લીલા હાઇડ્રોજન સમસ્યાઓ

ગ્રીન હાઇડ્રોજન એ પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજનનું એક સ્વરૂપ છે, જે નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી વીજળીનો ઉપયોગ કરે છે, જેમ કે સૌર અથવા પવન ઊર્જા. આ ટેકનોલોજીને અશ્મિભૂત ઇંધણનો આશાસ્પદ વિકલ્પ માનવામાં આવે છે, કારણ કે લીલા હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન વર્ચ્યુઅલ રીતે કાર્બન-મુક્ત છે. જો કે, ત્યાં કેટલાક છે લીલા હાઇડ્રોજન સમસ્યાઓ તેને અશ્મિભૂત ઇંધણના સત્તાવાર વિકલ્પ તરીકે ધ્યાનમાં લેવા માટે તેને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.

આ લેખમાં અમે તમને ગ્રીન હાઇડ્રોજનની મુખ્ય સમસ્યાઓ, તેના લક્ષણો, ફાયદા અને ગેરફાયદા વિશે જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન

હાઇડ્રોજનમાં ઊર્જા સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતા છે જેનો ઉપયોગ જ્યારે જરૂર હોય ત્યારે કરી શકાય છે. આ કંઈ નવું નથી. પરંતુ પૃથ્વી પર હાઇડ્રોજન એકલું નથી. તત્વો બનાવવા માટે તે હંમેશા અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે. સૌથી સરળ: પાણી અને તેના જાણીતા મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા H2O. બે હાઇડ્રોજન અણુઓ એક ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા છે.

પરંતુ તે મિથેન અથવા લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ જેવા અશ્મિભૂત ઇંધણમાં પણ જોવા મળે છે. આ ક્ષણે, સ્પેનમાં 99% હાઇડ્રોજન આ અવશેષોમાંથી આવે છે. ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી અનુસાર, હાઇડ્રોજનની વૈશ્વિક પ્રાપ્તિ દર વર્ષે લગભગ 900 મિલિયન ટન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે.

પાણી જેવા સ્વચ્છ ફીડસ્ટોકમાંથી હાઇડ્રોજન એકત્રિત કરવા માટે, તેના તત્વોને અલગ કરવા અને હાઇડ્રોજનને અલગ રાખવા માટે તેના પર વિદ્યુત પ્રવાહ લગાવવો જરૂરી છે. જો વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્રક્રિયામાં વપરાતી વીજળી પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોમાંથી આવે છે, જેમ કે સૌર પેનલ્સ અથવા પવનચક્કીઓ, તો તેને ગ્રીન હાઇડ્રોજન કહેવામાં આવે છે. તેની સંગ્રહિત ઊર્જાને મુક્ત કરીને, તે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતું નથી. જેમ કે, તે સદ્ભાવનાથી આબોહવા સંકટને સંબોધે છે.

ઊર્જા સંગ્રહ

જો ફોટોવોલ્ટેઇક પાર્ક અથવા વિન્ડ ટર્બાઇન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળીનો ઉપયોગ પાણીથી અલગ હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે કરવામાં આવે છે, તો તે બળતણ તરીકે કાર્ય કરશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે આ ઉર્જા (વીજળી) ઉત્પન્ન થાય છે ત્યારે તેનો ઉપયોગ થતો નથી અથવા તેનો ઉપયોગ થતો નથી: હાઇડ્રોજન પછી યોગ્ય ટેક્નોલોજી સાથે એન્જિન, મશીનરી અથવા બેટરીઓ દ્વારા મુક્ત કરી શકાય છે.

ઇકોલોજિકલ ટ્રાન્ઝિશન મંત્રાલય હાઇલાઇટ કરે છે કે વધુને વધુ નવીનીકરણીય વીજળી સિસ્ટમમાં વધારાની નવીનીકરણીય ઊર્જાના ઉપયોગને ધ્યાનમાં રાખીને મોસમી સંગ્રહ તરીકે તેની ભૂમિકા મુખ્ય રહેશે. જ્યારે પુનઃપ્રાપ્ય સંસાધનો લાંબા સમયથી અછત હોય ત્યારે વીજળી ઉત્પાદનનું સંચાલન કરવા માટેનો આ એક ઉપાય હશે.

લીલા હાઇડ્રોજન સમસ્યાઓ

સમસ્યા ખર્ચ અને ઉત્પાદનની મુશ્કેલી હોવી જોઈએ. પ્રથમ, જો કે હાઇડ્રોજન પૃથ્વી પરના સૌથી વિપુલ તત્વોમાંનું એક છે, તે સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ નથી કારણ કે તે પ્રકૃતિમાં એકલતામાં જોવા મળતું નથી, પરંતુ તે અન્ય પદાર્થોમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે જેમાં હાઇડ્રોજન હોય છે, જેમ કે પાણી, કોલસો અને કુદરતી ગેસ. તેને ઉત્પન્ન કરવાની આદર્શ રીત એ છે કે તેને પાણીમાંથી સીધું પ્રાપ્ત કરવું (જે પૃથ્વીની સપાટીના 70% ભાગમાં હોય છે) વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા, જેમાં પાણીના અણુઓ (H2O) ના વિઘટનનો સમાવેશ થાય છે, જે ઓક્સિજન (O2) માં વિઘટિત થાય છે. અને હાઇડ્રોજન (H2).

જો કે, આ સામાન્ય રીતે એક ખર્ચાળ પ્રક્રિયા છે જેને ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરને પાવર કરવા માટે ઘણી બધી વીજળીની જરૂર પડે છે (મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી નહીં). 100% સ્વચ્છ હાઇડ્રોજન મેળવવાની મુશ્કેલી ઉત્પાદકોને તેમના ટકાઉ મૂલ્ય અનુસાર પરિણામી ઉત્પાદનોનું વર્ગીકરણ કરવા તરફ દોરી જાય છે. આમ, ગ્રે હાઇડ્રોજન, જે હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે ઓછામાં ઓછું પર્યાવરણને અનુકૂળ છે, કારણ કે તેના ઉત્પાદન માટે અશ્મિભૂત ઇંધણની જરૂર રહે છે.

એક વિકલ્પ તરીકે, "વાદળી અથવા ઓછા કાર્બન હાઇડ્રોજન" ને હજુ પણ અશ્મિભૂત ઇંધણની જરૂર પડે છે પરંતુ તે ઓછા કાર્બનનું ઉત્સર્જન કરે છે કારણ કે તેને "કેપ્ચર એન્ડ સ્ટોરેજ" તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. સૌથી લીલો વિકલ્પ રિન્યુએબલ એનર્જીમાંથી ઉત્પાદિત "ગ્રીન હાઇડ્રોજન" છે, 100% ટકાઉ વિકલ્પ પરંતુ બજારમાં સૌથી ઓછો સામાન્ય.

હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે કેટલો ખર્ચ થાય છે?

તાજેતરમાં વિશિષ્ટ જર્નલ નેચર એનર્જીમાં પ્રકાશિત થયેલા સંશોધનમાં વીજળીમાંથી હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવાના ખર્ચનું પ્રમાણ નક્કી કરવામાં આવ્યું છે (વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા) તે નિર્ધારિત કરવા માટે કે તે વ્યવસાયિક રીતે સક્ષમ વિકલ્પ છે. આ કરવા માટે, સંશોધકોએ હાઇડ્રોજનની કિંમતો અને કિંમતો પર ડેટા એકત્રિત કર્યો અને તેની જથ્થાબંધ બજાર પર વીજળીના ભાવ અને જર્મની અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પવન ઊર્જા ઉત્પાદન પરના સંપૂર્ણ વર્ષના ડેટા સાથે સરખામણી કરી.

તેમણે તારણ કાઢ્યું કે હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ (નવીનીકરણીય ઉર્જામાંથી હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે, સામાન્ય રીતે પવન અથવા સૌર) તે પ્રતિ કિલોગ્રામ 3,23 યુરોથી નફાકારક હોઈ શકે છે. જો કે, સમાન અભ્યાસ નોંધે છે કે ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરની કિંમત નાટકીય રીતે ઘટી રહી છે, જે પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોમાંથી હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદનની કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે, જે ઊર્જા ટકાઉપણાની દ્રષ્ટિએ "સંપૂર્ણ દાયકા અને દોઢ" દર્શાવે છે.

હકીકતમાં, સ્પેનિશ હાઇડ્રોજન એનર્જી એસોસિએશનના પ્રમુખ જેવિયર બ્રેના જણાવ્યા અનુસાર, તે પહેલાથી જ સંપૂર્ણપણે શક્ય છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ એ ઔદ્યોગિક ધોરણે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવાની વિશ્વની બીજી પદ્ધતિ છે. વધુમાં, તે સ્વચ્છ પદ્ધતિ છે અને તેની કિંમત તેના ઉત્પાદનમાં વપરાતી વીજળીના સીધા પ્રમાણમાં છે. નિષ્ણાત માટે, 2,5 સેન્ટ પ્રતિ kWh કરતા ઓછા મૂલ્યો અમને કિલોગ્રામ દીઠ આશરે 2,5 યુરોના ભાવ આપે છે, જે તેને ઉદ્યોગ, પરિવહન અથવા ઉર્જા જેવા ક્ષેત્રોના ડીકાર્બોનાઇઝેશન માટે એક સક્ષમ ઉકેલ બનાવે છે.

ફાયદા

જો કે તે હાલમાં બજારમાં સૌથી ઓછું ઉત્પાદન કરે છે, તેના મહાન ફાયદાઓ છે જે તેની મહાન સંભાવનામાં રહે છે:

• ઉત્સર્જન ઘટાડો: ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અથવા અન્ય સ્થાનિક પ્રદૂષકોનું ઉત્સર્જન કરતું નથી, જે ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો કરવામાં સીધો ફાળો આપે છે અને આબોહવા પરિવર્તન સામેની લડાઈમાં મદદ કરે છે.
• કાર્યક્ષમ ઊર્જા સંગ્રહ: ગ્રીન હાઇડ્રોજનને સરળતાથી સંગ્રહિત કરી શકાય છે, તે સમયે જ્યારે માંગ ઓછી હોય અને ઉત્પાદન વધુ હોય ત્યારે નવીનીકરણીય ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે તેને આકર્ષક ઉકેલ બનાવે છે.
• અસંખ્ય એપ્લિકેશનો: તેનો ઉપયોગ ઇંધણ સેલ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને પાવર આપવા માટે, ઉદ્યોગોમાં ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટર માટે ઇંધણ તરીકે અને રસાયણો અને ખાતરોના ઉત્પાદનમાં કાચા માલ તરીકે થઈ શકે છે.
• ઊર્જા સ્વતંત્રતા: તેના ઉત્પાદન માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધાર રાખીને, ગ્રીન હાઇડ્રોજન આયાતી અશ્મિભૂત ઇંધણ પર નિર્ભરતા અને આ બિન-નવીનીકરણીય સંસાધનો સાથે સંકળાયેલા ભાવની વધઘટને ઘટાડે છે.
• ઉદ્યોગ માટે સ્વચ્છ ઇંધણ: ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉદ્યોગ માટે સ્વચ્છ અને ટકાઉ ઇંધણ વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે, આમ તેની પર્યાવરણીય અસર ઘટાડે છે અને નીચા કાર્બન અર્થતંત્ર તરફ સંક્રમણમાં ફાળો આપે છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી દ્વારા તમે ગ્રીન હાઇડ્રોજનની સમસ્યાઓ, તેની લાક્ષણિકતાઓ અને તેના ફાયદાઓ વિશે વધુ જાણી શકશો.