जरूरी नहीं कि कम कार्बन वाली अर्थव्यवस्था की ओर दुनिया के बढ़ने में सबसे प्रभावी समाधान हमेशा नई तकनीक में ही मिलें। कुछ समाधान भारत के खेतों में पहले ही उग रहे हैं। गन्ना ऐसा ही एक समाधान है। इस फसल को विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाने वाली बात केवल इससे बनने वाले उत्पादों की विविधता नहीं, बल्कि इसकी पूरी वैल्यू चेन में निहित कार्बन चक्र है।
गन्ना बढ़ते समय वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषित करता है और उसे बायोमास तथा कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करता है। इन्हें आगे चीनी, एथेनॉल, अक्षय ऊर्जा, बायो-सीएनजी, जैव-उर्वरक और संभवतः सस्टेनेबल एविएशन फ्यूल में बदला जा सकता है। इस चक्र में कृषि केवल खाद्य उत्पादन का माध्यम नहीं रह जाती, बल्कि यह रिन्यूएबल अर्थात अक्षय कार्बन, ऊर्जा सुरक्षा और जलवायु संरक्षण का स्रोत बन जाती है।
एक फसल, अनेक समाधान
इसकी बहुआयामी उपयोगिता की शुरुआत गन्ने से ही होती है। गन्ने के रस से चीनी के साथ एथेनॉल भी बनाया जा सकता है। चीनी उत्पादन के सह-उत्पाद के रूप में मिलने वाला शीरा भी एथेनॉल उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण कच्चा माल है। एथेनॉल पहले से ही भारत के सड़क परिवहन क्षेत्र में कार्बन उत्सर्जन कम करने में मदद कर रहा है। पेट्रोल में 20 प्रतिशत एथेनॉल मिश्रण (ई20) के लक्ष्य की उपलब्धि इस दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। भारत के एथेनॉल मिश्रित पेट्रोल कार्यक्रम से कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में करीब 952 लाख टन कमी आई है। यह दर्शाता है कि कृषि संसाधन को किस तरह देश के रणनीतिक स्वच्छ ऊर्जा एसेट में बदला जा सकता है।
महत्वपूर्ण बात यह है कि एथेनॉल के जलवायु संबंधी लाभ को उसके कार्बन फुटप्रिंट के आधार पर मापा जा सकता है। इस्मा के एक अध्ययन के अनुसार, भारतीय गन्ने से उत्पादित एथेनॉल की रिपोर्टेड कार्बन तीव्रता लगभग 17.21 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड समतुल्य प्रति मेगा जूल (CO₂e/MJ) है। इसमें इसके उत्पादन और उपयोग से जुड़े विभिन्न प्रासंगिक चरणों का उत्सर्जन शामिल है। यह दर्शाता है कि गन्ने से बनने वाला एथेनॉल घरेलू और रिन्यूएबल फीडस्टॉक का उपयोग करते हुए परिवहन क्षेत्र में कार्बन उत्सर्जन को काफी हद तक कम करने की क्षमता रखता है।
कहानी एथेनॉल पर खत्म नहीं होती। रस निकालने के बाद बचने वाला बगास एक कृषि-औद्योगिक बायोमास है, जिसका उपयोग चीनी मिलों में ताप और विद्युत उत्पादन के लिए किया जाता है। इससे चीनी प्रसंस्करण के लिए आवश्यक भाप और बिजली मिलती है। मिलें अतिरिक्त बिजली नवीकरणीय बिजली ग्रिड को भी उपलब्ध करा सकती हैं।
बगास और गन्ने के अन्य बायोमास को पैलेट में भी बदला जा सकता है, जिनका उपयोग ताप विद्युत संयंत्रों में को-फायरिंग के लिए किया जाता है। इससे मौजूदा बिजली उत्पादन ढांचे में जीवाश्म ईंधन से होने वाले कार्बन उत्सर्जन की तीव्रता कम करने में मदद मिलती है। वागेनिंगेन फूड एंड बायोबेस्ड रिसर्च की तरफ से किए गए एक स्वतंत्र आकलन के अनुसार, बगास पैलेट के दहन की कार्बन तीव्रता 2.176 ग्राम CO₂e/MJ तक कम पाई गई है।
कार्बन की रीसाइक्लिंग
पर्यावरण के लिहाज से सबसे महत्वपूर्ण अंतर कार्बन की प्रकृति में है। जब एथेनॉल या बगास को जलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन होता है। लेकिन यह जैविक स्रोत से आया (बायोजेनिक) कार्बन डाइऑक्साइड होता है। यह वह कार्बन है जिसे गन्ने की फसल ने वायुमंडल से अवशोषित किया था। इसलिए यह अल्पकालिक जैविक कार्बन चक्र का हिस्सा है - वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को फसल अवशोषित करती है, उसे बायोमास में बदलती है, बायोमास का ईंधन के रूप में उपयोग होता है और कार्बन डाइऑक्साइड फिर वायुमंडल में लौटता है, जहां अगली फसल उसे दोबारा अवशोषित कर सकती है।
जीवाश्म ईंधन की प्रकृति इससे मौलिक रूप से अलग है। कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस उस कार्बन को वायुमंडल में छोड़ते हैं, जो लाखों वर्षों से धरती के भीतर बंद है। इन्हें जलाने से यह भूगर्भीय कार्बन वायुमंडल में पहुंचता है। इसका अर्थ है कि वायुमंडलीय तंत्र में जीवाश्म कार्बन की वृद्धि होती है। यह वृद्धि इतनी बड़ी मात्रा और तेज गति से हो रही है कि प्राकृतिक कार्बन सिंक इसे पूरी तरह अवशोषित नहीं कर सकते, खासकर तब जब जंगलों और अन्य प्राकृतिक कार्बन सिंक पर लगातार दबाव बना हुआ है।
यह अंतर बायोएनर्जी के जलवायु संबंधी महत्व को समझने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है। यह ढांचा खास तौर पर तब महत्वपूर्ण हो जाता है, जब बायोएनर्जी को कार्बन कैप्चर एवं स्टोरेज के साथ जोड़ा जाता है। ऐसा नहीं कि बायोमास जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन नहीं होता। यहां यह समझना जरूरी है कि रिन्यूएबल बायोमास वायुमंडल में मौजूद कार्बन को रीसाइकल करता है, जबकि जीवाश्म ईंधन पहले से संचित भूगर्भीय कार्बन को वायुमंडल में पहुंचाते हैं।
यह दृष्टिकोण कार्बन न्यूट्रलिटी के ढांचे और कार्बन बाजार के विकास के संदर्भ में विशेष रूप से प्रासंगिक है। इसके माध्यम से बायोएनर्जी के जलवायु प्रदर्शन का आकलन उसके शुद्ध प्रभाव के आधार पर किया जा सकता है। इसमें फसल उत्पादन, भूमि उपयोग में बदलाव, प्रसंस्करण, परिवहन, कनवर्जन की दक्षता, मीथेन और अन्य गैर-कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन, कार्बन भंडार में बदलाव तथा जहां लागू हो, कार्बन कैप्चर एवं स्टोरेज जैसे सभी पहलुओं को ध्यान में रखा जाता है।
चीनी मिल से बायोरिफाइनरी तक
आधुनिक चीनी मिलें तेजी से एकीकृत बायोरिफाइनरी के रूप में विकसित हो रही हैं, जहां पारंपरिक रूप से सह-उत्पाद या अवशेष माने जाने वाले प्रसंस्करण से निकलने वाले पदार्थों को भी मूल्यवान संसाधनों में बदला जा सकता है।
- एथेनॉल फर्मेंटेशन (किण्वन) के दौरान उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड को अब सीधे वायुमंडल में छोड़ने के बजाय कैप्चर और उपयोग किया जा सकता है। ब्राजील के गन्ना आधारित एथेनॉल उद्योग में किए गए अध्ययनों से पता चला है कि फर्मेंटेशन से निकलने वाले कार्बन डाइऑक्साइड को 99.90 प्रतिशत तक शुद्ध किया जा सकता है। इसका उपयोग ड्राई आइस बनाने और पेय पदार्थों में कार्बोनेशन जैसे कार्यों में किया जा सकता है। इससे उस कार्बन से आय का एक अतिरिक्त स्रोत तैयार होता है, जिसे मूल रूप से गन्ने की फसल ने वायुमंडल से अवशोषित किया था।
- इसी तरह स्पेंट वॉश और प्रेसमड का उपयोग कंप्रेस्ड बायोगैस उत्पादन में किया जा सकता है। इससे जैविक अवशेषों को नवीकरणीय गैस में बदला जा सकता है और अपशिष्ट कम करने में भी मदद मिलती है। चीनी उद्योग से निकलने वाले शीरे से पोटाश (पीडीएम) जैसे मूल्यवर्धित उत्पाद भी बनाए जा सकते हैं, जिससे पोषक तत्वों का वापस कृषि क्षेत्र में इस्तेमाल संभव है।
- अवसर विमानन क्षेत्र में भी है। गन्ने से प्राप्त एथेनॉल का उपयोग अल्कोहल-टू-जेट (एटीजे) प्रक्रिया के माध्यम से सतत विमानन ईंधन (एसएएफ) बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है। गन्ना-आधारित एसएएफ की कार्बन तीव्रता लगभग 21.2 ग्राम CO₂e/MJ बताई गई है, जो 24.1 ग्राम CO₂e/MJ के अंतरराष्ट्रीय मानक से कम है। यह इस बात की संभावना को रेखांकित करता है कि भारतीय गन्ना विमानन क्षेत्र से कार्बन उत्सर्जन घटाने में योगदान दे सकता है, जहां उत्सर्जन कम करना सबसे चुनौतीपूर्ण माना जाता है।
नवीकरणीय कार्बन अर्थव्यवस्था
गन्ने की वास्तविक ताकत इस बात में है कि फसल का लगभग हर हिस्सा मूल्य पैदा करता है। सिद्धांत सीधा है: जिसे मापा जा सकता है, उसकी तुलना की जा सकती है; जिसे सत्यापित किया जा सकता है, उसे प्रमाणित कर सकते हैं; और जहां रेगुलेटरी ढांचा उस पर्यावरणीय विशेषता को मान्यता देता है, वहां प्रमाणित पर्यावरणीय लाभ आर्थिक मूल्य हासिल कर सकता है।
वैश्विक स्तर पर कार्बन प्रदर्शन मापने के संदर्भ में ब्राजील का रेनोवाबायो (RenovaBio) एक उदाहरण है, जहां कार्बन प्रदर्शन को बाजार मूल्य से जोड़ा गया है। इसके तहत जैव ईंधन उत्पादकों का प्रमाणन उनकी कार्बन तीव्रता के आधार पर किया जाता है। यूरोपीय संघ इस दृष्टिकोण को अपनी यूनियन डेटाबेस के माध्यम से आगे बढ़ाता है। यह डेटाबेस रिन्यूएबल और रीसाइकल्ड कार्बन ईंधनों तथा उनके कच्चे माल को ट्रैक करता है। इसमें विभिन्न ट्रांजैक्शन के दौरान स्थिरता और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन से संबंधित जानकारी दर्ज की जाती है। इसका उद्देश्य आपूर्ति श्रृंखला में ट्रेसेबिलिटी मजबूत करना और एक ही पर्यावरणीय लाभ की दोहरी गणना को रोकना है।
भारत के पास अपनी कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग स्कीम (सीसीटीएस) है, जिसमें ऑफसेट और कंप्लायंस दोनों तंत्र शामिल हैं। इसकी संस्थागत व्यवस्था अब कार्यान्वयन की दिशा में आगे बढ़ रही है। जुलाई 2026 तक सीसीटीएस के ऑफसेट तंत्र के तहत स्वीकृत पद्धतियों में रिन्यूएबल बिजली उत्पादन, हाइड्रोजन उत्पादन, औद्योगिक ऊर्जा दक्षता और ईंधन परिवर्तन, मीथेन रिकवरी तथा वनरोपण/पुनः वनरोपण जैसे क्षेत्र शामिल हैं।
मौजूदा सूची में गन्ना आधारित एथेनॉल की कार्बन तीव्रता के लिए कोई समर्पित पद्धति अभी शामिल नहीं है। ऐसे में तत्काल जरूरत किसी दावे को कार्बन क्रेडिट में बदलने के बजाय मापन, सत्यापन और ट्रेसबिलिटी की ऐसी व्यवस्था विकसित करने की है, जिसके आधार पर गन्ने से जुड़े एथेनॉल के पर्यावरणीय प्रदर्शन को भविष्य में औपचारिक रूप से मान्यता दी जा सके। इससे उत्पादन से लेकर प्रसंस्करण, परिवहन और ईंधन के अंतिम उपयोग तक कार्बन उत्सर्जन का विश्वसनीय आकलन संभव होगा।
अंतरराष्ट्रीय कार्बन बाजारों में जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र के फ्रेमवर्क कन्वेंशन (UNFCCC) के सीडीएम ढांचे की एसीएम0017 जैसी पद्धतियां जैव ईंधन के उत्पादन और जीवाश्म ईंधन की जगह उसके इस्तेमाल से होने वाली उत्सर्जन में कमी को मापने का आधार देती हैं। भारत को भी सीसीटीएस के तहत जैव ईंधन उत्पादन के लिए एक अलग पद्धति विकसित करने पर विचार करना चाहिए। इससे गन्ने और अन्य रिन्यूएबल फीडस्टॉक से उत्पादित जैव ईंधनों के कार्बन प्रदर्शन को मापने, सत्यापित करने और उचित रेगुलेटरी ढांचे के तहत उसका आर्थिक मूल्य तय करने का रास्ता खुल सकता है।
चीनी उद्योग के लिए इसका सीधा व्यावहारिक महत्व है। एक टन गन्ने से कई उत्पाद और पर्यावरणीय लाभ हासिल किए जा सकते हैं। गन्ने के रस से चीनी तथा एथेनॉल बनाया जा सकता है। शीरे से भी एथेनॉल का उत्पादन संभव है। एथेनॉल सड़क परिवहन में कार्बन उत्सर्जन कम करने में मदद कर सकता है और आगे चलकर सतत विमानन ईंधन के लिए कच्चे माल के रूप में भी इस्तेमाल हो सकता है।
फर्मेंटेशन से निकलने वाले कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर कर ड्राई आइस और कार्बोनेटेड पेय बनाने में उपयोग किया जा सकता है। बगास से ताप और बिजली पैदा की जा सकती है। अतिरिक्त बायोमास को को-फायरिंग के लिए पैलेट में बदला जा सकता है। प्रेसमड और स्पेंट वॉश से सीबीजी उत्पादन में मदद मिल सकती है। शीरे से जैव-उर्वरक भी बनाए जा सकते हैं।
यह महज विविधीकरण नहीं है। यह एक नवीकरणीय कृषि संसाधन पर आधारित चक्रीय कार्बन अर्थव्यवस्था के उभरने का संकेत है। इसलिए उद्देश्य प्रत्येक टन गन्ने या उससे बने हर उत्पाद के लिए अलग-अलग कार्बन क्रेडिट बनाना नहीं होना चाहिए। उद्देश्य यह होना चाहिए कि एकीकृत गन्ना बायोरिफाइनरी के सत्यापित कार्बन प्रदर्शन को मापने योग्य, पारदर्शी और विश्वसनीय बनाया जाए, ताकि बाजार और रेगुलेटरी तंत्र उसे मान्यता दे सकें।
भारत के लिए गन्ना जलवायु संरक्षण, ऊर्जा सुरक्षा, किसानों से जुड़ा मूल्य सृजन और औद्योगिक नवाचार के दुर्लभ संगम का प्रतिनिधित्व करता है। लक्ष्य होना चाहिए कि हर टन गन्ने से अधिक मूल्य निकाला जाए, हर रेशे से अधिक ऊर्जा हासिल की जाए, अधिक से अधिक अवशेषों को संसाधनों में बदला जाए और जैविक अर्थव्यवस्था के भीतर अधिक कार्बन की रीसाइक्लिंग सुनिश्चित की जाए।
गन्ना सिर्फ एक फसल नहीं, यह एक नवीकरणीय कार्बन इंजन है जो खाद्य, ईंधन और ऊर्जा को शक्ति देता है। यह कम कार्बन भविष्य की ओर भारत के संक्रमण को गति दे सकता है।
(लेखक इंडियन शुगर एंड बायो-एनर्जी मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन (इस्मा) के महानिदेशक हैं)