ग्रीन हाइड्रोजन, शून्य कार्बन भविष्य के लिए एक नया सहयोगी

यह एक विकल्प के रूप में, वास्तव में स्वच्छ ईंधन के रूप में और दुनिया के डीकार्बोनाइजेशन लक्ष्यों की सहायता करने का वादा करता है।

वैज्ञानिक और टेक्नोक्रेट वर्षों से जीवाश्म ईंधन के वैकल्पिक ईंधन की खोज में लगे हुए हैं, क्योंकि प्रति वर्ष 830 मिलियन टन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए यह जिम्मेदार है, और साथ ही मानव-प्रेरित वैश्विक ताप को भी उत्प्रेरित करता है। लगभग 195 देशों का प्रतिनिधित्व करने वाले वैज्ञानिकों की एक समूह द्वारा किए गए नवीनतम अध्ययनों ने विशेष रूप से एशियाई देशों के लिए जलवायु सुभेद्यता के महत्वपूर्ण मुद्दे का संकेत दिया है। 1-12 नवंबर, 2021 से ग्लासगो में आगामी 26वें संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन सम्मेलन (COP26) का उद्देश्य ग्रीनहाउस गैसों और जलवायु अनुकूलन उपायों को कम करने के लिए समन्वित कार्य योजनाओं की पुन: जांच करना है।

ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, सरकारें कार्बन डाइऑक्साइड के शून्य उत्सर्जन’ के साथ हमारे उद्योगों को शक्ति प्रदान करने और हमारे घरों को रोशनी देने के लिए एक ड्राइविंग स्रोत के रूप में ‘ग्रीन हाइड्रोजन’ का उपयोग करने के लिए एक बहुआयामी व्यावहारिक दृष्टिकोण अपनाने की उम्मीद में बड़े दांव लगा रही हैं।

ऊर्जा से भरपूर स्रोत

हाइड्रोजन ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में उपलब्ध तत्व है, लेकिन अपने शुद्ध रूप में शायद ही कभी हमें इसकी आवश्यकता होती है। इसका ऊर्जा घनत्व डीजल से लगभग तीन गुना अधिक है। यह तथ्य इसे ऊर्जा का एक समृद्ध स्रोत बनाती है, लेकिन चुनौती LH2 (तरल हाइड्रोजन) को संपीड़ित या द्रवित करना है; इसे स्थिर शून्य से 253 डिग्री सेल्सियस (शून्य से 163 डिग्री सेल्सियस के नीचे तापमान, जिस पर तरल प्राकृतिक गैस (LNG) संग्रहीत किया जाता है) पर रखा जाना चाहिए; जो इसकी उपयोग करने से पहले की ‘अत्यधिक लागत’ को दर्शाता है।

इस ‘ऊर्जा-वाहक’ की उत्पादन तकनीक इसके अनुप्रयोगों के आधार पर भिन्न होती है – विभिन्न रंगों जैसे कि ब्लैक हाइड्रोजन, ब्राउन हाइड्रोजन, ब्लू हाइड्रोजन, ग्रीन हाइड्रोजन, आदि के साथ नामित। ब्लैक हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन के उपयोग से उत्पन्न होता है, जबकि गुलाबी हाइड्रोजन इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पादित होता है, लेकिन इसके लिए परमाणु ऊर्जा स्रोतों से ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

‘ग्रीन हाइड्रोजन’, उभरती हुई एक नवीन अवधारणा है, जो एक शून्य-कार्बन ईंधन है जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पवन और सौर से अक्षय ऊर्जा का उपयोग करके पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करके बनाया जाता है। इस ‘ग्रीन हाइड्रोजन’ का उपयोग प्राकृतिक स्रोतों – पवन या सौर प्रणालियों से बिजली उत्पादन के लिए किया जा सकता है – और यह ‘शुद्ध शून्य’ उत्सर्जन के लक्ष्य को प्राप्त करने की दिशा में एक बड़ा कदम होगा। वर्तमान में, 0.1% से कम या कहें ~ 75 मिलियन टन/वर्ष हाइड्रोजन का उत्पादन होता है जो ~ 284GW बिजली पैदा करने में सक्षम है।

लागत की बाधा

‘ग्रीन हाइड्रोजन’ की ‘उत्पादन लागत’ को एक प्रमुख बाधा माना गया है। अंतर्राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा एजेंसी (IREA) के अध्ययन के अनुसार, इस ‘ऊर्जा के हरित स्रोत’ की विभिन्न उपायों को अपनाकर उत्पादन लागत वर्ष 2030 तक लगभग 1.5 डॉलर प्रति किलोग्राम (सतत धूप और विशाल अप्रयुक्त भूमि वाले देशों के लिए) होने की उम्मीद है।

वैश्विक जनसंख्या 1.1% की दर से बढ़ रही है, जिससे ग्रह पर हर साल लगभग 83 मिलियन मानव जुड़ जाते हैं। नतीजतन, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) ने वर्ष 2040 तक अतिरिक्त बिजली की मांग में 25% -30% की वृद्धि होने का अनुमान लगाया है। इस प्रकार, ग्लोबल वार्मिंग पर विशेषज्ञ दिशानिर्देशों के लक्ष्य के अनुसार इसको 1.5 डिग्री सेल्सियस के नीचे रहने में ‘नेट-जीरो’ उत्सर्जन सहित बिजली उत्पादन हासिल करना सबसे अच्छा समाधान होगा। यह परंपरागत जीवाश्म ईंधन पर हमारी निर्भरता को कम करने में भी एक ऊँची छलांग होगी; उदाहरण के लिए 2018 में, जीवाश्म ईंधन से वायु प्रदूषण के परिणामस्वरूप 8.7 मिलियन लोगों की समय से पहले मृत्यु हो गई।

भारत के लिए ऊर्जा की जरूरत

IEA के पूर्वानुमान के अनुसार, भारत दुनिया का चौथा सबसे बड़ा ऊर्जा खपत वाला देश है (चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ के बाद), और वर्ष 2030 तक यूरोपीय संघ से आगे निकलकर दुनिया का तीसरा ऊर्जा उपभोक्ता बन जाएगा। अर्थव्यवस्थाओं के लिए आसन्न खतरों को महसूस करते हुए, शिखर सम्मेलन में जीवाश्म ईंधन के उपयोग पर निर्भरता को कम करने के लिए दुनिया भर से कई नवीन प्रस्ताव देखने को मिलेंगे।

इसमें रुचि के पैमाने का अंदाजा इस बात से लगाया जा सकता है कि सऊदी अरब जैसे तेल उत्पादक देश भी, जहां गर्मियों में दिन का तापमान 50 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, सौर और पवन ऊर्जा उत्पादन के लिए ‘निष्क्रिय-भूमियों’ के उपयोग द्वारा ऊर्जा के इस स्रोत के निर्माण की योजना को प्राथमिकता दे रहा है। यह देश के उत्तर-पश्चिमी भाग में 5 बिलियन डॉलर की एक विशाल ‘ग्रीन हाइड्रोजन’ निर्माण इकाई स्थापित करने के लिए काम कर रहा है, जो बेल्जियम जितना बड़ा है।

भारत भी धीरे-धीरे अपनी योजनाओं का खुलासा कर रहा है। भारतीय रेलवे ने मौजूदा डीजल इंजन को रेट्रोफिटिंग करके हाइड्रोजन-ईंधन सेल प्रौद्योगिकी-आधारित ट्रेन के देश के पहले प्रयोग की घोषणा की है; यह उत्तर रेलवे के तहत सोनीपत और जींद के बीच 89 किलोमीटर के खंड पर चलेगा। यह परियोजना न केवल सालाना कई लाख डीजल की बचत सुनिश्चित करेगी बल्कि प्रति वर्ष 0.72 किलो टन पार्टिकुलेट मैटर और 11.12 किलो टन कार्बन उत्सर्जन को भी रोकेगी।

स्वच्छ ऊर्जा की ओर जाने, अर्थव्यवस्था को कार्बन मुक्त करने और अगली पीढ़ियों के लिए पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित ईंधन के रूप में ‘ग्रीन हाइड्रोजन’ को अपनाकर शेष विश्व के साथ तालमेल बिठाने का यह उच्च समय है।

प्रीतम सिंह देहरादून के एक अनुसंधान एवं विकास संस्थान से सेवानिवृत्त अधिकारी हैं। वह वाहनों के प्रदूषण पर कॉलेजों और विश्वविद्यालयों में वैज्ञानिक व्याख्यान देते हैं।