शेल गैस: संरचना, निष्कर्षण, भंडार और लाभ - यूपीएससी नोट्स

शेल गैस (Shale Gas in Hindi) ऊर्जा का एक अपरंपरागत रूप है जो शेल संरचनाओं के भीतर फंसी हुई है। यह एक प्राकृतिक गैस है और प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले हाइड्रोकार्बन गैसों का मिश्रण है जो मुख्य रूप से लंबे समय तक कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से उत्पन्न होते हैं।

शेल गैस (shale gas) को UPSC CSE परीक्षा के विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुभाग में शामिल किया गया है और यह UPSC परीक्षा के लिए सबसे महत्वपूर्ण विषयों में से एक है। इससे प्रश्न UPSC CSE प्रारंभिक परीक्षा और UPSC CSE मुख्य परीक्षा में सामान्य अध्ययन पेपर 3 में पूछे जा सकते हैं। हम इस लेख में UPSC CSE परीक्षा के लिए शेल गैस के बारे में सभी महत्वपूर्ण जानकारी को विस्तार से कवर करेंगे।

यूपीएससी के लिए पर्यावरण विज्ञान पाठ्यक्रम यहां देखें !

शेल गैस क्या है? | shale gas kya hai?

शेल गैस (shale gas) एक प्राकृतिक गैस है जो शेल संरचनाओं के भीतर फंसी हुई है। यह एक अपरंपरागत प्राकृतिक संसाधन है जो कार्बनिक-समृद्ध शेल स्रोत चट्टान के भीतर बनता है। शेल एक नरम स्तरीकृत यांत्रिक रूप से निर्मित तलछटी चट्टान है और यह पृथ्वी की सतह के नीचे फंसे खनिजों और कीचड़ युक्त छोटी पुरानी चट्टानों के संघनन से बनती है। ये शेल पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के समृद्ध स्रोत हैं।

शेल गैस की संरचना

शेल गैस (Shale Gas in Hindi) प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले हाइड्रोकार्बन गैसों का मिश्रण है जो कार्बनिक पदार्थ (पौधे और पशु अवशेष) के अपघटन से उत्पन्न होते हैं। इसमें 70% से 90% मीथेन (CH4) होता है। इस गैस में मौजूद अन्य हाइड्रोकार्बन प्राकृतिक गैस तरल पदार्थ (NGL) जैसे इथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन हैं, और इसमें कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन सल्फाइड भी होते हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन की समस्याएं और चुनौतियां पर लेख पढ़ें!

शेल गैस का निष्कर्षण

शेल गैस निष्कर्षण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली दो प्रमुख ड्रिलिंग तकनीकें हैं:

• क्षैतिज ड्रिलिंग: यह एक ऐसी तकनीक है जिसमें सबसे पहले एक ऊर्ध्वाधर कुआं एक लक्षित क्षेत्र तक ड्रिल किया जाता है और फिर वहां से ड्रिलिंग को एक बोरवेल में मोड़ दिया जाता है जो शेल गैस भंडार के माध्यम से इसे निष्कर्षण के लिए उजागर करता है।
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग: शेल गैस निष्कर्षण की इस तकनीक को फ्रैकिंग और हाइड्रोफ्रैकिंग भी कहा जाता है। इस तकनीक में पानी, रसायन और रेत को कुएं में डाला जाता है ताकि चट्टान में दरारें खोलकर शेल संरचनाओं में फंसी हाइड्रोकार्बन गैसों को बाहर निकाला जा सके और शेल गैस को बाहर निकाला जा सके।

शेल गैस निष्कर्षण के पर्यावरणीय जोखिम

इस गैस के निष्कर्षण से संबंधित प्रमुख पर्यावरणीय जोखिम और पर्यावरणीय प्रभाव में शामिल हैं:

• जल का प्रदूषण,
• जलभृतों का प्रदूषण,
• वायु गुणवत्ता में गिरावट,
• मृदा क्षरण,
• प्राकृतवास नुकसान,
• भूकंपीय गतिविधि का खतरा,
• मीथेन उत्सर्जन और मीथेन के जलभृतों में स्थानांतरण का खतरा।

ग्रीन एनर्जी ओपन एक्सेस पर लेख पढ़ें!

शेल गैस के लाभ | shale gas ke laabh

शेल गैस (Shale Gas in Hindi) महत्वपूर्ण है क्योंकि इसके उत्पादन ने अत्यंत आवश्यक प्राकृतिक गैस ऊर्जा के द्वार खोल दिए हैं, जबकि हम विकास की ओर बढ़ रहे हैं और प्राकृतिक ऊर्जा की कमी का सामना कर रहे हैं।

शेल गैस के कुछ लाभ इस प्रकार हैं:

• ऊर्जा संसाधनों के घरेलू उत्पादन में वृद्धि से अक्सर ऊर्जा की आपूर्ति बढ़ जाती है और कीमतें कम हो जाती हैं, जिससे देश के विकास को बढ़ावा मिलता है।
• अन्य प्राकृतिक ऊर्जा स्रोतों पर निर्भरता कम होने तथा इस गैस की ओर रुझान बढ़ने से देश की ऊर्जा सुरक्षा बढ़ेगी।
• इसके अलावा घरेलू शेल गैस संसाधनों के विकास से अतिरिक्त रोजगार सृजित होंगे।
• यह काफी लचीला ईंधन है। इसका उपयोग घरों को गर्म करने से लेकर औद्योगिक बॉयलर चलाने तक में किया जाता है।
• यह पेट्रोकेमिकल उद्योगों के लिए फीडस्टॉक उपलब्ध कराता है।
• विशिष्ट ऊर्जा स्रोतों पर निर्भरता कम करें।
• इसका उपयोग जीवाश्म ईंधन के स्थान पर किया जा सकता है, जो अधिक प्रदूषणकारी होते हैं।
• इससे तेल की कीमतों में गिरावट आ सकती है क्योंकि इससे ऊर्जा के स्रोत के रूप में तेल पर निर्भरता कम हो जाएगी। इस प्रकार, यह तेल निर्यातक देशों पर निर्भरता कम कर देगा। यह तेल अर्थव्यवस्था को सकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा।
• यह सभी जीवाश्म ईंधनों में सबसे स्वच्छ है और यह कुशलतापूर्वक जलता है तथा कोयले से होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का लगभग आधा ही उत्सर्जित करता है।
• जलने पर यह सल्फर (SOx) और नाइट्रोजन (NOx) के लगभग कोई ऑक्साइड या यहां तक कि कालिख भी उत्सर्जित नहीं करता।
• यह इस प्रकार जलता है कि राख या अन्य अवशेष नहीं बचता।
• भविष्य में, इससे ऊर्जा लागत में उल्लेखनीय कमी आ सकती है, क्योंकि इस गैस के बड़े पैमाने पर उत्पादन से प्राकृतिक गैस की कीमतों में उल्लेखनीय गिरावट आ सकती है।

ऊर्जा संकट पर लेख पढ़ें!

भारत में शेल गैस भंडार | bharat mein shale gas bhandar

भारत में शेल गैस (shale gas) के बारे में कोई सटीक अनुमान नहीं है। कई एजेंसियों ने भारत में शेल गैस क्षेत्रों और भंडारों से संबंधित अलग-अलग अनुमान प्रदान किए हैं। ये अनुमान इस प्रकार हैं:

एजेंसी का नाम	ट्रिलियन क्यूबिक फीट (TCF) में अनुमान
मेसर्स श्लमबर्गर	300 से 2100 टीसीएफ
ऊर्जा सूचना प्रशासन (ईआईए), यूएसए (4 बेसिन- कैम्बे ऑनलैंड, दामोदर, कृष्णा गोदावरी ऑनलैंड और कावेरी ऑनलैंड),)	584 टीसीएफ
ओएनजीसी 6 बेसिन	187.5 टीसीएफ
केंद्रीय खान योजना एवं डिजाइन संस्थान (सीएमपीडीआई) 6 उप-बेसिन	45 टीसीएफ
संयुक्त राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (USGS) 3 बेसिनों में	6.1 टीसीएफ

शेल गैस अन्वेषण में प्रमुख चुनौतियाँ

इस गैस की खोज में कई बड़ी चुनौतियां हैं। इस गैस का निष्कर्षण न केवल चुनौतीपूर्ण है, बल्कि पर्यावरण और मानव जीवन के लिए भी बड़ा खतरा है।

• शेल गैस भूविज्ञान और निष्कर्षण के लिए बड़े भूभाग की आवश्यकता होती है और यह उन देशों के लिए चुनौतीपूर्ण है, जहां अधिक जनसंख्या के कारण भूमि पर भारी दबाव है।
• इस गैस के निष्कर्षण में प्रयुक्त प्रमुख तकनीकें क्षैतिज ड्रिलिंग और हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग हैं और ये दोनों तकनीकें पर्यावरण के लिए गंभीर खतरा पैदा करती हैं।
• हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग, जिसे फ्रैकिंग भी कहा जाता है, में पृथ्वी में ड्रिलिंग करके पानी, रेत और रसायनों के उच्च दबाव वाले मिश्रण को चट्टान की परत पर निर्देशित किया जाता है, ताकि अंदर की गैस को बाहर निकाला जा सके, और चट्टान में उच्च दबाव पर तरल पदार्थ का यह इंजेक्शन पृथ्वी के कंपन (पृथ्वी की सतह में छोटी हलचल) का कारण बन सकता है।
• फ्रैकिंग में भारी मात्रा में पानी का उपयोग होता है, जिसे शेल दोहन स्थल तक काफी पर्यावरणीय लागत के साथ पहुंचाया जाता है।
• बड़ी संख्या में कुओं की खुदाई से समुदायों, पर्यावरण और प्रयासों के साथ बेहतर समन्वय स्थापित होगा।
• जीवन को सहारा देने वाले जलभृतों का प्रदूषण भी एक चुनौती है।
• यहां तक कि इन दरारों से गैस के बाहर निकलकर भूजल को दूषित करने का डर भी चिंता का विषय है।
• इस गैस के लिए की जाने वाली ड्रिलिंग में जल आपूर्ति की महत्वपूर्ण समस्याएँ हैं। इसके निष्कर्षण के लिए कुओं की ड्रिलिंग और फ्रैक्चरिंग में बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। देश के कुछ क्षेत्रों में, इस गैस के उत्पादन के लिए पानी का अत्यधिक उपयोग अन्य उपयोगों के लिए पानी की उपलब्धता को प्रभावित कर सकता है और जलीय आवासों को प्रभावित कर सकता है।
• ड्रिलिंग और फ्रैक्चरिंग की तकनीक से भी बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल उत्पन्न होता है, जिसमें घुले हुए प्रदूषक और यहां तक कि रसायन भी होते हैं, और इसलिए निपटान या पुनः उपयोग से पहले इसे उपचारित करने की आवश्यकता होती है।

भारत में पवन ऊर्जा पर लेख पढ़ें!

शेल गैस अन्वेषण की दिशा में सरकारी पहल

भारत सरकार ने वर्ष 2013 में राष्ट्रीय तेल कंपनियों (एनओसी) द्वारा भारत में इस गैस और तेल के अन्वेषण और दोहन के लिए नीतिगत दिशानिर्देश निर्धारित किए थे।

• भारत सरकार के पेट्रोलियम एवं प्राकृतिक गैस मंत्रालय ने प्रारंभ में केवल एनओसी (ओएनजीसी और ओआईएल) को ही शेल गैस और तेल अन्वेषण एवं दोहन की अनुमति दी थी।
• पेट्रोलियम एवं प्राकृतिक गैस मंत्रालय ने 6 बेसिनों की पहचान संभावित रूप से शेल गैस युक्त के रूप में की है और ये हैं:
  • गुजरात में कैम्बे,
  • पूर्वोत्तर में असम-अराकान,
  • मध्य भारत में गोंडवाना,
  • आंध्र प्रदेश में कृष्णा-गोदावरी,
  • दक्षिण भारत में कावेरी और
  • सिंधु-गंगा के मैदान .
• वर्ष 2018, जून में केंद्रीय पेट्रोलियम एवं प्राकृतिक गैस मंत्रालय ने पेट्रोलियम एवं प्राकृतिक गैस नियम 1959 में संशोधन किया और शेल को पेट्रोलियम की परिभाषा में शामिल किया।
• उसी वर्ष, भारत सरकार ने निजी और सरकारी कम्पनियों को उन अनुबंधित क्षेत्रों में अपरंपरागत हाइड्रोकार्बन (शेल गैस सहित) की खोज और दोहन की अनुमति दे दी, जो मुख्य रूप से पारंपरिक हाइड्रोकार्बन के निष्कर्षण के लिए आवंटित किए गए थे।

आगे की राह 

भारत में ऊर्जा की अत्यधिक मांग है, इसलिए उसे शेल गैस की खोज करने की आवश्यकता है।

• सतत विकास को ध्यान में रखते हुए दिशानिर्देशों को लागू करने की आवश्यकता है।
• सभी हितधारकों - शेल गैस अन्वेषण का नेतृत्व करने वाली कंपनियों से लेकर इस गैस के दोहन से प्रभावित होने वाले अंतिम स्थानीय व्यक्ति तक, को शामिल किया जाना चाहिए तथा यह ध्यान में रखते हुए एक समावेशी नीति तैयार की जानी चाहिए कि किसी को भी नुकसान न पहुंचे।
• पर्यावरणीय खतरों का आकलन किया जाना चाहिए तथा इस गैस के दोहन पर नियंत्रण किया जाना चाहिए।
• फ्रैकिंग पर एक नीति तैयार की जानी चाहिए और इसके दुष्प्रभावों को कम करने के लिए अनुसंधान और विकास किया जाना चाहिए

निष्कर्ष

दुनिया भर में ऊर्जा की बढ़ती मांग ने देशों को मौजूदा ऊर्जा स्रोतों के अलावा वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की तलाश करने के लिए प्रेरित किया है। हाल के वर्षों में, शेल गैस उत्पादन पर बहुत सारे वैज्ञानिक शोध किए गए हैं। यह अपरंपरागत ऊर्जा स्रोतों में से एक है और इसे एक महत्वपूर्ण ऊर्जा स्रोत माना जाता है, इसलिए इस गैस तक पहुँचने का एक सुरक्षित और अधिक जिम्मेदार तरीका विकसित करने की आवश्यकता है।

यूपीएससी उम्मीदवारों के लिए मुख्य बातें परिभाषा और विशेषताएं: शेल गैस से तात्पर्य शेल संरचनाओं के भीतर फंसी प्राकृतिक गैस से है और इसकी पारगम्यता कम है, जिसका अर्थ है कि मुक्त प्रवाह गैस के लिए हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग (फ्रैकिंग) और क्षैतिज ड्रिलिंग जैसी अत्यधिक तकनीकी रूप से उन्नत निष्कर्षण प्रक्रियाएं आवश्यक हैं। निष्कर्षण की प्रक्रिया: हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उच्च दबाव पर पानी, रेत और रासायनिक तरल पदार्थ को इंजेक्ट किया जाता है, जिससे शैल में दरारें पड़ जाती हैं और कुएं से गैसें मुक्त रूप से बाहर निकलती हैं। भंडार: संयुक्त राज्य अमेरिका (मार्सेलस शेल, बार्नेट शेल), चीन (सिचुआन बेसिन), अर्जेंटीना (वाका मुएर्ता) और कनाडा (मोंटनी फॉर्मेशन) में बड़े महत्वपूर्ण भंडार वैश्विक भंडार और उत्पादन प्रदान करेंगे। ऊर्जा सुरक्षा: ऊर्जा सुरक्षा पर प्रभाव के संदर्भ में, शेल गैस पारंपरिक जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करती है, ऊर्जा स्वतंत्रता को बढ़ावा देती है, तथा उपभोक्ता देशों के ऊर्जा मिश्रण में विविधता लाती है। आर्थिक लाभ: शेल गैस उत्पादन रोजगार, बुनियादी ढांचे में निवेश, तथा रॉयल्टी और करों के कारण स्थानीय अर्थव्यवस्था को प्रभावित कर सकता है। पर्यावरण संबंधी चिंताएं: इनमें फ्रैकिंग तरल पदार्थों द्वारा भूजल संदूषण, प्रेरित भूकंपीयता, अत्यधिक जल उपयोग, तथा पर्यावरण में मीथेन उत्सर्जन शामिल हैं; इनके लिए नियमन होना चाहिए। नीति और विनियमन: सभी देश जो शेल गैस निकालने की योजना बनाते हैं, उन्हें पर्यावरणीय प्रभावों, सुरक्षित संचालन और संसाधन स्थिरता पर नीतियां, विनियमन और आधिकारिक दिशानिर्देश विकसित करने होंगे। भारत की संभावना: कैम्बे, कृष्णा-गोदावरी, कावेरी और दामोदर घाटी जैसे बेसिनों में शेल गैस भारत के लिए सबसे बड़ी संभावना है। ये खोजें अभी बहुत ही खोजपूर्ण चरण में हैं। व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए पायलट परियोजनाएं और नीतिगत पहल शुरू की जा रही हैं।

टेस्टबुक विभिन्न प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए व्यापक नोट्स का एक सेट प्रदान करता है। टेस्टबुक हमेशा अपने बेहतरीन गुणवत्ता वाले उत्पादों जैसे लाइव टेस्ट, मॉक, कंटेंट पेज, जीके और करंट अफेयर्स वीडियो और बहुत कुछ के कारण सूची में सबसे ऊपर रहता है। यूपीएससी के लिए और अधिक विषयों का अध्ययन करने के लिए, अभी टेस्टबुक ऐप डाउनलोड करें!