ग्रीन हायड्रोजन हा हायड्रोजनचा एक प्रकार आहे जो जल इलेक्ट्रोलिसिस नावाच्या प्रक्रियेद्वारे तयार केला जातो, ज्यामध्ये सौर किंवा पवन उर्जा सारख्या अक्षय स्त्रोतांकडून वीज वापरली जाते. ग्रीन हायड्रोजनचे उत्पादन अक्षरशः कार्बनमुक्त असल्याने हे तंत्रज्ञान जीवाश्म इंधनासाठी एक आश्वासक पर्याय मानले जाते. तथापि, काही आहेत ग्रीन हायड्रोजन समस्या जीवाश्म इंधनासाठी अधिकृत पर्याय म्हणून विचारात घेणे आवश्यक आहे.
या लेखात आम्ही तुम्हाला ग्रीन हायड्रोजनच्या मुख्य समस्या, त्याची वैशिष्ट्ये, फायदे आणि तोटे याबद्दल सांगणार आहोत.
ग्रीन हायड्रोजन उत्पादन
हायड्रोजनमध्ये ऊर्जा साठवण्याची क्षमता आहे जी आवश्यकतेनुसार वापरली जाऊ शकते. हे काही नवीन नाही. पण पृथ्वीवर हायड्रोजन एकटा नाही. घटक तयार करण्यासाठी ते नेहमी इतर रेणूंशी जोडलेले असते. सर्वात सोपा: पाणी आणि त्याचे सुप्रसिद्ध आण्विक सूत्र H2O. दोन हायड्रोजन अणू एका ऑक्सिजनशी जोडलेले असतात.
परंतु ते मिथेन किंवा द्रवीभूत पेट्रोलियमसारख्या जीवाश्म इंधनांमध्ये देखील आढळते. या क्षणी, स्पेनमधील 99% हायड्रोजन या जीवाश्मांमधून येतो. इंटरनॅशनल एनर्जी एजन्सीच्या मते, हायड्रोजनच्या जागतिक खरेदीमुळे दरवर्षी सुमारे 900 दशलक्ष टन कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन होते.
पाण्यासारख्या स्वच्छ फीडस्टॉकमधून हायड्रोजन गोळा करण्यासाठी, त्याचे घटक वेगळे करण्यासाठी आणि हायड्रोजन वेगळे ठेवण्यासाठी त्यावर विद्युत प्रवाह लावणे आवश्यक आहे. इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियेत वापरण्यात येणारी वीज सौर पॅनेल किंवा पवनचक्की यांसारख्या अक्षय स्त्रोतांकडून येत असेल तर त्याला ग्रीन हायड्रोजन म्हणतात. त्याची साठवलेली ऊर्जा सोडल्याने ते हरितगृह वायू उत्सर्जित करत नाही. यामुळे, ते सद्भावनेने हवामान संकटाचे निराकरण करते.
ऊर्जा साठवण
जर फोटोव्होल्टेइक पार्क किंवा विंड टर्बाइनद्वारे निर्माण होणारी वीज पाण्यापासून विभक्त हायड्रोजन तयार करण्यासाठी वापरली गेली तर ते इंधन म्हणून काम करेल. दुसऱ्या शब्दांत, ही ऊर्जा (वीज) नष्ट होत नाही किंवा ती तयार केली जाते तेव्हा वापरली जात नाही: हायड्रोजन नंतर योग्य तंत्रज्ञानाने इंजिन, मशिनरी किंवा बॅटरीद्वारे सोडले जाऊ शकते.
पर्यावरणीय संक्रमण मंत्रालयाने हायलाइट केले आहे की वाढत्या नूतनीकरणक्षम वीज प्रणालीमध्ये अतिरिक्त अक्षय ऊर्जेचा वापर लक्षात घेऊन हंगामी साठवण म्हणून त्याची भूमिका महत्त्वाची असेल. जेव्हा नूतनीकरणक्षम संसाधने दीर्घकाळ दुर्मिळ असतात तेव्हा वीज उत्पादन व्यवस्थापित करण्यासाठी हा एक उपाय असेल.
ग्रीन हायड्रोजन समस्या
समस्या उत्पादन खर्च आणि अडचण असणे आवश्यक आहे. प्रथम, हायड्रोजन हा पृथ्वीवरील सर्वात मुबलक घटकांपैकी एक असला तरी तो सहज उपलब्ध होत नाही कारण तो निसर्गात अलगावमध्ये आढळत नाही, उलट हे हायड्रोजन असलेल्या इतर पदार्थांपासून तयार केले जाते, जसे की पाणी, कोळसा आणि नैसर्गिक वायू. ते तयार करण्याचा आदर्श मार्ग म्हणजे ते थेट पाण्यापासून (जे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या 70% भागात असते) इलेक्ट्रोलिसिस नावाच्या प्रक्रियेद्वारे मिळवणे, ज्यामध्ये पाण्याच्या रेणूंचे (H2O) विघटन होते, ऑक्सिजन (O2) मध्ये विघटन होते. आणि हायड्रोजन (H2).
तथापि, ही सहसा एक महाग प्रक्रिया असते ज्यासाठी इलेक्ट्रोलायझर्सला उर्जा देण्यासाठी भरपूर वीज लागते (बहुतेक प्रकरणांमध्ये नूतनीकरणयोग्य स्त्रोतांकडून नाही). 100% स्वच्छ हायड्रोजन मिळविण्याच्या अडचणीमुळे उत्पादकांना त्यांच्या टिकाऊ मूल्यानुसार परिणामी उत्पादनांचे वर्गीकरण करण्यास प्रवृत्त केले. अशाप्रकारे, राखाडी हायड्रोजन, जो सध्या सर्वाधिक प्रमाणात वापरला जातो, तो सर्वात कमी पर्यावरणास अनुकूल आहे, कारण त्याच्या उत्पादनासाठी जीवाश्म इंधनाची आवश्यकता असते.
एक पर्याय म्हणून, "निळा किंवा कमी कार्बन हायड्रोजन" ला अजूनही जीवाश्म इंधन आवश्यक आहे परंतु ते कमी कार्बन उत्सर्जित करते कारण ते "कॅप्चर आणि स्टोरेज" म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या प्रक्रियेद्वारे काढले जाते. सर्वात हिरवा पर्याय म्हणजे अक्षय ऊर्जेपासून तयार होणारा “ग्रीन हायड्रोजन”, 100% शाश्वत पर्याय परंतु बाजारात सर्वात कमी सामान्य.
हायड्रोजन तयार करण्यासाठी किती खर्च येतो?
नेचर एनर्जी या विशेष जर्नलमध्ये अलीकडेच प्रकाशित झालेल्या संशोधनात हा एक व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य पर्याय आहे की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी विजेपासून (इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे) हायड्रोजन तयार करण्याच्या खर्चाचे प्रमाण निश्चित केले आहे. हे करण्यासाठी, संशोधकांनी हायड्रोजनच्या किंमती आणि किंमतींचा डेटा गोळा केला आणि त्याची घाऊक बाजारातील विजेच्या किमती आणि जर्मनी आणि युनायटेड स्टेट्समधील पवन ऊर्जा निर्मितीवरील संपूर्ण वर्षाच्या डेटाशी तुलना केली.
त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की एक संकरित प्रणाली (नूतनीकरणक्षम ऊर्जेपासून हायड्रोजन तयार करणे, विशेषत: पवन किंवा सौर) ते प्रति किलोग्राम 3,23 युरो पासून फायदेशीर असू शकते. तथापि, त्याच अभ्यासात असे नमूद केले आहे की इलेक्ट्रोलायझर्सची किंमत नाटकीयरित्या कमी होत आहे, ज्यामुळे अक्षय स्त्रोतांपासून हायड्रोजन निर्मितीची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकते, जी ऊर्जा स्थिरतेच्या दृष्टीने "पूर्ण दशक आणि दीड" दर्शवते.
खरं तर, स्पॅनिश हायड्रोजन एनर्जी असोसिएशनचे अध्यक्ष जेव्हियर ब्रे यांच्या मते, हे आधीच पूर्णपणे व्यवहार्य आहे. औद्योगिक स्तरावर हायड्रोजन तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलिसिस ही जगातील दुसरी पद्धत आहे. शिवाय, ही एक स्वच्छ पद्धत आहे आणि त्याची किंमत त्याच्या उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या विजेच्या थेट प्रमाणात आहे. तज्ञांसाठी, 2,5 सेंट प्रति kWh पेक्षा कमी मूल्ये आम्हाला सुमारे 2,5 युरो प्रति किलोग्राम किंमत देतात, जे उद्योग, वाहतूक किंवा ऊर्जा यासारख्या क्षेत्रांच्या डीकार्बोनायझेशनसाठी एक व्यवहार्य उपाय बनवते.
फायदे
जरी हे सध्या बाजारात सर्वात कमी उत्पादन केले जात असले तरी, त्याचे मोठे फायदे आहेत जे त्याच्या मोठ्या क्षमतेमध्ये आहेत:
- उत्सर्जन कमी: ग्रीन हायड्रोजनचे उत्पादन आणि वापर कार्बन डाय ऑक्साईड किंवा इतर स्थानिक प्रदूषक उत्सर्जित करत नाही, जे ग्रीनहाऊस गॅस उत्सर्जन कमी करण्यासाठी थेट योगदान देते आणि हवामान बदलाविरूद्धच्या लढ्यात मदत करते.
- कार्यक्षम ऊर्जा साठवण: हिरवा हायड्रोजन सहजपणे साठवला जाऊ शकतो, ज्यामुळे मागणी कमी असते आणि उत्पादन जास्त असते अशा वेळी अक्षय ऊर्जा साठवण्यासाठी ते एक आकर्षक उपाय बनते.
- असंख्य अनुप्रयोग: याचा वापर इंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहनांना उर्जा देण्यासाठी, उद्योगांमध्ये इलेक्ट्रिकल जनरेटरसाठी इंधन म्हणून आणि रसायने आणि खतांच्या निर्मितीमध्ये कच्चा माल म्हणून केला जाऊ शकतो.
- ऊर्जा स्वातंत्र्य: त्याच्या उत्पादनासाठी अक्षय ऊर्जा स्रोतांवर अवलंबून राहून, ग्रीन हायड्रोजन आयात केलेल्या जीवाश्म इंधनांवर अवलंबून राहणे आणि या नूतनीकरणीय संसाधनांशी संबंधित किंमतीतील चढउतार कमी करते.
- उद्योगासाठी स्वच्छ इंधन: ग्रीन हायड्रोजन उद्योगासाठी स्वच्छ आणि शाश्वत इंधन पर्याय देते, त्यामुळे त्याचा पर्यावरणीय प्रभाव कमी होतो आणि कमी कार्बन अर्थव्यवस्थेकडे संक्रमण होण्यास हातभार लागतो.
मला आशा आहे की या माहितीद्वारे आपण हिरव्या हायड्रोजनच्या समस्या, त्याची वैशिष्ट्ये आणि त्याचे फायदे याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.