हरित हाइड्रोजन समस्याएँ

हाइड्रोजन का भविष्य

ग्रीन हाइड्रोजन जल इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित हाइड्रोजन का एक रूप है, जो सौर या पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय स्रोतों से बिजली का उपयोग करता है। इस तकनीक को जीवाश्म ईंधन का एक आशाजनक विकल्प माना जाता है, क्योंकि हरित हाइड्रोजन का उत्पादन वस्तुतः कार्बन-मुक्त है। हालाँकि, कुछ हैं हरित हाइड्रोजन समस्याएँ इसे जीवाश्म ईंधन के आधिकारिक विकल्प के रूप में मानने के लिए इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इस लेख में हम आपको हरित हाइड्रोजन की मुख्य समस्याओं, इसकी विशेषताओं, फायदे और नुकसान के बारे में बताने जा रहे हैं।

हरित हाइड्रोजन उत्पादन

अक्षय ऊर्जा

हाइड्रोजन में ऊर्जा संग्रहित करने की क्षमता होती है जिसका उपयोग जरूरत पड़ने पर किया जा सकता है। ये कोई नई बात नहीं है. लेकिन हाइड्रोजन पृथ्वी पर अकेली नहीं है। यह तत्व बनाने के लिए हमेशा अन्य अणुओं से जुड़ा रहता है। सबसे सरल: पानी और इसका प्रसिद्ध आणविक सूत्र H2O। दो हाइड्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन से बंधे होते हैं।

लेकिन यह मीथेन या तरलीकृत पेट्रोलियम जैसे जीवाश्म ईंधन में भी पाया जाता है। इस समय, स्पेन में 99% हाइड्रोजन इन्हीं जीवाश्मों से आता है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, हाइड्रोजन की वैश्विक खरीद से हर साल लगभग 900 मिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन होता है।

पानी जैसे स्वच्छ फीडस्टॉक से हाइड्रोजन एकत्र करने के लिए, इसके तत्वों को अलग करने और हाइड्रोजन को अलग रखने के लिए इसमें विद्युत प्रवाह लागू करना आवश्यक है। यदि इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली बिजली सौर पैनलों या पवन चक्कियों जैसे नवीकरणीय स्रोतों से आती है, तो इसे हरित हाइड्रोजन कहा जाता है। अपनी संग्रहीत ऊर्जा को मुक्त करके, यह ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है। इस प्रकार, यह अच्छे विश्वास के साथ जलवायु संकट का समाधान करता है।

ऊर्जा भंडारण

यदि फोटोवोल्टिक पार्कों या पवन टरबाइनों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग पानी से अलग हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, तो यह ईंधन के रूप में कार्य करेगा। दूसरे शब्दों में, यह ऊर्जा (बिजली) उत्पन्न होने पर नष्ट या उपयोग में नहीं आती है: फिर हाइड्रोजन को सही तकनीक के साथ इंजन, मशीनरी या बैटरी के माध्यम से छोड़ा जा सकता है।

पारिस्थितिक संक्रमण मंत्रालय इस बात पर प्रकाश डालता है कि तेजी से नवीकरणीय बिजली प्रणाली में अधिशेष नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को देखते हुए, मौसमी भंडारण के रूप में इसकी भूमिका महत्वपूर्ण होगी। नवीकरणीय संसाधनों की लगातार कमी होने पर बिजली उत्पादन को प्रबंधित करने के लिए यह एक समाधान होगा।

हरित हाइड्रोजन समस्याएँ

उत्पादन में हरित हाइड्रोजन की समस्याएँ

समस्या उत्पादन की लागत और कठिनाई होनी चाहिए। सबसे पहले, हालांकि हाइड्रोजन पृथ्वी पर सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है, यह आसानी से उपलब्ध नहीं है क्योंकि यह प्रकृति में अलग-थलग नहीं पाया जाता है, बल्कि यह अन्य पदार्थों से निर्मित होता है जिनमें हाइड्रोजन होता है, जैसे पानी, कोयला और प्राकृतिक गैस। इसका उत्पादन करने का आदर्श तरीका इसे इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से सीधे पानी (जो पृथ्वी की सतह के 70% में मौजूद है) से प्राप्त करना होगा, जिसमें पानी के अणुओं (H2O) का अपघटन होता है, जो ऑक्सीजन (O2) में विघटित होता है। और हाइड्रोजन (H2)।

हालाँकि, यह आमतौर पर एक महंगी प्रक्रिया है जिसमें इलेक्ट्रोलाइज़र को बिजली देने के लिए बहुत अधिक बिजली (ज्यादातर मामलों में नवीकरणीय स्रोतों से नहीं) की आवश्यकता होती है। 100% स्वच्छ हाइड्रोजन प्राप्त करने की कठिनाई ने उत्पादकों को परिणामी उत्पादों को उनके टिकाऊ मूल्य के अनुसार वर्गीकृत करने के लिए प्रेरित किया है। इस प्रकार, ग्रे हाइड्रोजन, जो वर्तमान में सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, पर्यावरण के लिए सबसे कम अनुकूल है, क्योंकि इसके उत्पादन के लिए जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता होती रहती है।

एक विकल्प के रूप में, "नीले या निम्न कार्बन हाइड्रोजन" को अभी भी जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता होती है लेकिन यह कम कार्बन उत्सर्जित करता है क्योंकि इसे "कैप्चर और स्टोरेज" नामक प्रक्रिया के माध्यम से हटा दिया जाता है। सबसे हरित विकल्प नवीकरणीय ऊर्जा से उत्पादित "हरित हाइड्रोजन" है, 100% टिकाऊ विकल्प लेकिन बाज़ार में सबसे कम आम।

हाइड्रोजन के उत्पादन में कितनी लागत आती है?

हाल ही में विशेष पत्रिका नेचर एनर्जी में प्रकाशित शोध में बिजली से (इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से) हाइड्रोजन उत्पादन की लागत को निर्धारित करने के लिए निर्धारित किया गया है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य विकल्प है या नहीं। ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने हाइड्रोजन की लागत और कीमतों पर डेटा एकत्र किया और इसकी तुलना थोक बाजार में बिजली की कीमतों और जर्मनी और संयुक्त राज्य अमेरिका में पवन ऊर्जा उत्पादन पर पूरे साल के डेटा से की।

उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि एक संकर प्रणाली (नवीकरणीय ऊर्जा, आमतौर पर पवन या सौर से हाइड्रोजन उत्पन्न करना) यह 3,23 यूरो प्रति किलोग्राम से लाभदायक हो सकता है। हालाँकि, इसी अध्ययन में कहा गया है कि इलेक्ट्रोलाइज़र की लागत नाटकीय रूप से गिर रही है, जो नवीकरणीय स्रोतों से हाइड्रोजन उत्पादन की लागत को काफी कम कर सकती है, जो ऊर्जा स्थिरता के संदर्भ में "पूरे डेढ़ दशक" का प्रतिनिधित्व करती है।

वास्तव में, स्पैनिश हाइड्रोजन एनर्जी एसोसिएशन के अध्यक्ष जेवियर ब्रे के अनुसार, यह पहले से ही पूरी तरह से संभव है। औद्योगिक पैमाने पर हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस दुनिया की दूसरी विधि है। इसके अलावा, यह एक स्वच्छ विधि है और इसकी लागत इसके उत्पादन में उपयोग की जाने वाली बिजली से सीधे आनुपातिक है। विशेषज्ञ के लिए, 2,5 सेंट प्रति किलोवाट से कम मूल्य हमें लगभग 2,5 यूरो प्रति किलोग्राम की कीमतें देते हैं, जो इसे उद्योग, परिवहन या ऊर्जा जैसे क्षेत्रों के डीकार्बोनाइजेशन के लिए एक व्यवहार्य समाधान बनाता है।

लाभ

हरित हाइड्रोजन समस्याएँ

हालाँकि यह वर्तमान में बाजार में सबसे कम उत्पादित है, लेकिन इसके बड़े फायदे हैं जो इसकी महान क्षमता में निहित हैं:

  • उत्सर्जन में कमी: हरित हाइड्रोजन के उत्पादन और उपयोग से कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य स्थानीय प्रदूषकों का उत्सर्जन नहीं होता है, जो सीधे ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी में योगदान देता है और जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में मदद करता है।
  • कुशल ऊर्जा भंडारण: हरित हाइड्रोजन को आसानी से संग्रहीत किया जा सकता है, जिससे यह ऐसे समय में नवीकरणीय ऊर्जा के भंडारण के लिए एक आकर्षक समाधान बन जाता है जब मांग कम होती है और उत्पादन अधिक होता है।
  • असंख्य अनुप्रयोग: इसका उपयोग ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहनों को बिजली देने, उद्योगों में विद्युत जनरेटर के लिए ईंधन के रूप में और रसायनों और उर्वरकों के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है।
  • ऊर्जा स्वतंत्रता: अपने उत्पादन के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर भरोसा करके, हरित हाइड्रोजन आयातित जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता और इन गैर-नवीकरणीय संसाधनों से जुड़े मूल्य में उतार-चढ़ाव को कम करता है।
  • उद्योग के लिए स्वच्छ ईंधन: ग्रीन हाइड्रोजन उद्योग के लिए एक स्वच्छ और टिकाऊ ईंधन विकल्प प्रदान करता है, इस प्रकार इसके पर्यावरणीय प्रभाव को कम करता है और कम कार्बन अर्थव्यवस्था की ओर संक्रमण में योगदान देता है।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप हरित हाइड्रोजन की समस्याओं, इसकी विशेषताओं और इसके लाभों के बारे में अधिक जान सकते हैं।


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