॅसचा वापर DRI उत्पादनासाठी करते. अलीकडेच कंपनीने ब्लास्ट फर्नेसमध्ये सिंगॅस इंजेक्ट करण्यास सुरुवात केली असून रंगीत कोटिंगसारख्या डाउनस्ट्रीम प्रक्रियांमध्येही त्याचा वापर वाढवला आहे. महाराष्ट्रातील Greta Energy and Metal Private Ltd. आणि पश्चिम बंगालमधील Coal India Ltd. व Steel Authority of India यांच्या संयुक्त उपक्रमासह DRI उत्पादनासाठी अनेक कोळसा वायूकरण प्रकल्प सध्या विकासाच्या टप्प्यात आहेत.
या सर्व घडामोडी भारतातील कच्च्या मालाच्या सुरक्षिततेसाठी कोळसा वायूकरणाला मिळत असलेल्या वाढत्या प्राधान्याचे द्योतक आहेत.
भारताच्या पोलाद उद्योगाची उत्सर्जन तीव्रता (Emission Intensity) प्रति टन कच्च्या पोलादामागे 2.55 टन कार्बन डायऑक्साइड (tCO₂/tcs) इतकी आहे, जी जागतिक सरासरीपेक्षा सुमारे 30 टक्के अधिक आहे. हे भारताच्या 2070 पर्यंतच्या नेट-झिरो उद्दिष्टाशी सुसंगत कमी-कार्बन पोलाद उत्पादन मार्ग स्वीकारण्याची तातडीची गरज अधोरेखित करते.
कोळसा वायूकरणाला अनेकदा भारताच्या ऊर्जा संक्रमणाच्या दिशेने टाकलेले एक पाऊल म्हणून मांडले जाते. मात्र अनेक अहवालांनुसार, देशांतर्गत कोळशावर आधारित सिंगॅस हा आयातीत कोकिंग कोळशाचा स्वस्त पर्याय असू शकतो, परंतु सिंगॅस निर्मितीतून पारंपरिक नैसर्गिक वायू किंवा वीज निर्मितीसाठी कोळसा थेट जाळण्यापेक्षाही अधिक कार्बन उत्सर्जन होते. भारताच्या Steel Decarbonisation Roadmap नुसार, सिंगॅस-आधारित (कोळसा वायूकरण) DRI मार्गाची उत्सर्जन तीव्रता 2.50 ते 2.90 tCO₂/tcs इतकी आहे, जी पारंपरिक BF-BOF मार्गाच्या 2.20 ते 2.60 tCO₂/tcs या पातळीपेक्षा जास्त आहे.
भारताच्या पोलाद उद्योगाची उत्सर्जन तीव्रता प्रति टन कच्च्या पोलादामागे 2.55 टन CO₂ इतकी असून ती जागतिक सरासरीपेक्षा सुमारे 30 टक्के जास्त आहे. हे 2070 च्या नेट-झिरो उद्दिष्टाशी सुसंगत कमी-कार्बन पोलाद उत्पादन पद्धतींची तातडीची गरज अधोरेखित करते.
भारतातील काही कोळसा वायूकरण-आधारित पोलाद प्रकल्प कार्बन कॅप्चर, युटिलायझेशन अँड स्टोरेज (CCUS) तंत्रज्ञानाचा वापर करत आहेत. या तंत्रज्ञानाद्वारे उत्सर्जनाच्या ठिकाणीच CO₂ पकडून त्याचा साठवणुकीसाठी किंवा औद्योगिक कच्चा माल म्हणून पुनर्वापरासाठी उपयोग केला जातो. गॅसिफायरमध्ये ऑक्सिजनचा वापर केल्यास CO₂ अधिक केंद्रित वायू प्रवाहात निर्माण होतो, ज्यामुळे हवेत थेट कोळसा जाळण्याच्या तुलनेत तो पकडणे तुलनेने सोपे आणि कमी खर्चिक ठरते.
देशाच्या नेट-झिरो संक्रमणात कोळशाची भूमिका टिकवून ठेवण्याच्या व्यापक प्रयत्नांचा भाग म्हणून धोरणात्मक स्तरावर CCUS ला कोळसा वायूकरण केंद्रांमध्ये समाविष्ट करण्यावर भर दिला जात आहे. केंद्रीय अर्थसंकल्प 2026-27 मध्ये पोलादासह जड उद्योगांमध्ये CCUS तंत्रज्ञानाला चालना देण्यासाठी 20,000 कोटी रुपयांची तरतूद करण्यात आली आहे.
मात्र डीकार्बोनायझेशनच्या साधन म्हणून CCUS ची प्रभावीता अजूनही वादग्रस्त आहे. Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) च्या मते, तांत्रिक मर्यादा, उच्च खर्च, पर्यावरणीय चिंता आणि भूगर्भीय CO₂ साठवणुकीच्या दीर्घकालीन व्यवहार्यतेबाबतची अनिश्चितता यांमुळे CCUS प्रकल्प अपेक्षित परिणाम देण्यात सातत्याने अपयशी ठरले आहेत. याचे उदाहरण जिंदाल स्टील अँड पॉवरच्या अंगुल येथील कोळसा वायूकरण-आधारित DRI प्रकल्पात दिसून येते. येथे कार्बन कॅप्चर प्रक्रिया अस्तित्वात असली तरी मोठ्या प्रमाणावर CO₂ अद्याप वातावरणातच सोडला जातो आणि त्याचा प्रभावी वापर किंवा कायमस्वरूपी साठवण होत नाही.
CCUS बरोबरच भारत हरित हायड्रोजन (Green Hydrogen) आणि स्क्रॅप वापर वाढविण्यालाही पोलाद क्षेत्राच्या डीकार्बोनायझेशनसाठी महत्त्वाचे मार्ग मानत आहे. भारताने हरित हायड्रोजन उत्पादनाचा खर्च 2023 मधील सुमारे 5 अमेरिकन डॉलर्स प्रति किलोग्रॅमवरून घटवून सुमारे 3 अमेरिकन डॉलर्स प्रति किलोग्रॅमपर्यंत आणला आहे. 2023 मध्ये सुरू करण्यात आलेल्या National Green Hydrogen Mission अंतर्गत जिंदाल-हायजेंको (Jindal-Hygenco) हरित हायड्रोजन पोलाद प्रकल्पासारख्या उपक्रमांसाठी 17,490 कोटी रुपयांची तरतूद करण्यात आली आहे. त्याचप्रमाणे भारतातील विस्कळीत स्क्रॅप पुनर्वापर व्यवस्थेतील समस्यांवरही उपाय करण्याचे प्रयत्न सुरू आहेत. सध्या देशातील जवळपास 70 टक्के स्क्रॅप पुनर्वापर हे लहान आणि असंघटित क्षेत्रातील घटकांकडून कमी कार्यक्षम तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याने केले जाते. या संरचनात्मक अडचणी दूर करण्यासाठी आणि स्क्रॅप-आधारित पोलाद उत्पादन वाढवण्यासाठी भारत 2019 च्या Steel Scrap Recycling Policy मध्ये सुधारणा करण्याच्या प्रक्रियेत आहे.
हे उपक्रम भारताच्या कमी-कार्बन पोलाद संक्रमणासाठी उपलब्ध पर्यायांमध्ये महत्त्वाची भर घालत असले तरी त्यांपैकी बहुतांश उपक्रम अद्याप विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात आहेत. मोठ्या प्रमाणावर अंमलबजावणीसाठी आवश्यक असलेली पायाभूत सुविधा, तांत्रिक परिपक्वता आणि खर्चातील स्पर्धात्मकता या गोष्टी मध्यम ते दीर्घकालीन कालावधीतच विकसित होण्याची शक्यता आहे.
भारताचे पोलाद क्षेत्र एका एकमेव तांत्रिक मार्गावर आधारित संक्रमण करेल, अशी शक्यता कमी आहे. त्याऐवजी देशाच्या विकासात्मक प्राधान्यक्रम, उपलब्ध संसाधने आणि ऊर्जा सुरक्षेच्या गरजा लक्षात घेऊन विविध रणनीतींचा संतुलित आणि टप्प्याटप्प्याने अवलंब केला जाईल.
याशिवाय, कोळसा वायूकरणासमोर इतरही पर्यावरणीय आव्हाने आहेत. या प्रक्रियेत ‘स्लॅग’ नावाचा घनकचरा तयार होतो, ज्यामध्ये जड धातू (Heavy Metals) असतात आणि त्याची सुरक्षित विल्हेवाट लावणे कठीण असते. याशिवाय मोठ्या प्रमाणावरील पाणी वापर, जलटंचाई आणि पाण्याचे प्रदूषण यांसारख्या समस्या या प्रक्रियेच्या एकूण पर्यावरणीय परिणामांना अधिक गंभीर बनवतात. त्यामुळे कार्बन कॅप्चर तंत्रज्ञानासोबत वापरले तरीही पोलाद क्षेत्राच्या डीकार्बोनायझेशनमध्ये कोळसा वायूकरणाची भूमिका कितपत प्रभावी ठरेल, याबाबत प्रश्नचिन्ह कायम आहे.
भारताचे पोलाद संक्रमण एखाद्या एकमेव तांत्रिक मार्गावर आधारित असण्याची शक्यता नाही. त्याऐवजी देशाच्या विकासात्मक गरजा, संसाधनांची उपलब्धता आणि ऊर्जा सुरक्षेच्या प्राधान्यक्रमांचा विचार करून विविध रणनीतींचा व्यावहारिक आणि टप्प्याटप्प्याने अवलंब करावा लागेल. त्याचबरोबर दीर्घकालीन डीकार्बोनायझेशन उद्दिष्टांशीही उद्योगाला हळूहळू सुसंगत करावे लागेल.
कोळसा वायूकरणामुळे डीकार्बोनायझेशनच्या दृष्टीने अनिश्चित परिणाम दिसत असले तरी आयातीत कोळसा आणि नैसर्गिक वायूवरील अवलंबित्व कमी करून कच्च्या मालाची सुरक्षितता वाढवण्यात त्याची महत्त्वाची भूमिका असू शकते. त्यामुळे कोळसा वायूकरणाकडे स्वतंत्र डीकार्बोनायझेशन उपाय म्हणून पाहण्याऐवजी, भारत आपल्या पोलाद उद्योगाची स्पर्धात्मकता कायम राखत डीकार्बोनायझेशनचा समतोल साधण्यासाठी राबवत असलेल्या व्यापक आणि समांतर रणनीतींपैकी एक घटक म्हणून पाहणे अधिक योग्य ठरेल.
प्रणिता गुप्ता या ऑब्झर्वर रिसर्च फाऊंडेशनमध्ये 'रिसर्च इंटरन' (संशोधन प्रशिक्षणार्थी) म्हणून कार्यरत आहेत.
The views expressed above belong to the author(s). ORF research and analyses now available on Telegram! Click here to access our curated content — blogs, longforms and interviews.
PREV
.png)
