BS-6 : आव्हाने आणि संधी

 

आपला भारत देश हा जगातील दुसऱ्या क्रमांकाची लोकसंख्या असलेला देश आहे, तसेच वाहन वापरामध्येही आपण मोठी प्रगती केलेली आहे. या दोन्ही बाबींमुळे पर्यावरणाचा समतोल राखणे हे आपल्यासाठी मोठे आव्हान आणि जबाबदारी बनली आहे. नवीन आर्थिक वर्षात BS-6 उत्सर्जन निकष हा वाहन उद्योगाशी संबंधित अशा सर्व क्षेत्रांना व्यापून टाकणारा विषय असेल. याची किमान प्राथमिक स्वरुपाची माहिती उद्योग जगतातील सर्वांना असणे आवश्यक आहे. या संदर्भात काही महत्त्वाच्या गोष्टींचा विचार करू.

 

1. वेगवेगळ्या अहवालांनुसार जगातील सर्वात जास्त प्रदूषण असणाऱ्या शहरांमध्ये भारतातील अनेक शहरांचा समावेश होतो. 

2. जाहीर आकडेवारीनुसार, दिल्लीच्या हवेमध्ये प्रदूषणाचा एक घटक असलेल्या काजळीचे प्रमाण जागतिक आरोग्य संघटना (WHO) निर्देशांकाच्या अनेकपट जास्त जाते. 

3. 2018 मधील एका पाहणीनुसार, बाहेरील वायू प्रदूषणामुळे उद्भवणारे इतर रोग यांमुळे 2017 या एका वर्षात भारतामध्ये सुमारे 6,70,000 लोकांचा मृत्यू झाला. तंबाखू आणि तत्सम पदार्थांमुळे होणाऱ्या मृत्यूदराखालोखाल प्रदूषणामुळे होणाऱ्या मृत्यूचे प्रमाण आहे. 

4. वरील पाहणीनुसार, प्रदूषणाच्या समस्येमुळे भारतीयांचे सरासरी आयुर्मान 1.7 वर्षांनी कमी झालेल आहे.

5. प्रदूषणविषयक रोग आणि त्याचे परिणाम यामुळे दरवर्षी संपूर्ण देशाच्या जी.डी.पी.च्या सुमारे 3 टक्के एवढा प्रचंड खर्च होतो. 

6. हवेच्या प्रदूषणाला अनेक घटक कारणीभूत आहेत. त्यातील एक घटक वाहनांमुळे निर्माण होणारे हवेचे प्रदूषण आहे.

प्रदूषणाचा विचार गांभीर्याने करणे किती महत्त्वाचे आहे हे कळण्यासाठी एवढे पुरे आहे. सर्व प्रकारच्या इंजिनांमुळे होणारे हवेचे प्रदूषण नियंत्रित करण्यासाठी भारताने 2000 सालापासून युरोपियन समुदायाच्या धर्तीवर स्वतःचे प्रदूषण निकष तयार केले आणि या निकषांद्वारे निरनिराळ्या टप्प्यांवर उद्योग जगतामध्ये उत्पाद विकसन व्हावे यासाठी प्रयत्न झाले. 

 

याच कारणासाठी 2002 मध्ये नेमलेल्या माशेलकर समितीने सखोल अभ्यास करून देशासाठी काही मार्गदर्शक तत्त्वे सुचविली आणि भावी काळासाठी एक आराखडा तयार केला. यानुसार देशामध्ये विविध टप्प्यांवर उत्सर्जन निकष विकसित झाले. 

 

2003 मध्ये राष्ट्रीय वाहन इंधन धोरण जाहीर करण्यात आले. यामध्ये वाहनांचे इंधन कसे असावे, जुन्या वाहनांमुळे होणारे प्रदूषण कसे कमी करावे, आरोग्यसंवर्धन, प्रदूषण नियंत्रणाचा अभ्यास आणि विकास अशी अनेक मार्गदर्शक तत्त्वे आहेत. त्यानंतरच्या काळात देशातील राजकीय नेतृत्व, चाचण्या करणाऱ्या विविध संस्था, उद्योग व्यवसाय, पर्यावरण संबंधित कार्य करणाऱ्या विविध संस्था, आम जनता इत्यादींच्या सक्रिय सहभागातून आपल्या देशात अनेक महत्त्वाचे टप्पे आपण पार केले. 

 

परंतु, या सुधारणांचा वेग आणि प्रदूषणाच्या वाढीचा वेग याचे प्रमाण मात्र व्यस्त राहिले. मोठ्या शहरातील परिस्थिती जास्त चिंताजनक होत गेली. त्यामुळे परिस्थितीचे गांभीर्य लक्षात घेऊन बऱ्याच विचाराअंती BS-4 नंतर BS-5 प्रदूषण निकष जारी करण्याऐवजी BS-6 हे प्रदूषण निकष लागू करण्याचा मोठा निर्णय घेण्यात आला आणि पुढील चार वर्षांमध्ये त्याला अनुसरून वाहने आणि इंधन निर्माण करण्याचे आव्हान सर्व उद्योग जगतासमोर उभे राहिले. त्याची अंमलबजावणी होताना आता दिसत आहे. याचे एक उदाहरण म्हणून आपण डिझेल वाहनांविषयीचे काही निकष पाहू शकतो. 

 

प्रदूषण निकषांच्याअंमलबजावणीसाठी इंधन गुणवत्तेमध्येही वेळोवेळी अनुरूप बदल करण्यात आले. 15 नोव्हेंबर 2017 मध्ये पेट्रोलियम मंत्रालयाने सार्वजनिक तेल पुरवठा कंपन्यांबरोबर सल्लामसलत करून, दिल्ली विभागासाठी एप्रिल 2018 पासून आणि भारतभर एप्रिल 2020 पासून BS-6 ग्रेडचे इंधन पुरविण्यासाठी तयारी केली. (BS-6 ग्रेडच्या डिझेलमध्ये सल्फरचे प्रमाण BS-4 डिझेलपेक्षा 80 टक्क्यांनी कमी असते. BS-4 मध्ये 50 मिग्रॅ./ किग्रॅ., BS-6 मध्ये 10 मिग्रॅ./किग्रॅ.) 

 

अशा प्रकारच्या लक्षणीय सुधारणा संपूर्ण देशातील सर्व वाहन प्रकारांमध्ये घडवून आणणे हे खूप जिकिरीचे कार्य आहे, त्याची व्याप्ती मोठी आहे. BS-4 अंमलात येईपर्यंत झालेले बहुतेक बदल हे इंजिनाच्या अंतर्गत होते. यामध्ये कॉमन रेल फ्युएल इंजेक्शन प्रणाली, टर्बोचार्जिंग (TC), आफ्टर कूलिंग, एक्झॉस्टगॅस रीसर्क्युलेशन (EGR) अशा प्रकारच्या सुधारणांचा समावेश होतो. परंतु BS-6 प्रणालीमध्ये, वाहनांमधून बाहेर उत्सर्जित होणाऱ्या वायूच्या दर्जावर कठोर बंधने आहेत. BS-6 मध्ये उत्सर्जित वायूमध्ये असणारी काजळी (पार्टिक्युलेट मॅटर) आणि नायट्रोजन ऑक्साइड अशा हानिकारक घटकांची मर्यादा सुमारे 90 टक्क्यांपर्यंत घटली आहे, हे तक्ता क्र. 1 वरून लक्षात येईल.

 

 

त्याचबरोबर आता चाचणी केंद्रातील चाचण्यांशिवाय, वाहने प्रत्यक्ष रस्त्यावरून चालविली जात असताना त्याच्या प्रदूषण चाचण्या घेणे आवश्यक झालेले आहे. अशा उच्च प्रतीच्या प्रदूषण मर्यादा साध्य करण्यासाठी अर्थातच इंजिनातील उत्सर्जित वायू वाहनाबाहेर जाण्याआधी त्यावर प्रक्रिया करणे अत्यावश्यक झाले. याला 'आफ्टर ट्रीटमेंट' असे म्हणतात. हा एक खूप मोठा विषय आहे. विशेषतः डिझेल इंजिनमध्ये लागणाऱ्या आफ्टर ट्रीटमेंटची जटिलता थोडी जास्त असल्यामुळे आपण सुरुवातीला डिझेल इंजिनशी संबंधित दोन महत्त्वाच्या प्रणालींची तोंडओळख करून घेऊ.

 

डिझेल इंजिनमधून बाहेर पडणाऱ्या धुरातील काजळी कमी करण्यासाठी डी.पी.एफ. बसविणे अनिवार्य झाले आहे. चित्र क्र. 1 मध्ये दाखविल्याप्रमाणे, उत्सर्जित वायू गाळण्यासाठी वापरलेला डी.पी.एफ. सिरॅमिक मटेरियलचा बनविलेला असतो. यामुळे वायूमधील कार्बनचे सूक्ष्मकण फिल्टरमध्ये अडकतात. अडकलेल्या काजळीमुळे परतीचा दाब (बॅक प्रेशर) इंजिनवर येऊ नये म्हणून डी.पी.एफ.मध्ये अडकलेली काजळी काही ठराविक कालांतराने काढून टाकावी लागते. वाहन उत्तम प्रतीच्या रस्त्यावर वेगाने सुमारे 50 मिनिटे जात असेल, तर ही क्रिया स्वयंचलितरीतीने पूर्ण होते. परंतु हे नेहमी घडेलच असे नाही. यासाठी वाहन चालू असताना इंजिन कंट्रोलरमार्फत अधिक प्रमाणात डिझेल पुरविले जाते आणि त्यामुळे उत्सर्जित वायूचे तापमान वाढते, ज्यामुळे डी.पी.एफ.मध्ये अडकलेली काजळी जळून जाऊन त्याचे कार्बन डायऑक्साइड वायूत रूपांतर होऊन, तो बाहेर टाकला जातो.

 

 

एस.सी.आर. ही रासायनिक प्रक्रिया आहे. उत्सर्जित वायूमधील नायट्रोजन ऑक्साइड या घातक वायू समूहाचे नायट्रोजनमध्ये रूपांतर करण्यासाठी एस.सी.आर.मध्ये युरिया सोल्यूशन वापरले जाते. चित्र क्र. 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे युरियातील अमोनियाबरोबरच्या रासायनिक क्रियेमुळे नायट्रोजन ऑक्साइडचे रिडक्शन होऊन नायट्रोजन वायू बाहेर टाकला जातो. या प्रक्रियेचे वैशिष्ट्य म्हणजे यामुळे वाहनाच्या उत्सर्जित वायूमधील 90-95 टक्क्यांपर्यंत नायट्रोजन ऑक्साइड नष्ट होऊ शकते. वाहन उद्योगामध्ये जरी ही प्रणाली मागील काही वर्षांपासून वापरात आली असली तरी ती औष्णिक पॉवर प्लांटमध्ये 1970 पासून वापरली जाते. अमोनिया एस.सी.आर. सिस्टिमचे अमेरिकन पेटंट सुमारे साठ वर्षांपूर्वी म्हणजे 1957 साली अमेरिकेतील एंजलहर्ड कॉर्पोरेशन या कंपनीने घेतले होते.

 

 

BS-6 या प्रणालीसाठी इंजिन आणि आफ्टर ट्रीटमेंटमध्ये कसे संशोधन आणि विकसन चालू आहे याची कल्पना येण्यासाठी या दोन क्रिया आपण थोडक्यात पाहिल्या. या सर्व यंत्रणांचे नियमन अर्थातच इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोलवर होते. अशा प्रकारच्या सुधारित पद्धती अंमलात आणल्यामुळे वाहनांची किंमत वाढणे अनिवार्य आहे. सुरुवातीचा काही काळ गेल्यानंतर नूतन प्रणाली भागांच्या किंमती आटोक्यात आणणे कंपन्यांना शक्य होईल आणि त्याचा काही फायदा ग्राहकांना देण्यात त्यांनी जर पुढाकार घेतला. तर उत्पादनवाढदेखील साधता येईल. याचवेळी BS-6 मुळे वास्तवामध्ये मोठ्या प्रमाणावर संधी उपलब्ध झाल्या आहेत हे या ठिकाणी समजून घ्यायला हवे. वर उल्लेख केल्याप्रमाणे, इंजिनमधील यंत्रभागांमध्ये BS-6 मध्ये फार मोठे बदल होत नाहीत आणि सामान्यतः बहुतांश विकसन हे इंजिनातील उत्सर्जित वायूच्या आफ्टर ट्रीटमेंट (चित्र क्र. 3) स्वरुपाचे आहे. 

 

 

या आफ्टर ट्रीटमेंट सिस्टिम उत्पादनामध्ये सब्स्ट्रेट उत्पादन, नोबल मेटल कोटिंग आणि कॅनिंग असे टप्पे असतात. या सर्व क्षेत्रामध्ये उत्पादनविषयक पुरवठा साखळीमध्ये (सप्लायचेन) मोठी वाढ होईल. या सिस्टिम कमी दरात उपलब्ध करण्याची संशोधनातील मोठी संधी उपलब्ध होत आहे. 2020 मध्ये BS-6 प्रमाणित वाहनांची मागणी आपल्या देशात तर वाढेलच पण इतर देशांमध्येदेखील आपल्या अशा वाहनांना बाजारपेठ उपलब्ध होईल. त्याचा आपल्या निर्यातीवर सकारात्मक परिणाम होऊ शकतो. 

 

या BS-6 उत्सर्जन निकषांमुळे निर्माण झालेली सध्याची सहज दिसणारी आव्हाने साधारणपणे अशी असतील, 

• नवीन प्रकारच्या इंधनाचा सतत पुरवठा 

• नवीन यंत्रभाग आणि पुरवठा साखळी विकसन 

• प्रत्यक्ष उत्पादन, गुणवत्ता नियंत्रण, चाचणी पद्धती 

• वाहनामधील इलेक्ट्रॉनिक संनियंत्रण विकसन, उत्पादन 

• नवीन वाहनाच्या चालकांना प्रशिक्षण (नवीन इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल, DPF कार्य होतानाचे बदल इत्यादी) 

• विक्रीपश्चात सेवा 

 

अशाप्रकारे वरील प्रकारची उत्पादने आणि सेवा पुरविणाऱ्या उद्योगांची उद्योगक्षमता वाढणे अपरिहार्यआहे. BS-6 या प्रणालीने नवीन वर्षात बरीच नवीन दालने उघडली आहेत हे मात्र निश्चित!

 

 

 

डॉ. नागेश वाळके यांनी कम्बशन मॉडेलिंग विषयामध्ये कॉलेज ऑफ इंजिनिअरिंग पुणे येथून पी.एच.डी. पूर्ण केली आहे. त्यांना ARAI च्या वाहन उद्योग क्षेत्रातील संशोधन आणि विकास (आर.अँड डी.) विभागातील कामाचा 30 वर्षांचा अनुभव आहे.