धातु का कायापलट: 'हरित' इस्पात की ओर यात्रा

लेखक: an_lymons

आज लौह और इस्पात उद्योग के सामने एक दोहरी चुनौती है: अर्थव्यवस्था में अपनी महत्वपूर्ण भूमिका बनाए रखना और साथ ही कार्बन फुटप्रिंट को नाटकीय रूप से कम करना। इस पहेली का समाधान 'हरित इस्पात' (Green Steel) की अवधारणा में निहित है, जो धातु उत्पादन की पारंपरिक समझ को पूरी तरह से बदल सकती है। यह समझना आवश्यक है कि यह तकनीक इतनी उत्सुकता क्यों जगा रही है और क्या इसमें बड़े पैमाने पर अपनाने की वास्तविक क्षमता है।

'हरित इस्पात' व्यवहार में क्या है?

'हरित इस्पात' कोई नया मिश्र धातु नहीं है, बल्कि यह उसी परिचित धातु को बनाने का एक मौलिक रूप से भिन्न तरीका है। इसका मुख्य लाभ कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन में भारी कटौती है, जो निम्नलिखित कारकों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है:

  • लौह अयस्क के अपचयन (रिडक्शन) की प्रक्रिया में कोक के स्थान पर हाइड्रोजन का उपयोग करना;

  • नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (सौर, पवन, जलविद्युत) का इस्तेमाल;

  • उत्पादन चक्र में पुनर्नवीनीकरण किए गए धातु स्क्रैप की सक्रिय भागीदारी।

  • वर्तमान उन्नत प्रौद्योगिकियों की मदद से, पारंपरिक गलाने के तरीकों से प्रति टन स्टील पर 3 टन CO2 उत्सर्जन की तुलना में, कार्बन फुटप्रिंट को घटाकर मात्र 0.4 टन CO2 प्रति टन स्टील तक लाना संभव हो गया है। यह एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय छलांग है।

    तकनीकी सफलताएँ: सिद्धांत से कारखानों तक

    नवाचार धातु विज्ञान के परिदृश्य को नया आकार दे रहे हैं। प्रमुख प्रगति इस प्रकार हैं:

    1. हाइड्रोजन आधारित अपचयन: H2 Green Steel जैसी कंपनियाँ यह प्रदर्शित कर रही हैं कि कैसे नवीकरणीय ऊर्जा (आरई) पर इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित 'हरा' हाइड्रोजन ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रियाओं में कार्बन की जगह ले सकता है। स्वीडन और जर्मनी में पहले ही औद्योगिक लाइनें सफलतापूर्वक काम कर रही हैं।

  • आरई पर आधारित इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफ): पुनर्नवीनीकरण धातु और नवीकरणीय ऊर्जा पर चलने वाले ईएएफ, जो वर्तमान में विश्व के लगभग 30% स्टील उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं, लचीलापन प्रदान करते हैं। वे कोयले के भंडारों पर निर्भर हुए बिना उत्पादन को तुरंत बढ़ाने की क्षमता रखते हैं।

  • धातु विज्ञान में चक्रीय अर्थव्यवस्था: धातु स्क्रैप का पुनर्चक्रण संसाधनों की महत्वपूर्ण बचत करता है और पारिस्थितिकी तंत्र पर दबाव को कम करता है।

  • 'हरित इस्पात' अभी तक मानक क्यों नहीं बन पाया?

    स्पष्ट लाभों के बावजूद, 'हरित इस्पात' को अपनाने में तीन मुख्य बाधाएँ सामने आ रही हैं:

    1. उच्च उत्पादन लागत: आज 'हरा' हाइड्रोजन लगभग $5 से $10 प्रति किलोग्राम की लागत पर आता है, जिससे पारंपरिक स्टील की तुलना में स्टील की लागत 20–50% तक बढ़ जाती है। सरकारी समर्थन और कार्बन करों के बिना प्रतिस्पर्धा करना कठिन है।

  • बुनियादी ढांचागत सीमाएँ: बड़े पैमाने पर बदलाव के लिए आवश्यकता होगी: हाइड्रोजन पाइपलाइनों के नेटवर्क का निर्माण; ऊर्जा भंडारण सुविधाओं की स्थापना; और ईएएफ को बिजली देने के लिए बिजली ग्रिड का आधुनिकीकरण।

  • वैकल्पिक सामग्रियों से प्रतिस्पर्धा: ऑटोमोबाइल उद्योग सक्रिय रूप से एल्यूमीनियम और कंपोजिट को अपना रहा है, जिससे स्टील की कुल मांग कम हो सकती है। उदाहरण के लिए, टेस्ला के कुछ मॉडलों में पहले से ही एल्यूमीनियम बॉडी का उपयोग होता है।

  • राजनीतिक तंत्र: बदलाव के लिए प्रोत्साहन

    'हरित इस्पात' की ओर संक्रमण को प्रेरित करने में विनियमन एक महत्वपूर्ण चालक बन रहा है। यूरोपीय संघ का CBAM (कार्बन सीमा समायोजन तंत्र) आयातित स्टील पर कार्बन टैक्स लगाता है। 2026 से यह रूस, चीन और भारत से आने वाली आपूर्ति को प्रभावित करेगा, जिससे 'हरित' उत्पादों की प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ेगी। इसके अलावा, जर्मनी जैसी जगहों पर हाइड्रोजन के लिए अरबों यूरो की समर्थन योजनाएं हैं, और अमेरिका के IRA कानून में 'हरे' हाइड्रोजन के लिए $3 प्रति किलोग्राम तक कर क्रेडिट शामिल हैं। चीन, जो दूसरा सबसे बड़ा स्टील उत्पादक है, CO2 पर सीमाएँ लगाकर कंपनियों को उत्पादन के आधुनिकीकरण के लिए मजबूर कर रहा है।

    भविष्य की संभावनाएँ: कब मानक बनेगा 'हरित इस्पात'?

    विशेषज्ञ उद्योग के विकास के दो संभावित परिदृश्य बताते हैं:

    1. आशावादी परिदृश्य (2040 तक): 'हरित इस्पात' वैश्विक बाजार का 30–40% हासिल कर लेगा। इलेक्ट्रोलिसिस के बड़े पैमाने पर उत्पादन के कारण हाइड्रोजन की लागत घटकर $2 से $3 प्रति किलोग्राम हो जाएगी, और धातु विज्ञान के लिए 60% ऊर्जा आरई स्रोतों से आएगी।

  • यथार्थवादी परिदृश्य (2050 तक): 'हरित इस्पात' बाजार का 15–25% हिस्सा लेगा। संक्रमण हाइब्रिड तकनीकों (कोक के आंशिक प्रतिस्थापन) के माध्यम से होगा, और मुख्य बाजार यूरोपीय संघ और उत्तरी अमेरिका होंगे, जबकि एशिया में पारंपरिक तरीके बने रहेंगे।

  • इसका भविष्य के लिए क्या अर्थ है?

    'हरित इस्पात' केवल एक पर्यावरणीय प्रवृत्ति नहीं है, बल्कि यह जलवायु संकट के प्रति धातु विज्ञान की रणनीतिक प्रतिक्रिया है। इसकी सफलता तीन प्रमुख कारकों पर निर्भर करती है: आरई और हाइड्रोजन की लागत में कमी—इसके बिना यह तकनीक एक विशिष्ट क्षेत्र तक सीमित रहेगी; 'हरितता' के लिए सार्वभौमिक मानदंडों का विकास—बेईमान प्रतिस्पर्धा से बचने के लिए यह आवश्यक है; और सरकार तथा व्यवसाय के बीच साझेदारी—अनुसंधान और बुनियादी ढांचे में संयुक्त निवेश ही इस बदलाव को गति दे सकता है। आज, 'हरित इस्पात' ने पायलट परियोजनाओं में अपनी कार्यक्षमता सिद्ध कर दी है। सवाल यह नहीं है कि यह आएगा या नहीं, बल्कि यह है कि यह कितनी जल्दी एक सामान्य मानक बनेगा। धातु विज्ञान के भविष्य और वैश्विक तापमान वृद्धि को नियंत्रित करने की मानवता की क्षमता, इसी पर टिकी है।

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