આઈઆઈટી ગાંધીનગરના સંશોધકો દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઈડ સંગ્રહ ક્ષમતા માટે લાવા પ્રવાહોનો અભ્યાસ

જેમ જેમ ગ્લોબલ વોર્મિંગ તીવ્ર બની રહી છે, તેમ-તેમ વૈજ્ઞાનિકો કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO2)ના ઉત્સર્જનને ઘટાડવાના માર્ગો શોધી રહ્યા છે. પર્યાવરણીય સંશોધનમાં ઉભરી રહેલો એક નવો અભિગમ કાર્બન કેપ્ચર એન્ડ સ્ટોરેજ (CCS) છે, જેમાં CO2 ને કેપ્ચર કરીને વાતાવરણથી દૂર, જમીનમાં ઊંડે સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. આ સંદર્ભમાં, ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી ગાંધીનગર (IITGN) ના સંશોધકોએ આ હેતુ માટે તેમની યોગ્યતા ચકાસવા મહારાષ્ટ્રના પ્રાચીન જ્વાળામુખીના ખડકોનો અભ્યાસ કર્યો છે.

આ અભ્યાસમાં ચકાસવામાં આવેલ જ્વાળામુખી ખડકનો પ્રકાર 'બેસાલ્ટ' (Basalt), કાર્બન કેપ્ચર અને સ્ટોરેજ માટે આકર્ષણ જગાવી રહ્યો છે કારણ કે તેમાં એવા ખનિજો સમાવિષ્ટ છે જે પાણીમાં ઓગળેલા CO2 સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે છે અને 'મિનરલાઇઝેશન' તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા તેને સ્થિર ખનિજોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. મહારાષ્ટ્રમાં, આ ખડકો 'ડેક્કન ટ્રેપ્સ' નો એક ભાગ છે, જે આશરે 65 મિલિયન (6.5 કરોડ) વર્ષો પહેલા સતત લાવાના પ્રવાહ દ્વારા રચાયેલ પશ્ચિમ-મધ્ય ભારતમાં જ્વાળામુખીના ખડકોનો એક વિશાળ વિસ્તાર છે. તેથી, આ લેન્ડસ્કેપ લાંબા ગાળાના CO2 સંગ્રહ માટે ભારતના બેસાલ્ટ માળખાની સંભવિત ક્ષમતાની તપાસ કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પૃષ્ઠભૂમિ પૂરી પાડે છે.

સપાટી પર ખુલ્લા થયેલા ડેક્કન બેસાલ્ટનો અભ્યાસ કરીને, સંશોધકો જમીન નીચે દટાયેલી આવી જ રચનાઓ વિશે જાણકારી મેળવી શકે છે, જેને 'આઉટક્રાપ-એનાલોગ' અભિગમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જોકે, આ રચનાઓ એકસરખી નથી. વ્યક્તિગત લાવા પ્રવાહોમાં ઘન ખડકો, તિરાડો, છિદ્રો અને પોલાણ હોઈ શકે છે અને તે ખનિજ બંધારણમાં ભિન્ન હોય છે. IITGNના અર્થ સાયન્સ અને મેરિટાઇમ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સહયોગી પ્રોફેસર અને સંબંધિત લેખક પ્રો. પંકજ ખન્નાએ જણાવ્યું હતું કે, "આ લક્ષણો પ્રવાહી ખડકમાંથી કેવી રીતે પસાર થાય છે અને તેની સાથે પ્રક્રિયા કરે છે તેને અસર કરે છે. તેથી, આંતરિક સંરચનામાં તફાવતો અને વ્યક્તિગત લાવા પ્રવાહોની લાક્ષણિકતાઓને સમજવી એ ઓળખવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે કે વાણિજ્યિક ધોરણે CO2 પંપ કરવા માટે કઈ રચનાઓ યોગ્ય સ્થળ બની શકે છે."

આ પડકારને ઉકેલવા માટે, સંશોધકોએ મહારાષ્ટ્રના પશ્ચિમ ઘાટમાં કુંભાર્લી ઘાટ ખાતે સાત બેસાલ્ટ લાવા પ્રવાહોની તપાસ કરી હતી. આ તારણો 'મરીન જીઓસાયન્સ એન્ડ એનર્જી રિસોર્સિસ' માં પ્રકાશિત થયેલા "ચેરેક્ટરાઇઝિંગ ધ આર્કિટેક્ચર ઓફ ડેક્કન બેસાલ્ટ ફ્લોઝ ફોર સબસરફેસ CO2 સ્ટોરેજ: એ 3D ડિજિટલ આઉટક્રાપ એનાલોગ એપ્રોચ" શીર્ષક વાળા સંશોધન પત્રમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

આ અભ્યાસ ડેક્કન બેસાલ્ટ ક્ષેત્રમાં વ્યક્તિગત લાવા પ્રવાહોનું મેપિંગ કરવા માટે ડ્રોન-આધારિત ફોટોગ્રામેટ્રીનો પ્રથમ ઉપયોગ દર્શાવે છે. આ તકનીક લેન્ડસ્કેપના 3Dમોડેલને પુનઃનિર્માણ કરવા માટે વિવિધ સ્થાનો પરથી લેવામાં આવેલા ફોટોગ્રાફ્સને જોડે છે. તેનું મહત્વ સમજાવતા પ્રોફેસર ખન્નાએ ઉમેર્યું હતું કે, "ડેક્કન બેસાલ્ટનું જથ્થાત્મક મૂલ્યાંકન કરવા માટે પ્રથમ વખત આવા આઉટક્રાપ-એનાલોગ અભિગમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. વ્યક્તિગત લાવા પ્રવાહોના સીમાઓ, જાડાઈ અને આકાર સહિતના વિગતવાર નકશાંકનને ખડકના વિશ્લેષણ સાથે જોડીને, આ અભ્યાસ ડેક્કન બેસાલ્ટ ક્ષેત્ર માટે તેની રચનામાં તફાવતોને દસ્તાવેજીકૃત કરતો તેની જાતનો પ્રથમ વ્યવસ્થિત ડેટાસેટ પ્રદાન કરે છે. આ આંતરદ્રષ્ટિ એ તપાસવાનો માર્ગ પૂરો પાડે છે કે આવા તફાવતો જમીન નીચે પ્રવાહીની હિલચાલને કેવી રીતે અસર કરે છે, જ્યાં સામાન્ય અભિગમોનો ઉપયોગ કરીને આવી જટિલ સંરચનાઓની તપાસ કરવી મુશ્કેલ છે."

આ તારણો ખાસ કરીને સુસંગત છે કારણ કે મિનરલાઇઝેશનને સુગમ બનાવવાની બેસાલ્ટની ક્ષમતા પ્રતિક્રિયાશીલ ખનિજોની ઉપલબ્ધતા, પ્રવાહી જે માર્ગો પરથી મુસાફરી કરે છે તે માર્ગો, અને CO2 તથા આસપાસના ખડકો વચ્ચેની પ્રક્રિયાઓ સહિતના કેટલાક પરિબળો પર આધાર રાખે છે. આ જટિલતાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, વ્યક્તિગત બેસાલ્ટ રચનાઓને એકસમાન ભૂગર્ભ જળાશયો તરીકે ગણવાને બદલે તેમની પોતાની ક્ષમતા પર મૂલ્યાંકન કરવું જોઈએ. તેમ છતાં, માત્ર જૂજ અભ્યાસોએ જ તપાસ કરી છે કે આ પ્રક્રિયાઓ ડેક્કન બેસાલ્ટમાં ભૂગર્ભ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને CO2 સંગ્રહ માટે તેની યોગ્યતા માટે આનો શું અર્થ થાય છે.

ભવિષ્ય તરફ જોતાં, આ અભ્યાસ દ્વારા જનરેટ કરાયેલા ડેટાસેટ્સ ચકાસાયેલ વિસ્તારથી આગળ વધારાની તપાસ માટે પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે સેવા આપી શકે છે. અર્થ સાયન્સ વિભાગના પીએચડી વિદ્યાર્થી અને મુખ્ય લેખક દેબસ્મિતા દત્તાએ જણાવ્યું હતું કે, "અમારા માટે, આ સંશોધનનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિણામ એ છે કે આ ડેટાસેટ્સ અન્ય સંશોધકોને જમીન નીચે બેસાલ્ટ રચનાઓને વધુ સારી રીતે સમજવામાં અને મોડેલ બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. અમને આશા છે કે આ કાર્ય આબોહવા પરિવર્તન અને ઉર્જા સંક્રમણના વ્યાપક પ્રતિસાદના ભાગરૂપે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય CO2 સંગ્રહની શોધ કરવાના આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રયાસોમાં યોગદાન આપશે. દેશો વચ્ચેનો વૈજ્ઞાનિક સહયોગ વધુ ટકાઉ ભવિષ્ય તરફ કામ કરવા માટે જરૂરી સામાજિક જ્ઞાન બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે."

એકસાથે, આ તારણો લાંબા ગાળાના CO2 સંગ્રહ માટે ડેક્કન બેસાલ્ટના મૂલ્યાંકન માટેના વૈજ્ઞાનિક આધારને મજબૂત કરે છે, જે ભારતમાં ભવિષ્યના અભ્યાસો માટે પાયો નાખે છે અને ઓછા કાર્બન વાળા ભવિષ્ય તરફના આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રયાસોમાં યોગદાન આપે છે.