ऊर्जा प्रश्नाचे गांभीर्य

भूतलावर कुठल्याही कार्यासाठी जे मानवनिर्मित असो वा नैसर्गिक; मूलतः ज्याची गरज असते, ती म्हणजे ऊर्जा (एनर्जी)! ही ऊर्जा येते कुठून? निसर्गतः प्राणी/पक्षी/मानव जी काही नैसर्गिक कामे करतो (धावणे, चालणे, श्वसन इत्यादी), त्यासाठी ऊर्जास्रोत काय असू शकतो? सूर्याच्या गर्भात कुठे तरी चार हायड्रोजनचे अणू एकत्र येऊन एक हेलियमचा अणू बनतो आहे; पण या प्रक्रियेत थोडा वस्तुमानाचा असमतोल आहे. चार हायड्रोजनच्या अणूंचे वस्तुमान हे एका हेलियमच्या अणूच्या वस्तुमानाहून थोडे जास्त आहे. यामुळे, आइनस्टाइनच्या सिद्धांतानुसार हे वस्तुमान परावर्तित होत आहे ऊर्जेमध्ये. यालाच दुसरे नाव आहे न्यूक्लियर फ्यूजन! ही ऊर्जा प्रकाशाच्या रूपात पृथ्वीवर पोहोचते. मग पृथ्वीवरची झाडे ही प्रकाशरूपातील ऊर्जा, हवेतील कार्बन डायऑक्साइड आणि मुळांवाटे पाणी शोषून घेतात आणि फोटोसिंथेसिस प्रक्रियेने बनवतात कार्बन-बेस्ड संयुगे. म्हणजेच सूर्याची ऊर्जा झाडांवाटे कार्बन-बेस्ड संयुगांमध्ये अर्थात केमिकल फॉर्ममध्ये फिक्स केली जाते. कोणताही प्राणी, पक्षी किंवा माणूस जेव्हा अन्न खातो, तेव्हा ह्या कार्बन संयुगांचं आपण सेवन करत असतो. जगातील सर्व प्राणिमात्र ही संयुगे वापरून (वेगवेगळ्या बायोलॉजिकल सायकल्स वापरून) आपली दैनंदिन नैसर्गिक ऊर्जेची गरज भागवत असतात. थोडक्यात, सूर्यामध्ये वस्तुमानाचं रूपांतर ऊर्जेत होतं. ही ऊर्जा प्रकाशरूपात पृथ्वीवर येते, त्याचं रूपांतर कार्बन-बेस्ड रासायनिक संयुगांमध्ये होतं आणि सजीव विविध जैविक साखळ्या वापरून ही रासायनिक स्वरूपातील ऊर्जा विविध कामांसाठी उपयोगात आणत आहेत. हा ऊर्जेचा नैसर्गिक प्रवाह शतकानुशतके अखंडित सुरू आहे.

 

 

या प्रवाहात माणसाने बदल करण्यास सुरुवात केली जेव्हा आपल्याला आगीचा शोध लागला. आपल्याला समजून आले की, गुळगुळीत दगड जर एकमेकांवर घासले तर ठिणगी पडते आणि ती ठिणगी जर सुक्या लाकडावर पडली तर आग पेटते. या उष्णतेचा वापर करून आपण शस्त्रं, मडकी, चाकं बनवू लागलो; पण तरीही कित्येक शतकं हा ऊर्जेचा वापर मर्यादित होता. कित्येक शतकं आपण फास्ट-फॉरवर्ड केलं, की आपल्या लक्षात येतं. नंतर आपल्याला शोध लागला स्टीम इंजिनचा आणि इलेक्ट्रिसिटीचा. हे खर्‍या अर्थानं विघटन होतं. या शोधांवर काम करत करत आपण आज येथवर पोहोचलो आहोत जिथे मी फक्त एक बटन दाबलं, की पंखा सुरू होतो; दूर बसलेल्या माझ्या कुठल्याही मित्राशी मी केव्हाही बोलू शकतोय, केव्हाही बघू शकतोय. आज कुठलंही तंत्रज्ञान असू देत, ते केवळ आणि केवळ शक्य आहे, कारण मी कुठे तरी ऊर्जेचा पुरवठा करतोय. कुठून येतेय ही ऊर्जा? ढोबळमानाने ही ऊर्जा येत आहे दोन प्रकारे:

 

 

आपली ऊर्जेची गरज भागवली जात आहे कोळसा आणि जीवाश्म इंधनाद्वारे (पेट्रोल/डिझेल/केरोसीन). कोळसा किंवा जीवाश्म इंधनामध्ये ऊर्जा कुठून येते? ही तीच सूर्याच्या गर्भात बनलेली ऊर्जा आहे जी हजारो वर्षांपूर्वी झाडांनी रासायनिक स्वरूपात साठवली आणि तेव्हा जे सजीव पृथ्वीमध्ये गाडले गेले त्यांचे उरलेले अवशेष म्हणजे ही रासायनिक स्वरूपात साठवलेली ऊर्जा. कोळसा किंवा जीवाश्म इंधनं मूलतः आहेत रासायनिक संयुगं ज्यात कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन एकमेकांशी जोडले गेले आहेत रासायनिक बंधांनी. जेव्हा आपण कोळसा किंवा इंधनं जाळतो तेव्हा हे रासायनिक बंध तुटतात आणि या बंधांच्या रूपात साठलेली ऊर्जा उष्णतेच्या रूपात बाहेर पडतेे. थोडक्यात, प्रकाशरूपातील सूर्याची ऊर्जा रासायनिक स्वरूपात साठलेली असते (कोळसा आणि इंधनं) जी उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते. आता या सगळ्यामध्ये अडचण काय आहे? काय संबंध आहे या सगळ्या ऊर्जा रूपांतरणाच्या खेळाचा आणि हवामान बदल किंवा जागतिक तापमानवाढीचा?

 

 

आपण म्हटल्याप्रमाणे कोळसा किंवा जीवाश्म इंधनं ही रासायनिक संयुगं आहेत आणि जेव्हा आपण शब्द वापरतो ‘जाळणं’ त्याचा अभिप्रेत अर्थ हा आहे की, या संयुगांची रासायनिक प्रक्रिया होते ऑक्सिजनसोबत आणि जेव्हा कार्बन-कार्बन किंवा कार्बन- हायड्रोजन किंवा कार्बन-ऑक्सिजन बंध तुटतात तेव्हा अर्थात उत्सर्जित होतो कार्बन डायऑक्साइड (CO2). ही समस्या आहे. कोळशाचं उदाहरण घेतलं, तर अंदाजे आपण जेव्हा एक किलो कोळसा जाळतो तेव्हा आपल्याला दोन-तीन युनिट (kWh) एवढी ऊर्जा मिळते आणि अंदाजे दोन-तीन किलो CO2 उत्सर्जित होतो.

 

 

म्हणजेच एक युनिट इलेक्ट्रिसिटी जेव्हा बनते तेव्हा अंदाजे एक किलो CO2 वातावरणात उत्सर्जित होतो. अशाच प्रकारे जेव्हा आपण गाड्यांमध्ये इंधन वापरतो तेव्हा आपण उत्सर्जित करत असतो अंदाजे दोन किलो CO2 एका लिटरमागे. ही आहे समस्या. भारताच्या दृष्टीने पाहिलं तर आपण अंदाजे 1400 TWh एवढी इलेक्ट्रिसिटी कोळशापासून बनवतो म्हणजेच आपण अंदाजे 1.4 बिलियन टन CO2 प्रतिवर्षी उत्सर्जित करत आहोत आपली इलेक्ट्रिसिटीची गरज भागवण्यासाठी. आपली पेट्रोल/ डिझेलची मागणी 145 बिलियन लिटर प्रतिवर्षी इतकी पोहोचली आहे म्हणजेच आपण अंदाजे 0.3 बिलियन टन CO2 पेट्रोल/डिझेलच्या ज्वलनातून उत्सर्जित करत आहोत. थोडक्यात, आपण दोन बिलियन टन इतका CO2 उत्सर्जित करत आहोत आपली ऊर्जेची गरज भागवण्यासाठी.

 

 

हे किती गंभीर आहे? काय आहे याची दाहकता? जग अंदाजे प्रतिवर्षी 40 बिलियन टन CO2 (अनैसर्गिक किंवा मानवनिर्मित) वातावरणात उत्सर्जित करत आहे. त्यापैकी 23 बिलियन टन CO2 हा माणसाच्या इलेक्ट्रिसिटी आणि ट्रान्सपोर्ट या गरजा भागवण्यासाठी उत्सर्जित होतो आहे. खझउउ, जी जगातील विविध देशांच्या सरकारांनी एकत्र येऊन बनवलेली संस्था आहे, तिच्या अहवालानुसार पृथ्वीवरच्या वातावरणात अजून 900 ते 2400 बिलियन टन इतका उज2 साठवला जाऊ शकतो. त्यानंतर जगाचं तापमान दोन अंश सेल्सिअसहून अधिक वाढू शकतं ज्याचा परिणाम पृथ्वीवर काय होईल याचा अंदाज शास्त्रज्ञांना बांधणं जमू शकलेलं नाही, यालाच ‘टिपिंग पॉइंट‘ असंही म्हटलं जातं. याचाच अर्थ असा आहे की आपण याच दराने (40 बिलियन टन प्रतिवर्षी) उज2 उत्सर्जित करत राहिलो, तर केवळ 20 ते 60 वर्षांत आपण टिपिंग पॉइंटला पोहोचणार आहोत ज्यानंतर पृथ्वीची अवस्था काय असेल, हे सांगणं कठीण असणार आहे, जे अत्यंत भयावह आहे.

 

भारताच्या दृष्टीने विचार केला तर ऊर्जेसंदर्भात अजून एक बाब अत्यंत महत्त्वाची आहे ती म्हणजे आपले इतर राष्ट्रांवर असलेले ऊर्जेसाठीचे अवलंबत्व. आपण अंदाजे आपल्या इलेक्ट्रिसिटीच्या मागणीच्या 25% कोळसा आणि पेट्रोल/डिझेलच्या मागणीच्या 85% इतके जीवाश्म इंधन आयात करतो. यासाठी आपण अंदाजे 10 लाख कोटी रुपये प्रतिवर्षी खर्च करत आहोत. अर्थात, धोरणात्मकदृष्ट्या आणि पर्यावरणाच्या दृष्टीने ऊर्जा हा अत्यंत गंभीर प्रश्न आ वासून उभा आहे. यावर विचार आणि सयुक्तिक कृती करणं, ही प्रत्येक सुजाण नागरिकाची जबाबदारी असणार आहे.