Methanol Economy: Bridge to India’s dream of a complete “Hydrogen-based fuel systems”

Methanol Economy: Bridge to India’s dream of a complete “Hydrogen-based fuel systems”

India needs around 2900 cr liters of petrol and 9000 cr liters of diesel per year currently, the 6^th highest consumer in the world and will double consumption and become 3^rd largest consumer by 2030. India’s import bill on account of crude stands at almost 6 lac crores.

Effects of Green House Gas:

Hydrocarbon Fuels have also adversely affected the environment with Green House Gas Emissions (GHG). India is the third highest energy-related carbon dioxide emitter country in the world. Almost 30%pollution in cities like Delhi is from automobiles and the growing number of automobiles on the road will further worsen the pollution. It must be noted that the recent situation is alarming and time has come for the Government to present a comprehensive roadmap to reduce the urban pollution in this country and stop pollution-related deaths completely.

Hon'ble Prime Minister has set a goal for our Country to reduce the import bill by 10% by the year 2022. Crude oil imports drain our foreign exchange, putting enormous pressure on our currency & thereby weakening our bargaining power with the rest of the world. We need to have our own “Indian Fuel of global relevance”.

Why Methanol?

-          Methanol is a clean burning drop in fuel which can replace both petrol & diesel in transportation & LPG, Wood, Kerosene in cooking fuel.

-          It can also replace diesel in Railways, Marine Sector, Gensets, Power Generation and Methanol based reformers could be the ideal compliment to Hybrid and Electric Mobility. Methanol Economy is the “Bridge” to the dream of a complete “Hydrogen based fuel systems”.

-          Methanol burns efficiently in all internal combustion engines, produces no particulate matter , no soot , almost nil SOX and NOX emissions (NEAR ZERO POLLUTION).

-          The gaseous version of Methanol – DME can blended with LPG and can be excellent substitute for diesel in large buses and trucks.

-          Methanol can be produced from Natural Gas , Indian High Ash Coal , Bio-mass, MSW , stranded and flared gases and India can achieve (through right technology adaptation} to produce Methanol @ Rs.19 a litre from Indian coal and all other feedstock.

-          The best part world is already moving towards renewable methanol from C02 and the perpetual recycling of C02 into Methanol, say CO2 emitted from Steel plants, Geothermal energy or any other source of CO2, effectively “Air to Methanol”.

-          During the last few years, the use of methanol and DME as fuel has increased significantly. Methanol demand is growing at a robust 6 to 8 % annually. World has installed capacity of 120 MT of Methanol and will be about 200 MT by 2025.

-          Currently Methanol accounts for almost 9% of transport fuel in China. They have converted millions of vehicles running on Methanol. China alone produces 65% of world Methanol and it uses its coal to produce Methanol. 

-          Large passenger ships carrying more than 1500 people are already running on 100% Methanol. 11 African and many Caribbean countries have adopted Methanol cooking fuel and across the world Gensets and industrial boilers are running on Methanol, instead of diesel. 

Renewable Methanol by capturing Co2 back from the atmosphere is becoming very popular and is seen by the world as the “Enduring Energy Solution known to Mankind”. Methanol is a significant solution to the burning problem of Urban pollution worldwide. 

What India Can do?

India has an installed Methanol Production capacity of 2 MT per annum. As per the plan prepared by NITI Aayog, using Indian High Ash coal, Stranded gas, and Biomass can produce 20MT of methanol annually by 2025.  India, with 125 Billion Tonnes of proven Coal reserves and 500 million tones of Biomass generated every year & the huge quantities of Stranded & Flared gases has a huge potential for ensuring energy security based on alternate feedstock and fuels.

NITI Aaayog has drawn out a road map to substitute 10% of Crude imports by 2030, by Methanol alone. This requires approximately 30MT of Methanol. Methanol & DME are substantially cheaper than Petrol and Diesel and India can look to reduce its fuel bill 30% by 2030.

Methanol Benefits in Transportation sector:

With Very little modifications to existing engines (vehicles) and fuel distribution infrastructure. 15% of all vehicle fuels can be converted to Methanol & Di Methyl Ether (DME). India is shortly going to implement Methanol 15 % blending program with Petrol and cost of petrol is expected to come down immediately by 10% and M100 program for buses and trucks is also to be implemented shortly.

Methanol Benefits in Marine Sector

Worldwide due to emission regulations being implemented stringently by IMO (International Maritime Organisation), marine Sector is shifting to Methanol as fuel of choice. Being a very efficient in liquid form and practically generating no SOx or NOx, Methanol is much cheaper than LNG and Bunker / Heavy Oil.

Methanol in Railways

Indian Railways consumes about 3 billion litres a year and the annual diesel bill is in excess of Rs. 15000 Crores. A Methanol locomotive prototype is being implemented by Indian Railways under a grant by Department of Science & Technology and once all 6000 diesel engines are converted to methanol.

India by adopting Methanol can have its own indigenous fuel at the cost of approximately 19 Rs. A litre at least 30% cheaper than any available fuel. Methanol fuel can result in great environmental benefits and can be the answer to the burning Urban pollution issue. At least 20% diesel consumption can be reduced in next 5-7 years and will result in a savings of 26000 Crores annually. Rs. 6000 Crores can be annually saved from reduced bill in LPG in the next 3 years itself.

नीति आयोग "मेथेनॉल इकोनॉमी" का रोडमैप तैयार करेगा:

नीति आयोग राष्ट्र में मेथेनॉल आधारित अर्थव्यवस्था लागू करने की योजना पर कार्य कर रहा है। नीति आयोग इसे लागू करने के लिए रोडमैप तैयार कर रहा है, जिससे न केवल प्रदूषण घटेगा बल्कि ऑयल आयात पर भी निर्भरता कम होगी।

विश्व पर्यावरण दिवस के अवसर पर केंद्र सरकार के थिंक टैंक नीति आयोग ने घोषणा की है कि उन्होंने 20 प्रतिशत कच्चे ऑयल के आयात की स्थान मेथेनॉल को प्रयोग को लेकर एक व्यापक योजना बनाई है। आयोग के अनुसार, इतनी मात्रा में मेथेनॉल के प्रयोग से राष्ट्र में प्रदूषण को 40 प्रतिशत तक घटाया जा सकता है।

प्रमुख तथ्य:

नीति आयोग के मुताबिक, एक निर्धारित समय के भीतर डीजल का प्रयोग पूरी तरह से समाप्त किया जा सकता है। आयोग का कहना है कि इंडियन रेलवे प्रत्येक वर्ष 3 अरब लीटर डीजल खर्च करता है व उसकी योजना है कि 6 हजार डीजल इंजनों को 100 प्रतिशत मेथेनॉल के प्रयोग के लायक बनाया जाए, ताकि रेलवे को कार्बन तटस्थ संगठन बनाया जा सके।

आयोग की कोशिश है कि मेथनॉल के साथ ऑयल के विकल्प को समुद्री क्षेत्र व ऊर्जा क्षेत्र में भी प्रयोग किया जा सके। मेथनॉल को अपनाने से हिंदुस्तान का अपना स्वदेशी ईंधन मौजूदा उपलब्ध ईंधन के मुकाबले लगभग 19 रुपए लीटर प्रति लीटर कम से कम 30% सस्ता हो सकता है।

इसके अतिरिक्त मेथेनॉल ईंधन के प्रयोग से पर्यावऱण को भी लाभ पहुंचेगा व शहरों में प्रदूषण की समस्या भी कम होगी। अगले 5 से 7 वर्षों में डीजल की खपत में 20 प्रतिशत कमी लाने से 20 हजार करोड़ सालाना की बचत होगी।

इसके अतिरिक्त अगले 3 वर्षों में एलपीजी के बिल में भी सालाना 6 हजार करोड़ की बचत होगी। साथ ही पेट्रोल में मेथेनॉल मिलाने से अगले 3 वर्षों में ईंधन खर्च पर सालाना 5 हजार करोड़ रुपयों की बचत की जा सकेगी।

मेथेनॉल टिकाऊ ईंधन है, जिसे प्राकृतिक गैस, कोयले, बॉयो-मास, नगरपालिका के ठोस कूड़े व यहां तक कि कार्बन डाई आक्साइड से भी उत्पादित किया जा सकता है। इससे पहले मेथेनॉल अर्थव्यवस्था को चीन, इटली, स्वीडन, इजरायल, अमेरिका, आस्ट्रेलिया, जापान व कई यूरोपियन राष्ट्रों में सक्रीय रूप से लागू कर चुके हैं।

वहीं चीन में परिवहन क्षेत्र में 10 फीसदी ईंधन मेथनॉल है। आयोग के मुताबिक हमारे राष्ट्र में भी परिवहन एरिया में 15 प्रतिशत मेथेनॉल के सम्मिश्रण को लेकर फील्ड ट्रायल चल रहे हैं।

मिथेनॉल अर्थसत्ता: 'हायड्रोजन आधारित इंधन प्रणाली' तयार करणे भारताचे स्वप्न

भारताला वर्तमान परिस्थितीत दरवर्षी 2900 कोटी लीटर पेट्रोल आणि 9000 कोटी लीटर डिझेलची आवश्‍यकता भासते. आज याबाबतीत भारत जगातला सहावा सर्वात मोठा ग्राहक आहे. विकासामुळे वाढती ऊर्जा मागणी वर्षागणिक वाढणार आहे आणि 2030 सालापर्यंत हे प्रमाण दुप्पट होणार. सोबतच भारताचा कच्च्या तेलाचा आयात खर्च जवळपास 6 लाख कोटी रुपये आहे. हायड्रोकार्बन इंधनामुळे हरितगृह वायूंच्या होणार्‍या उत्सर्जनात, भारत जगातला तिसरा सर्वात मोठा ऊर्जेसंबंधी कार्बनडाय ऑक्‍साइड उत्‍सर्जक देश आहे.

त्यामुळे NITI आयोगाने भारताला 'मिथेनॉल अर्थसत्ता' बनविण्याचा ध्यास घेतला आहे. त्यानुसार, आयोगाने 2030 सालापर्यंत मिथेनॉलने 20% कच्च्या तेलाच्या आयातीला पुनर्स्थापित करण्याची एक योजना तयार केलेली आहे. त्यामुळे 40% हून अधिक प्रमाणात प्रदूषण रोखले जाऊ शकते. त्यासाठी जवळपास 30 MT मिथेनॉलची आवश्‍यकता भासणार. मिथेनॉल आणि DME पेट्रोल-डिझेल स्वस्त असल्याने आपला इंधन खर्च 30% ने कमी होऊ शकतो.

आयोगाने 2030 सालापर्यंत वार्षिक खर्चात $100 अब्ज कपात करण्याचे लक्ष्य ठेवलेले आहे. 2022 सालापर्यंत भारताचा इंधन आयात खर्च 10% पर्यंत घटविण्याचे लक्ष्‍य निर्धारित केले गेले आहे.

मिथेनॉल इंधन आणि त्याचे महत्त्व

मिथेनॉल इंधन स्वस्त, सुरक्षित आणि प्रदूषण मुक्त असते. मिथेनॉलचा वापर केल्यास CNG च्या तुलनेत वाहनांमध्ये कमीतकमी बदल करण्याची आवश्यकता भासणार. हे इंधन रेल्वे, सागरी क्षेत्र, जेनसेट्स, वीज निर्मिती यामध्ये वापरण्यात येणार्‍या डिझेल ला बदलण्यास वापरले जाऊ शकते आणि मिथेनॉल आधारित संशोधने हायब्रिड आणि इलेक्ट्रिक जनित वाहतुकीसाठी आदर्श पूरक ठरू शकतात.

मिथेनॉल हे जवळपास शून्‍य SOx आणि NOx वायूंचे उत्‍सर्जन करते. या पदार्थाचा वायु रूप-DME ला LPG सोबत मिसळवले जाऊ शकते. पेट्रोलमध्ये मिथेनॉल 15 (M 15) प्रदूषणाला 33% पर्यंत कमी करणार आणि मिथेनॉलने डिझेलला बदलल्यास 80% हून अधिक प्रमाणात प्रदूषण कमी होणार. 

मिथेनॉलला नैसर्गिक वायु, उच्च राख प्रमाण असलेला कोळसा, जैविक पदार्थ, MSW, इतर ज्वलनशिल वायूंपासून बनविले जाऊ शकते आणि भारतीय कोळसा व सर्व अन्य इंधन-पदार्थापासून प्रति लीटर 19 रुपये या दराने मिथेनॉलचे उत्पादन घेतले जाऊ शकते. मिथेनॉलचा वापर ऊर्जा निर्मिती इंधन, वाहतूक इंधन आणि स्वयंपाकाच्या इंधनासाठी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे पुढील काही वर्षांमध्ये भारताचे तेलाच्या आयातीवरील खर्च अंदाजे 20% नी कमी केले जाऊ शकते.

NITI आयोगाची योजना

भारतात सध्या मिथेनॉलसाठी वार्षिक 2 MT उत्‍पादन क्षमता प्रस्थापित झालेली आहे. NITI आयोगाच्या योजनेनुसार, भारत भारतीय उच्च-राख कोळसा, वातावरणातील उत्सर्जित वायु आणि जैविक पदार्थांपासून 2025 सालापर्यंत वार्षिक रूपाने 20 MT मिथेनॉलचे उत्‍पादन घेऊ शकतो. भारतात सध्या 125 अब्ज टन वजनी प्रमाणित कोळसा साठा आहे आणि वर्षाला 500 अब्ज टन जैविक पदार्थ निर्माण होते.

क्षेत्रनिहाय -

• लोहमार्ग क्षेत्र - भारतीय रेल्वे वर्षाला 3 अब्ज लिटर डिझेल वापरते आणि त्याचा वार्षिक खर्च 15000 कोटी रुपये येतो. एकदा का सर्व 6000 डिझेल इंजिने (प्रति इंजिन 1 कोटीहून कमी खर्चाने) मिथेनॉल इंधनासाठी रुपांतरित केल्या गेल्यास, वार्षिक खर्च 50% कमी केला जाऊ शकतो. 
• सागरी क्षेत्र - भारत 500 जहाजे संपूर्णता मिथेनॉलवर चालविण्याची योजना करीत आहे. अंतर्देशीय जलमार्गावर चालणार्‍या रो-रो (रोल ऑन अँड रोल ऑफ) जहाजांना संपूर्णता मिथेनॉलवर चालवले जाईल.
• ऊर्जा व इतर उद्योग क्षेत्र – एकट्या भारताने HFO (जड इंधन तेल) संबंधित 22000 MW ची क्षमता स्थापित केली आहे. संपूर्ण HFO चा वापर मिथेनॉलने बदलल्या जाऊ शकतो. मोबाइल टॉवर्स  (सुमारे 750000) यांच्यासाठीचे ऊर्जास्त्रोत पुढील दोन वर्षात मिथेनॉल आधारित रिफॉर्मर / फ्युएल सेलद्वारे पूर्णपणे बदलली जाऊ शकते. नाप्था, LFOI (हलके इंधन तेल) आणि इतर अस्वच्छ इंधनावर चालणारे औद्योगिक डिझेल जेनसेट्स, गॅस टर्बाइन देखील पूर्णपणे बदलली जाऊ शकते. औद्योगिक बॉयलरला देखील मिथेनॉल आधारित केले जाईल.

किमान 20% डिझेलचा वापर पुढील 5-7 वर्षांमध्ये कमी केले जाऊ शकते आणि त्यामधून वर्षाला 26000 कोटी रुपयांची बचत होऊ शकणार. येत्या 3 वर्षात LPG मध्ये 6000 कोटी रुपयांची बचत होणार. गॅसोलीन सहित मिथेनॉल मिश्रण कार्यक्रमामधून येत्या 3 वर्षात वर्षाला किमान 5000 कोटी रुपयांची बचत होऊ शकणार.