स्पेनिश वाइनरी किण्वन CO₂ को नवीकरणीय मीथेन में बदलती है

शोधकर्ताओं और वाइन उद्योग के साझेदारों की एक टीम ने स्पेन की एक वाइनरी में दिखाया है कि किण्वन के दौरान निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड को स्थल पर ही पकड़ा जा सकता है और उसे नवीकरणीय मीथेन में बदला जा सकता है। इससे वाइनरियों को प्रत्यक्ष उत्सर्जन घटाने और एक अपशिष्ट धारा से ईंधन पैदा करने का नया तरीका मिल सकता है।

यह काम Enoforum 2026, ज़ारागोज़ा में Andrés Sanz-Martínez और CIRCE Research Center for Energy Resources and Consumption, Rovira i Virgili University तथा वाइन समूह Gonzalez Byass के सहयोगियों ने प्रस्तुत किया। प्रदर्शन स्पेन के आरागोन क्षेत्र के सोमोंटानो में स्थित Viñas del Vero में हुआ, जो यूरोपीय संघ की FUELPHORIA परियोजना का हिस्सा है, और खाद्य तथा पेय प्रक्रियाओं से पकड़ी गई कार्बन के औद्योगिक उपयोगों की जाँच कर रही है।

वाइन किण्वन, अल्कोहलिक और मालोलैक्टिक किण्वन के दौरान, बड़ी मात्रा में जैवजनित CO₂ छोड़ता है। अधिकांश वाइनरियों में वह गैस सीधे वायुमंडल में छोड़ दी जाती है। परियोजना का लक्ष्य उस प्रवाह को पकड़ना, उसे शुद्ध करना और उसी स्थान पर, जहाँ वह उत्पन्न होती है, एक उपयोगी ऊर्जा उत्पाद में बदलना है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, Viñas del Vero में स्थापित प्रणाली कई किण्वन टैंकों से CO₂ पकड़ती है, गैस को 99.95% तक शुद्ध करती है और भंडारण के लिए उसे संपीडित करती है। इसके बाद यह प्रक्रिया पकड़ी गई CO₂ को इलेक्ट्रोलिसिस से उत्पादित हरित हाइड्रोजन के साथ मिलाती है। दो-चरणीय मीथनीकरण रिएक्टर में गैसें प्रतिक्रिया करके मीथेन, यानी CH₄, बनाती हैं, जिसे नवीकरणीय ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

भागीदारों ने कहा कि यह प्रणाली वाइनरी की परिस्थितियों के लिए डिज़ाइन की गई है, जहाँ CO₂ का उत्पादन पूरे वर्ष समान रूप से नहीं बल्कि अंगूर की फसल और किण्वन मौसम के दौरान सघन रूप से होता है। उन्होंने इसे मॉड्यूलर और स्केलेबल बताया, ताकि इसे अलग-अलग उत्पादन मात्राओं और मौसमी संचालन पैटर्न के अनुसार ढाला जा सके।

2025 की फसल के दौरान, 9 सितंबर से 26 सितंबर तक, वाइनरी ने 17 मीट्रिक टन CO₂ पुनः प्राप्त किया, प्रस्तुति के अनुसार। उस पकड़ी गई गैस का एक हिस्सा फिर मीथनीकरण प्रदर्शन इकाई में भेजा गया। वास्तविक किण्वन गैस का उपयोग कर किए गए परीक्षणों में ड्राई बेसिस पर लगभग 80% CH₄ वाली आउटलेट स्ट्रीम प्राप्त हुई और CO₂ रूपांतरण दर 90% तक पहुँची। रिएक्टर 300 घंटे से अधिक लगातार चला, और उत्प्रेरक के निष्क्रिय होने का कोई अवलोकित संकेत नहीं मिला; शोधकर्ताओं ने इसे कार्यरत वाइनरी परिस्थितियों में स्थिर प्रदर्शन का संकेत बताया।

मीथनीकरण प्रणाली में निकेल-आधारित उत्प्रेरकों का उपयोग किया गया है, जिन्हें परियोजना टीम ने CO₂ को बदलने में उनकी सक्रियता और स्थिरता के लिए चुना बताया। इस तरह की तकनीक के लिए रिएक्टर का स्थिर प्रदर्शन एक केंद्रीय मुद्दा है, क्योंकि फसल के दौरान वाइनरी गैस धाराएँ बदल सकती हैं और मीथनीकरण तापमान नियंत्रण के प्रति संवेदनशील होता है। शोधकर्ताओं ने कहा कि चल रहा काम ताप प्रबंधन सुधारने पर केंद्रित है, ताकि रूपांतरण ऊष्मागतिक सीमा के और करीब पहुँच सके, और भविष्य के अनुकूलन एवं स्केल-अप को समर्थन देने के लिए संख्यात्मक मॉडलों के सत्यापन पर भी ध्यान दिया जा रहा है।

यह परियोजना वाइनरी के भीतर, या मीथेन में रूपांतरण के साथ-साथ उससे पहले, पकड़ी गई CO₂ के अन्य उपयोगों की ओर भी संकेत करती है। प्रस्तुति में कहा गया कि इस गैस का उपयोग रेड वाइन उत्पादन के दौरान ठोस और तरल चरणों को मिश्रित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे समरूपीकरण बेहतर हो सकता है और बिजली की खपत कम हो सकती है। इसका उपयोग टैंकों और प्रेसों को ऑक्सीजन हटाकर निष्क्रिय करने के लिए भी किया जा सकता है, ऐसा कदम जो सूक्ष्मजीवी वृद्धि और ऑक्सीकरण के जोखिमों को सीमित करने में मदद कर सकता है। मूल्यांकन के तहत एक और उपयोग वॉश वॉटर को अम्लीकृत करना है, ताकि सफाई दक्षता बढ़े और पानी की खपत घटे। टीम ने CO₂ धारा में ले जाए गए वाष्पशील सुगंधित यौगिकों को वापस प्राप्त कर उन्हें वाइन में लौटाने की संभावना का भी उल्लेख किया।

ये अतिरिक्त अनुप्रयोग इसलिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे दिखाते हैं कि पकड़ी गई किण्वन गैस को ईंधन में अपग्रेड किए जाने से पहले ही तत्काल प्रक्रिया-आधारित मूल्य मिल सकता है। वाइनरियों के लिए, जिन पर उत्सर्जन, ऊर्जा उपयोग और जल खपत कम करने का दबाव बढ़ रहा है, यदि कई लाभों को एक ही प्रणाली में जोड़ा जा सके तो कार्बन कैप्चर अधिक व्यावहारिक हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने Viñas del Vero स्थापना को यूरोप की किसी वाइनरी में संचालित होने वाली पहली एकीकृत CO₂-से-CH₄ प्रणाली बताया। यदि आगे और परियोजनाएँ सामने आने के साथ यह दावा कायम रहता है, तो यह स्पेनिश प्रदर्शन कृषि और खाद्य प्रसंस्करण में कार्बन सर्कुलैरिटी तकनीकों को लागू करने के बढ़ते प्रयास में अग्रिम पंक्ति में रखेगा, न कि केवल भारी उद्योग में।

परियोजना के पीछे का व्यापक विचार यह है कि किण्वन CO₂ को अपरिहार्य उत्सर्जन नहीं, बल्कि एक कच्चे माल के रूप में देखा जाए। पकड़ी गई जैवजनित CO₂ और नवीकरणीय हाइड्रोजन से बना मीथेन, शुद्धिकरण और नियामकीय आवश्यकताओं के आधार पर, स्थानीय स्तर पर हीटिंग, प्रक्रिया ऊर्जा या संभावित रूप से वाहन ईंधन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। वाइनरी के संदर्भ में, इससे जीवाश्म प्राकृतिक गैस की खरीद की भरपाई करने के साथ-साथ किण्वन के जलवायु प्रभाव को भी कम करने में मदद मिल सकती है।

परियोजना के समर्थक ऐसे क्षेत्र में काम कर रहे हैं जहाँ डीकार्बोनाइजेशन जितना दिखता है, उससे अधिक जटिल हो सकता है। वाइन उत्पादन में अंगूर के बागों, उर्वरकों, कांच, परिवहन, प्रशीतन और प्रसंस्करण उपकरणों से होने वाले उत्सर्जन शामिल हैं, लेकिन स्वयं किण्वन तहखाने के भीतर सबसे स्पष्ट बिंदु स्रोतों में से एक है। क्योंकि गैस टैंकों से सघन झटकों में निकलती है, इसलिए मूल्य श्रृंखला के अन्य स्थानों की अधिक फैली हुई उत्सर्जनों की तुलना में इसे पकड़ना आसान हो सकता है।

चुनौती तकनीकी जितनी है, आर्थिक और संचालनात्मक भी उतनी ही है। वाइनरी की फसल-खिड़की छोटी होती है, और उपकरणों को उत्पादन की जरूरतों के अनुरूप फिट होना पड़ता है, जो व्यवधान के लिए बहुत कम गुंजाइश छोड़ती हैं। किसी भी कार्बन कैप्चर और ईंधन रूपांतरण प्रणाली को यह भी साबित करना होगा कि वह सुरक्षित, विश्वसनीय और ऐसी लागत पर संचालित हो सकती है जिसे वाइनरी उचित ठहरा सकें। 2025 की फसल-परीक्षण ने इन वाणिज्यिक प्रश्नों का समाधान नहीं किया, लेकिन उसने यह सबूत जरूर दिया कि यह रासायनिक प्रक्रिया केवल प्रयोगशाला में नहीं, बल्कि वास्तविक फसल परिस्थितियों में काम कर सकती है।

ज़रागोज़ा में प्रस्तुत परिणाम ऊर्जा शोधकर्ताओं, रासायनिक इंजीनियरों और वाइनरी संचालकों के बीच सहयोग पर आधारित थे, जो इस तथ्य को दर्शाता है कि परियोजना कई विषयों को समेटती है। CIRCE ज़ारागोज़ा में स्थित है, जबकि विश्वविद्यालय की टीम Tarragona स्थित Rovira i Virgili University के रासायनिक अभियांत्रिकी विभाग से है। Gonzalez Byass का हिस्सा Viñas del Vero ने उत्तर-पूर्वी स्पेन के बारबास्त्रो में यह प्रदर्शन आयोजित किया।

यह काम ऐसे समय आया है जब यूरोप भर की वाइनरियों पर नियामकों, खुदरा विक्रेताओं और उपभोक्ताओं से अधिक मजबूत स्थिरता अपेक्षाएँ हैं, और साथ ही सूखे, गर्मी और बढ़ती ऊर्जा लागतों का दबाव भी है। इस संदर्भ में, ऐसे तकनीकें जो स्थल पर उत्सर्जन घटा सकें और उपयोगी ऊर्जा पैदा कर सकें, अधिक ध्यान आकर्षित कर रही हैं, खासकर यदि उन्हें वाइन बनाने की प्रक्रिया में बड़े बदलाव किए बिना मौजूदा वाइनरी संचालन में एकीकृत किया जा सके।

अभी के लिए, Viñas del Vero परियोजना एक प्रदर्शन भर है, लेकिन 2025 की फसल से रिपोर्ट किए गए आँकड़े उद्योग को अब तक के सबसे स्पष्ट केस स्टडीज़ में से एक देते हैं कि किण्वन उत्सर्जनों को एक वाणिज्यिक वाइनरी के भीतर कैसे पकड़ा जा सकता है और नवीकरणीय ईंधन में बदला जा सकता है।