तेज़ होते मीथेन उत्सर्जन ने वैज्ञानिकों को सतर्क कर दिया है क्योंकि पृथ्वी लगातार गर्म हो रही है

जलवायु परिवर्तन तेज़ी से एक गंभीर चिंता बनता जा रहा है क्योंकि इसके प्रभाव देखे जा रहे हैं पूरे विश्व में। जैसा कि हमने रिपोर्ट किया, जलवायु परिवर्तन 2024 की गर्मी को रिकॉर्ड पर सबसे गर्म बना दिया वैश्विक स्तर पर और यूरोप के लिए। यह जलवायु को स्थिर करने के लिए ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के प्रयासों की मांग करता है, जो लाभकारी है जलवायु और हमारे स्वास्थ्य दोनों के लिए।  

ग्रीनहाउस गैसें वे गैसें हैं जो वायुमंडल में गर्मी को फँसाती हैं। कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) इन गैसों में प्रमुख है और जारी होती है के परिणामस्वरूप के कोयला, प्राकृतिक गैस और तेल जैसी जीवाश्म ईंधन जलाने से के साथ ही पेड़ और ठोस कचरा और इसके परिणामस्वरूप कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जैसे कि सीमेंट उत्पादन। 

ग्रीनहाउस गैस का एक और उदाहरण नाइट्रस ऑक्साइड (N2O) है। यह कृषि और औद्योगिक गतिविधियों के दौरान उत्सर्जित होता है अपशिष्ट जल के उपचार और जीवाश्म ईंधन के दहन के दौरान। वहीं, फ्लोरोनेटेड गैसें विभिन्न घरेलू और व्यावसायिक अनुप्रयोगों से उत्सर्जित होती हैं। 

दूसरी ओर, मीथेन (CH4) तेल, प्राकृतिक गैस और कोयले के उत्पादन और परिवहन के दौरान उत्सर्जित होता है। हालांकि, CH4 उत्सर्जन का अधिकांश हिस्सा वास्तव में मानव गतिविधियों या “मानवजनित” स्रोतों जैसे लैंडफ़िल, भूमि उपयोग, पशुपालन और अन्य कृषि प्रथाओं से आता है। प्राकृतिक स्रोत जैसे दीमक और दलदल भी मीथेन उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार हैं।  

मीथेन एक रंगहीन, गंधरहित और ज्वलनशील गैस है जो वैश्विक तापमान वृद्धि और जलवायु परिवर्तन में योगदान देती है। प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक, मीथेन, गर्मी उत्पन्न करने और प्रकाश उत्पन्न करने तथा जैविक रसायनों के निर्माण के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।

“मीथेन एक जलवायु खतरा है जिसे दुनिया नज़रअंदाज़ कर रही है। मीथेन कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में बहुत अधिक और बहुत तेज़ी से बढ़ा है।”

जबकि सामूहिक ध्यान कार्बन डाइऑक्साइड में कमी पर रहा है क्योंकि मीथेन का छोटा वायुमंडलीय जीवनकाल CO2 की तुलना में छोटा है, CH4 पृथ्वी के वायुमंडल को जारी होने के पहले दो दशकों में कार्बन डाइऑक्साइड से 90 गुना अधिक प्रभावी ढंग से गर्म करता है। 

वास्तव में, एक नया अध्ययन पाया है कि मीथेन उत्सर्जन की दर तेज़ गति से बढ़ रही है, जो जलवायु परिवर्तन समस्या को हल करने में एक बड़ा बाधा प्रस्तुत करता है।

मीथेन उत्सर्जन पहले से तेज़ी से बढ़ रहा है

एक दृष्टिकोण लेख जो इस सप्ताह की शुरुआत में Environmental Research Letters में प्रकाशित हुआ, Earth System Science Data के डेटा के साथ, ने उजागर किया कि पृथ्वी के वायुमंडल में मीथेन की सांद्रता पिछले पाँच वर्षों में रिकॉर्ड गति से बढ़ रही है। 

ये पत्र Global Carbon Project का कार्य हैं, जो विश्व स्तर पर ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को ट्रैक करने की पहल है। 

जबकि 150 से अधिक देशों ने Global Methane Pledge के तहत इस दशक में मीथेन उत्सर्जन को 30% कम करने का संकल्प लिया है, यह वास्तव में नहीं हो रहा है। यह वैश्विक प्रतिबद्धता 2021 में यूरोपीय संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा शुरू की गई थी।

इसके विपरीत, वैश्विक मीथेन उत्सर्जन—जिसमें से दो-तिहाई अब मानव गतिविधियों से आता है, जिसमें कृषि, जीवाश्म ईंधन उपयोग, लैंडफ़िल और अन्य अपशिष्ट शामिल हैं—वास्तव में पहले से तेज़ी से बढ़ रहा है।

रुझान \”यदि हम रहने योग्य जलवायु बनाए रखना चाहते हैं तो जारी नहीं रह सकता,\” शोधकर्ताओं ने पत्र में लिखा।

वर्तमान में CH4 की वायुमंडलीय सांद्रता प्री-इंडस्ट्रियल समय की तुलना में 2.6 गुना अधिक है। वास्तव में, यह अब कम से कम 800,000 वर्षों में सबसे अधिक स्तर पर है।

मीथेन उत्सर्जन दर की बढ़ती दिशा विश्व के प्रमुख जलवायु वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग किए गए उत्सर्जन परिदृश्यों में सबसे चरम है। इस दर पर, यह इस शताब्दी के अंत तक वैश्विक तापमान को 5 डिग्री फ़ारेनहाइट या 3 डिग्री सेल्सियस से अधिक बढ़ा देगा।

जबकि मीथेन एक अल्पकालिक ग्रीनहाउस गैस है, जैसा कि हमने ऊपर उल्लेख किया, यह अत्यधिक प्रभावी है, जिससे यह निकट भविष्य में वैश्विक तापमान वृद्धि को सीमित करने के लिए प्रमुख लक्ष्य बन जाता है। 

परिणामस्वरूप, मीथेन उत्सर्जन में कमी पर नीति ध्यान बढ़ा है, लेकिन इसका वास्तव में कोई प्रभाव नहीं पड़ा, क्योंकि कुल वार्षिक मीथेन उत्सर्जन पिछले दो दशकों में 20% बढ़ गया है। मानव योगदान लगभग 18% रहा है जबकि प्राकृतिक स्रोत, मुख्यतः दलदल से, केवल दो दशकों में 2% बढ़े हैं।

CH₄ उत्सर्जन में 61 मिलियन टन की वृद्धि मुख्यतः तेल और गैस उत्पादन और उपयोग, साथ ही कोयला खनन द्वारा प्रेरित हुई है, जिनका उत्सर्जन 33% बढ़ा। लैंडफ़िल में भोजन और जैविक कचरे के विघटन से 30% वृद्धि देखी गई, जबकि कृषि से उत्सर्जन 14% बढ़ा। सबसे बड़ा मानव-संबंधित मीथेन उत्सर्जन स्रोत, जैक्सन ने कहा, गायें हैं।

मीथेन उत्सर्जन में वृद्धि के अग्रणी कौन हैं

जब मीथेन उत्सर्जक में सबसे अधिक योगदान देने वाले देशों की बात आती है, तो चीन (16%) पहले स्थान पर है। 

Earth System Science Data पेपर की प्रमुख लेखिका, फ्रांस के Université Paris-Saclay की मारिएले सौनोइस ने कहा कि CH4 उत्सर्जन में सबसे बड़े क्षेत्रीय वृद्धि चीन और दक्षिण-पूर्व एशिया से आती है।

Global Energy Monitor (GEM) के एक अलग अध्ययन ने हाल ही में चेतावनी दी कि चीन के कोयला खदानों के विस्तार से उसके मीथेन उत्सर्जन में और वृद्धि हो सकती है और जलवायु लक्ष्यों को खतरे में डाल सकता है।

2023 में, चीन के कोयला उत्पादन ने 4.7 बिलियन टन का रिकॉर्ड हासिल किया, जो वैश्विक उत्पादन का लगभग 50% है। अब, देश एक परियोजना की योजना बना रहा है जिससे उत्पादन क्षमता वार्षिक 1.2 बिलियन टन बढ़ेगी। यह विस्तार मीथेन उत्सर्जन को 10 मिलियन टन बढ़ा सकता है।

जबकि चीन ऊर्जा के लिए कोयले में निवेश जारी रखता है और तात्कालिक जरूरतों के लिए “निष्क्रिय लेकिन संचालन योग्य” खदानों का सेट बनाए रखता है, इस वर्ष कोयला-आधारित पावर प्लांटों के परमिट 83% घट गए। यह देश की ऊर्जा नीति में संभावित बदलाव का संकेत देता है।

अब चीन के बाद भारत (9%), संयुक्त राज्य (7%), ब्राज़ील (6%) और रूस (5%) विश्व के सबसे बड़े मीथेन उत्सर्जक के रूप में आते हैं।

सौनोइस के अनुसार:

“केवल यूरोपीय संघ और संभवतः ऑस्ट्रेलिया ने पिछले दो दशकों में मानव गतिविधियों से मीथेन उत्सर्जन को कम किया है।”

ऑस्ट्रेलिया की राष्ट्रीय विज्ञान एजेंसी ने हाल ही में कहा कि वैश्विक मीथेन स्तर दुनिया को एक खतरनाक रास्ते पर ले जा रहे हैं।

एजेंसी का Global Methane Budget, अंतर्राष्ट्रीय शोध साझेदारों, जिसमें CSIRO शामिल है, के सहयोग से तैयार किया गया, ने रिपोर्ट किया कि मानव-जनित मीथेन स्रोतों में प्रति वर्ष 61 मिलियन मीट्रिक टन की वृद्धि हुई, जो पिछले बीस वर्षों में 20% की वृद्धि है।

कृषि को बजट में सबसे अधिक योगदान देने वाला बताया गया, 40% के साथ, जिसमें पशुपालन और धान के खेत मुख्य कारण बताए गए। इसके बाद जीवाश्म ईंधन क्षेत्र 34%, ठोस कचरा और अपशिष्ट जल 19%, और अंत में जैविक पदार्थ और बायोफ्यूल जलाना 7% रहा।

मीथेन उत्सर्जन पर मानव प्रभाव को बेहतर ढंग से मापना

मीथेन उत्सर्जन पर मानव प्रभाव को बेहतर मापने के लिए, वैज्ञानिकों ने और गहराई से देखा और पाया कि 2020 में, पूर्ण डेटा वाला सबसे हालिया वर्ष, वैश्विक मीथेन उत्सर्जन का 65%—या लगभग 400 मिलियन टन—मानव गतिविधियों का परिणाम था। कचरा और कृषि मिलकर जीवाश्म ईंधन उद्योग के प्रत्येक टन के लिए लगभग दो टन CH4 का योगदान देते हैं। 

जबकि लगभग चार साल पहले महामारी लॉकडाउन को गैस उत्सर्जन को कम करना चाहिए था, वास्तव में ऐसा नहीं हुआ। 

महामारी के दौरान, लगभग 42 मिलियन टन CH4 वायुमंडल में जमा हुआ—जो 2010 से 2019 के बीच देखी गई औसत वार्षिक वृद्धि 20.9 मिलियन टन से दो गुना अधिक है। यह 2000 के दशक के पहले दशक में देखी गई वृद्धि से भी छह गुना अधिक है, जब यह 6.1 मिलियन टन प्रति वर्ष था।

लॉकडाउन ने परिवहन-संबंधी नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) उत्सर्जन को कम किया, जिससे कुछ मीथेन के वायुमंडल में जमा होने को रोकने में मदद मिली, जैसा कि शोधकर्ताओं ने कहा।

हालांकि, नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रदूषण में अस्थायी गिरावट केवल 2020 में वायुमंडलीय मीथेन सांद्रता में वृद्धि का आधा ही थी।

“हम अभी भी COVID लॉकडाउन के वैश्विक मीथेन बजट पर पूर्ण प्रभाव को समझने की कोशिश कर रहे हैं। COVID ने लगभग सब कुछ बदल दिया – जीवाश्म ईंधन उपयोग से लेकर अन्य गैसों के उत्सर्जन तक, जो वायुमंडल में मीथेन की आयु को बदलते हैं।”

– जैक्सन

नवीनतम अध्ययन ने वैश्विक मीथेन स्रोतों और “सिंक” की गणना में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन किया, जो जंगल और मिट्टी हैं जो वायुमंडल से मीथेन को हटाते और संग्रहीत करते हैं।

पहले, Global Carbon Project के वैज्ञानिकों ने नदियों, झीलों, तालाबों और दलदलों से सभी मीथेन को प्राकृतिक वर्गीकृत किया था। हालांकि, उनके नवीनतम मूल्यांकन में, वैज्ञानिकों ने इन प्रकार के स्रोतों से मानव गतिविधियों के कारण बढ़ते उत्सर्जन की मात्रा का पहला अनुमान लगाने का प्रयास किया। 

जैक्सन ने बताया कि बांधों के पीछे के जलाशय, जो लोगों द्वारा बनाए जाते हैं, मीथेन उत्सर्जन के सीधे मानव स्रोत के रूप में तेल और गैस क्षेत्र के समान हैं। ये जलाशय अनुमानित 30 मिलियन टन मीथेन प्रति वर्ष उत्सर्जित करते हैं क्योंकि नई डुबाई गई जैविक सामग्री विघटित होते समय CH4 छोड़ती है।

वैज्ञानिकों के अनुसार, हाल के वर्षों में मनुष्यों ने मीठे पानी और दलदल मीथेन उत्सर्जन का एक तिहाई प्रभावित किया है। बढ़ते तापमान, भूमि उपयोग, अपशिष्ट जल और उर्वरक प्रवाह ने इन उत्सर्जनों को और बढ़ा दिया है।

मीथेन उत्सर्जन समस्या को संबोधित करने वाली कंपनियां

वैश्विक स्तर पर मीथेन उत्सर्जन में वृद्धि के साथ, कई कंपनियों ने इस समस्या को संबोधित करने का कार्य लिया है। BP (British Petroleum) ऐसी ही एक कंपनी है, जो अपने तेल और गैस संचालन से CH₄ उत्सर्जन को कम करने के लिए मीथेन डिटेक्शन तकनीकों का उपयोग कर रही है, जो उसके व्यापक नेट-ज़ीरो लक्ष्यों का हिस्सा है।

इसी प्रकार, Carbon Clean औद्योगिक प्रक्रियाओं से मीथेन को पकड़ने और उसे मूल्यवान उत्पादों में बदलने के लिए मॉड्यूलर तकनीकें विकसित करता है, जबकि Clarke Energy लैंडफ़िल और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों जैसे स्रोतों से मीथेन को पकड़ने के लिए बायोगैस जनरेशन समाधान प्रदान करता है, इसे नवीकरणीय ऊर्जा में बदलता है।

प्रौद्योगिकी क्षेत्र में, Project Canary और GHGSat जैसी कंपनियां महत्वपूर्ण योगदान दे रही हैं। Project Canary उद्योगों को उनके मीथेन उत्सर्जन को ट्रैक करने में मदद करता है, और GHGSat उच्च-रिज़ॉल्यूशन उपग्रह मॉनिटरिंग प्रदान करता है जिससे औद्योगिक साइटों से मीथेन उत्सर्जन का पता लगाया और मापा जा सके। यह डेटा उद्योगों को लीक पहचानने और सुधारात्मक कार्रवाई करने में मदद करता है।

अब, चलिए एक ऐसी कंपनी पर नज़र डालते हैं जिसने इस मुद्दे के प्रति नवाचारी दृष्टिकोण अपनाया है, विशेष रूप से Bitcoin mining के साथ।

Crusoe Energy Systems

एक बिटकॉइन माइनर स्टार्टअप, Crusoe Energy Systems, 2018 के क्रिप्टो बेयर मार्केट के दौरान प्राकृतिक गैस फ्लेयरिंग समस्या को हल करने के लिए स्थापित किया गया था। तेल निष्कर्षण का उपउत्पाद, प्राकृतिक गैस अक्सर तब जलाया जाता है जब इसके लिए कोई आर्थिक उपयोग नहीं होता या तेल क्षेत्र के ऑपरेटर इसे स्थानांतरित नहीं कर पाते। मीथेन प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक है, और गैस जलाने की प्रक्रिया CH4 को पूरी तरह से दहन करने में विफल रहती है।

Crusoe, यहाँ, तेल और गैस संचालन से अपशिष्ट मीथेन उत्सर्जन को पकड़ता है और इसे बिटकॉइन माइनिंग के लिए मॉड्यूलर डेटा सेंटर को शक्ति देने के लिए उपयोग करता है। इसके लिए, कंपनी बिजली उत्पादन के लिए प्राकृतिक गैस जलाती है जो मीथेन को पूरी तरह से दहन करती है और CO2 को उपउत्पाद के रूप में उत्पन्न करती है। “अपशिष्ट उत्पाद” का उपयोग करके और फिर इसे “सबसे कम लागत” पर उपयोगी ऊर्जा में बदलकर, Crusoe उत्सर्जन को कम करता है जबकि सतत बिटकॉइन माइनिंग संचालन को सक्षम बनाता है।

Crusoe के सह-संस्थापक और अध्यक्ष Cully Cavness के अनुसार:

“दुनिया भर में बहुत बड़ी मात्रा में फ्लेयर गैस है। यदि आप इसे सभी पकड़ लें, तो यह यूरोप की सभी बिजली का दो तिहाई शक्ति प्रदान करेगा और यह पूरी डेटा सेंटर उद्योग को कई गुना शक्ति देगा।”

‘कार्बन-नकारात्मक’ कंपनी ने अप्रैल 2022 में $750 मिलियन की फंडिंग जुटाई और पोस्ट-मनी मूल्यांकन $1.75 बिलियन प्राप्त किया। Crusoe के पास संयुक्त राज्य के सभी प्रमुख तेल क्षेत्रों में लगभग 30 साइटें हैं, जिसमें अर्जेंटीना में एक साइट भी शामिल है। अपने 2023 प्रभाव रिपोर्ट के अनुसार, कंपनी ने क्लाउड और बिटकॉइन माइनिंग व्यवसायों में 200 MW से अधिक स्थापित क्षमता का उल्लेख किया। 

2021 में, प्राकृतिक गैस दिग्गज ExxonMobil (XOM ) ने Crusoe के साथ मिलकर अपने नॉर्थ डकोटा तेल क्षेत्रों से अतिरिक्त गैस का उपयोग करके बिटकॉइन (BTC) को माइन किया, जिसकी बाजार पूंजी $1.14 ट्रिलियन है।

पिछले वर्ष, Sustainable Bitcoin Protocol (SBP) ने Crusoe के साथ एक पायलट शुरू किया ताकि एक कार्यप्रणाली बनाई जा सके जो यह सत्यापित करे कि बाद वाली की अपशिष्ट गैस खरीद और तकनीक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम कर रही है और स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण में योगदान दे रही है।

कुछ महीने पहले, डेन्वर स्थित कंपनी ने तकनीकी कंपनी Lancium के साथ एक बहु-अरब डॉलर का समझौता किया ताकि बड़े 1.2-गीगावॉट निर्माण के पहले चरण में 200 मेगावॉट डेटा सेंटर बनाया जा सके, जिसका उद्देश्य “AI कंपनियों की विशिष्ट जरूरतों को पूरा करना” है।

अप्रैल 2024 में बिटकॉइन हॉल्विंग के बाद, जिसने ब्लॉक रिवार्ड को 3.125 BTC तक घटा दिया, माइनर अपने संचालन को फंड करने और लाभदायक रहने के लिए विविधता लाने की कोशिश कर रहे हैं। कई बिटकॉइन माइनर, जिसमें Crusoe भी शामिल है, तब से उभरते AI उद्योग की ओर अपना ध्यान और फोकस बदल चुके हैं।

पूर्ण क्षमता पर, Crusoe-Lancium डेटा सेंटर विश्व के सबसे बड़े AI डेटा सेंटर कैंपसों में से एक होगा। सुविधा के अगले वर्ष लाइव होने की उम्मीद है।

“डेटा सेंटर तेजी से विकसित हो रहे हैं ताकि आधुनिक AI कार्यभार को समर्थन दे सकें, जिसके लिए उच्च-घनत्व रैक स्पेस, डायरेक्ट-टू-चिप लिक्विड कूलिंग, और अभूतपूर्व कुल ऊर्जा मांगों के नए स्तरों की आवश्यकता है।”

– Crusoe के CEO और सह-संस्थापक, Chase Lochmiller

अप्रैल में पहली बार, Crusoe की आय मुख्यतः उसके AI डेटा सेंटर से आई, जो बिटकॉइन आय से अधिक रही।

निष्कर्ष

तो, जैसा कि हमने देखा, वैश्विक मीथेन उत्सर्जन लगातार महत्वपूर्ण रूप से बढ़ रहा है, और मानव योगदान भी निरंतर वृद्धि दर्शा रहा है। चूंकि यह ग्रीनहाउस गैस जलवायु परिवर्तन में दूसरा सबसे बड़ा योगदानकर्ता है और अत्यधिक गर्मी और मौसम घटनाओं का कारण बनती है, मीथेन उत्सर्जन को कम करने के लिए ठोस कदम उठाना अत्यंत महत्वपूर्ण है। 

हम पहले ही देख रहे हैं कि कैसे बदलता हुआ जलवायु गंभीर मौसम और हीट वेव का कारण बन सकता है। विश्व, नवीनतम अध्ययन के अनुसार, “वैश्विक औसत सतही तापमान में 1.5°C की वृद्धि की सीमा तक पहुंच गया है और अभी केवल इसके पूर्ण परिणामों का अनुभव शुरू कर रहा है।”

जबकि नियमों, डिकार्बोनाइजेशन और Global Methane Pledge के साथ मीथेन उत्सर्जन को कम करने के प्रयास किए गए हैं, वे अधिकांशतः अप्रभावी रहे हैं। ऊर्जा क्षेत्र में नई प्रौद्योगिकी नवाचारों के मार्ग को प्रशस्त करने के लिए नियमन और उन्नत औद्योगिक प्रथाओं को मिलाकर एक समन्वित दृष्टिकोण अपनाने की अधिक आवश्यकता है।

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