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हरित हाइड्रोजन का उत्पादन प्राकृतिक गैस से उत्पादन करने के बजाय नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में CO2 उत्सर्जन होता है।
हरित हाइड्रोजन उत्पादन समाधान के लाभ
100% टिकाऊ
हरित हाइड्रोजन दहन के दौरान या उत्पादन के दौरान प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है।
संग्रहणीय
हाइड्रोजन को संग्रहीत करना आसान है, जो इसे बाद में अन्य उद्देश्यों के लिए और इसके उत्पादन के तुरंत बाद के अलावा अन्य समय में उपयोग करने की अनुमति देता है।
बहुमुखी
हरित हाइड्रोजन को बिजली या सिंथेटिक गैस में बदला जा सकता है और वाणिज्यिक, औद्योगिक या गतिशीलता उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।
हरित हाइड्रोजन के लाभ: स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण के लिए एक ईंधन
हाइड्रोजन के विभिन्न प्रकार
हरित हाइड्रोजन के कई फायदों में से एक यह है कि हाइड्रोजन पृथ्वी पर पाए जाने वाले सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है, हालांकि इसकी मुक्त अवस्था में इसे खोजना मुश्किल है। परिणामस्वरूप, इसे कई प्रक्रियाओं और संसाधनों का उपयोग करके अन्य स्रोतों जैसे पानी, कोयला, बायोमास या प्राकृतिक गैस से निकालने की आवश्यकता होती है। स्रोतों और प्रक्रियाओं के विभिन्न संयोजनों को आमतौर पर विभिन्न रंगों का उपयोग करके वर्णित किया जाता है। उदाहरण के लिए, गैसीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके कोयले से निकाले गए हाइड्रोजन को ब्राउन हाइड्रोजन का लेबल दिया जाता है, और भाप मीथेन रिफॉर्मेशन का उपयोग करके प्राकृतिक गैस से निकाले गए हाइड्रोजन को ग्रे हाइड्रोजन का लेबल दिया जाता है।
आज उपयोग किए जाने वाले अधिकांश हाइड्रोजन उत्पादन में उच्च-कार्बन स्रोतों का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, अधिक टिकाऊ भविष्य प्राप्त करने और स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण को आगे बढ़ाने के लिए, वैश्विक उद्देश्य अन्य हाइड्रोजन "रंगों" के उपयोग को कम करना और हरित हाइड्रोजन जैसे स्वच्छ उत्पाद का उत्पादन करना है।
हरित हाइड्रोजन का उत्पादन कैसे होता है
हरित हाइड्रोजन का उत्पादन सौर या पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा किया जाता है। इलेक्ट्रोलिसिस पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए बिजली का उपयोग करने की प्रक्रिया है। यह प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोलाइज़र नामक इकाई में होती है। चूंकि इलेक्ट्रोलिसिस के संचालन के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जाता है, इसलिए वायुमंडल में कोई CO2 उत्सर्जित नहीं होती है, जिससे हरित हाइड्रोजन ऊर्जा के लिए सबसे स्वच्छ विकल्प बन जाता है।
यह एक स्वच्छ ईंधन विकल्प भी है क्योंकि इलेक्ट्रोलिसिस विधि से ऑक्सीजन के उप-उत्पाद को बिना किसी परिणाम के कुशलतापूर्वक वायुमंडल में वापस भेजा जा सकता है। हरित हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली इस तकनीक को वैश्विक रूप से अपनाने से जीवाश्म ईंधन की खपत के माध्यम से उत्पन्न होने वाले CO2 उत्सर्जन की मात्रा को मौलिक रूप से कम किया जा सकता है।
हरित हाइड्रोजन के मुख्य उपयोग और लाभ क्या हैं?
हरित हाइड्रोजन के कई फायदे हैं, जिनमें से एक इसकी स्थिरता है, क्योंकि यह अपने उत्पादन या दहन में प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन नहीं करता है। यह ईंधन विकल्प कार्बन फुटप्रिंट को भी कम कर सकता है क्योंकि यह ग्रीनहाउस गैसों को उत्सर्जित नहीं करता है।
हरित हाइड्रोजन भी बहुत बहुमुखी है क्योंकि इसे सिंथेटिक गैस या बिजली में बदला जा सकता है। इसका उपयोग वाणिज्यिक, घरेलू, गतिशीलता या औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। इसे आसानी से संग्रहित भी किया जा सकता है क्योंकि हाइड्रोजन बहुत हल्का होता है।
हाइड्रोजन ईंधन सेल प्रौद्योगिकी एक उच्च घनत्व ऊर्जा स्रोत का उत्पादन करती है जो ऊर्जा कुशल है। इसकी ईंधन दक्षता वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की तुलना में प्रति पाउंड ईंधन अधिक ऊर्जा उत्पादन सक्षम बनाती है।
हाइड्रोजन एक प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली गैस है जो ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर तत्व भी है। इसमें जीवाश्म ईंधन के पर्यावरण अनुकूल विकल्प के रूप में काफी संभावनाएं हैं क्योंकि इसे जलाने पर केवल पानी उत्सर्जित होता है। हाइड्रोजन भी अधिक कुशल है: ईंधन के प्रति इकाई भार में हाइड्रोजन द्वारा उत्पादित ऊर्जा की मात्रा पेट्रोल के समान वजन से उत्पन्न ऊर्जा की तीन गुना और कोयले द्वारा उत्पादित ऊर्जा की लगभग सात गुना है।
हाइड्रोजन भी लचीला है और इसे संग्रहीत, तरलीकृत किया जा सकता है और पाइपलाइनों, ट्रकों और जहाजों के माध्यम से जहां इसकी आवश्यकता हो वहां ले जाया जा सकता है। यह नवीकरणीय ऊर्जा के लिए ऊर्जा हस्तांतरण के मुद्दे को हल कर सकता है और बिजली उत्पादन, परिवहन और घरेलू हीटिंग के लिए बिजली का उत्पादन करने के लिए ईंधन कोशिकाओं में इसका उपयोग किया जा सकता है। भविष्य में, स्वच्छ जलने वाले हाइड्रोजन का उपयोग भारी उद्योग को डीकार्बोनाइज करने के लिए भी किया जा सकता है।
लेकिन एक दिक्कत है. हालाँकि हाइड्रोजन जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जित नहीं होता है, लेकिन हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ प्रक्रियाएँ हानिकारक उत्सर्जन उत्पन्न करती हैं। इस कारण से, हाइड्रोजन को अब अक्सर ग्रे, नीला या हरा कहा जाता है, जो इसके उत्पादन के दौरान बनने वाली CO2 की मात्रा पर निर्भर करता है।
हाइड्रोजन का उत्पादन एक जटिल प्रक्रिया है। इसे पारंपरिक रूप से स्टीम रिफॉर्मिंग नामक प्रक्रिया का उपयोग करके बनाया गया है, जो प्राकृतिक गैस को हाइड्रोजन और CO2 में विभाजित करता है। लेकिन CO2 उपोत्पाद इसे कार्बन-सघन प्रक्रिया बनाता है और यही कारण है कि इस तरह से उत्पादित हाइड्रोजन को "ग्रे" हाइड्रोजन कहा जाता है - यह ध्यान देने योग्य है कि दुनिया का 96 प्रतिशत हाइड्रोजन "ग्रे" है और अभी भी जीवाश्म ईंधन से आता है।
आज, कार्बन कैप्चर उपयोग और भंडारण (सीसीयूएस) के लिए विकसित की गई नई प्रौद्योगिकियां भाप सुधार के दौरान बनाए गए CO2 को वायुमंडल में जारी होने से पहले ही रोक सकती हैं। इस तरह से उत्पादित हाइड्रोजन अधिक पर्यावरण के अनुकूल है और इसे "नीला" हाइड्रोजन कहा जाता है।
जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, सबसे स्वच्छ विकल्प "हरित" हाइड्रोजन है। यह नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया के माध्यम से पानी (H2O) को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करके उत्पादित किया जाता है। इसका मतलब यह है कि उत्पादन के दौरान कोई CO2 नहीं बनती है।
हाइड्रोजन के विविध अनुप्रयोग
सामान्य शब्दों में, हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन के रूप में दो मुख्य तरीकों से किया जा सकता है। इसे गर्मी पैदा करने के लिए जलाया जा सकता है, या बिजली पैदा करने के लिए इसे हाइड्रोजन ईंधन सेल में डाला जा सकता है। अच्छी खबर यह है कि एक बार नीले या हरे हाइड्रोजन का उत्पादन हो जाने के बाद, इसके विभिन्न अनुप्रयोग होते हैं:
परिवहन:हाइड्रोजन का उपयोग पहले से ही बसों और सार्वजनिक परिवहन के अन्य रूपों को ईंधन देने के लिए किया जा रहा है, खासकर जापान में। इसका उपयोग मालवाहक ट्रकों और ट्रेनों को बिजली देने के लिए भी किया जा सकता है, जबकि अमोनिया जैसे हाइड्रोजन-आधारित ईंधन का उपयोग विमानन और शिपिंग में किया जा सकता है। वाहनों को बिजली देने के लिए हाइड्रोजन का अधिक व्यापक उपयोग हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की कीमत सस्ती होने और हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशनों के अधिक सामान्य होने पर निर्भर करेगा।
विद्युत उत्पादन:हाइड्रोजन का उपयोग नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को ईंधन में बदलने के लिए किया जा सकता है जिसे बाद में लंबी दूरी तक संग्रहीत और परिवहन किया जा सकता है। हाइड्रोजन और अमोनिया का उपयोग उनके उत्सर्जन को कम करने के लिए गैस टरबाइन और कोयले से चलने वाले बिजली स्टेशनों में भी किया जा सकता है।
इमारतों को गर्म करना:हाइड्रोजन में मौजूदा प्राकृतिक गैस बुनियादी ढांचे के माध्यम से घरेलू और वाणिज्यिक भवनों को गर्म करने के लिए प्राकृतिक गैस की जगह लेने की भारी क्षमता है। हाइड्रोजन बॉयलर और घरेलू हाइड्रोजन ईंधन सेल को और अधिक विकास की आवश्यकता है, लेकिन भविष्य में यह महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।
उद्योग:वर्तमान में हाइड्रोजन का उपयोग कई महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है। इनमें पेट्रोल का शोधन, इस्पात का निर्माण, धातुओं का उपचार और कई प्रकार के रसायनों का उत्पादन शामिल है।
हरित हाइड्रोजन का उत्पादन कैसे होता है
ग्रे हाइड्रोजन के विपरीत, हरित हाइड्रोजन अपने स्रोत सामग्री और ऊर्जा आपूर्ति दोनों में पूरी तरह से नवीकरणीय है। स्रोत सामग्री के लिए, हरित हाइड्रोजन आज आम तौर पर इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से पानी से उत्पन्न होता है, जो पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के घटक अणुओं में विभाजित करने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करता है। यह इलेक्ट्रोलाइज़र नामक एक उपकरण का उपयोग करके किया जाता है, जो कैथोड और एनोड (सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रोड) का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया उपोत्पाद के रूप में केवल ऑक्सीजन - या भाप - उत्पन्न करती है। ऊर्जा आपूर्ति के लिए, "हरित हाइड्रोजन" के रूप में अर्हता प्राप्त करने के लिए, इलेक्ट्रोलिसिस के लिए उपयोग की जाने वाली बिजली का स्रोत पवन या सौर ऊर्जा जैसी नवीकरणीय ऊर्जा से प्राप्त होना चाहिए।
इलेक्ट्रोलाइज़र तीन मुख्य प्रकार के होते हैं:क्षारीय, प्रोटॉन विनिमय झिल्ली (पीईएम), और ठोस ऑक्साइड। ये प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट सामग्री की प्रकृति में भिन्न होते हैं। क्षारीय इलेक्ट्रोलाइज़र विद्युत चालकता को सक्षम करने के लिए क्षारीय जैसे नमक के साथ एक जलीय घोल का उपयोग करते हैं, जबकि पीईएम इलेक्ट्रोलाइज़र एक ठोस बहुलक झिल्ली (इलेक्ट्रोलाइट) का उपयोग करते हैं। सॉलिड ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइज़र इलेक्ट्रोलाइट के रूप में ठोस सिरेमिक सामग्री का उपयोग करते हैं, जो उन्हें उच्च विद्युत दक्षता और बहुत अधिक तापमान पर काम करने में सक्षम बनाता है। यह बिजली पर निर्भर होने के बजाय ऊर्जा स्रोतों के रूप में भाप और बाहरी गर्मी के उपयोग की अनुमति देता है। इस प्रकार, ठोस ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस संचालन की लागत को काफी कम करने में सक्षम बनाता है, क्योंकि गर्मी आम तौर पर कम महंगी होती है और कभी-कभी कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं के उपोत्पाद के रूप में स्वाभाविक रूप से उत्पादित होती है।
हरित हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता और कार्बन उत्सर्जन को कैसे कम कर सकता है
वर्षों पहले, हाइड्रोजन को केवल हरित वाहनों के विकास के समाधान के रूप में देखा जाता था। जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों ने अधिक लोकप्रियता हासिल की है, हाइड्रोजन को अन्य उद्योगों के लिए एक समाधान के रूप में देखा जा रहा है।
हाइड्रोजन की मांग लगातार बढ़ रही है क्योंकि तेल शोधन, इस्पात निर्माण और सीमेंट उत्पादन सहित विभिन्न उद्देश्यों के लिए औद्योगिक और विनिर्माण उद्योगों में इसका उपयोग बढ़ रहा है। हालाँकि, जैसे-जैसे हाइड्रोजन की लोकप्रियता बढ़ती है, हरित हाइड्रोजन के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता। चिंताजनक बात यह है कि 98% हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन से बनता है, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन पर कोई नियंत्रण या नियम नहीं है। लेकिन हरित हाइड्रोजन में इसे अच्छे के लिए बदलने की क्षमता है।
वाणिज्यिक संयंत्र उत्पादन के धुएं से लेकर गैसोलीन और डीजल से चलने वाली कार के निकास धुएं तक, हरित हाइड्रोजन का उत्पादन जीवाश्म ईंधन ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता को कम या समाप्त कर देता है जो हवा में बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। डेटा सेंटर उद्योग में, जैसे-जैसे भंडारण प्रणालियाँ हाइड्रोजन विकसित करती हैं, इसका उपयोग भविष्य के डेटा केंद्रों को सक्रिय करने के लिए डीजल-संचालित बैकअप जनरेटर के बजाय किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, हरित हाइड्रोजन के लाभ प्रचुर मात्रा में हैं, जिससे सरकारों और संगठनों को राष्ट्रीय ऊर्जा सुरक्षा को मजबूत करने, ईंधन की बचत करने, समग्र उत्सर्जन को कम करने और कारों से व्यापक सार्वजनिक पारगमन प्रणालियों तक परिवहन ऊर्जा विकल्पों में विविधता लाने की अनुमति मिलती है।
हरित हाइड्रोजन प्रौद्योगिकी को इससे बेहतर समय पर पेश नहीं किया जा सकता था। अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन का अनुमान है कि 2050 तक वैश्विक ऊर्जा मांग 47% बढ़ जाएगी। तेल और कोयला ऊर्जा उत्पादन के रूप में उस मांग को पूरा करने का एकमात्र तरीका हरित हाइड्रोजन जैसे हरित तरीकों को अपनाना है।
और उन तकनीकी सफलताओं के लिए धन्यवाद, जिन्होंने अनिवार्य रूप से हाइड्रोजन के उत्पादन को डीकार्बोनाइज्ड कर दिया है, कई कंपनियां कार्बन ऑफसेट की ओर रुख कर रही हैं जो अपने कार्बन पदचिह्न को कम करने और आक्रामक ईएसजी लक्ष्यों को पूरा करने के लिए हरित हाइड्रोजन का लाभ उठाती हैं।
हरित हाइड्रोजन उत्पन्न करने की प्रक्रिया फायदे के साथ आती है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) का कहना है कि हरित हाइड्रोजन पारंपरिक जीवाश्म ईंधन विधियों का उपयोग करके गैस का उत्पादन करने की तुलना में सालाना उत्सर्जित लगभग 830 मिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड बचाता है। यह यूके और इंडोनेशिया के संयुक्त रूप से पूरे वर्ष के उत्सर्जन के बराबर है!
किसी भी नई तकनीक की तरह, हरित हाइड्रोजन बूम के जोर पकड़ने पर कुछ चुनौतियों पर काबू पाना होगा। विचार करने योग्य कुछ मुद्दों में दीर्घकालिक दबावयुक्त भंडारण समाधान स्थापित करने के अलावा, प्रक्रिया दक्षता और बड़े पैमाने पर उत्पादन की लागत शामिल है। चुनौतियों के अलावा, हरित हाइड्रोजन एक रोमांचक नई तकनीक है जो हरित ऊर्जा के बड़े पैमाने पर आवश्यक उत्पादन को संतुलित करने में मदद कर सकती है।
हमें हरित हाइड्रोजन की आवश्यकता क्यों है?
जीवाश्म ईंधन से दूर जाने के एक बड़े हिस्से में हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ रोजमर्रा की मशीनों का विद्युतीकरण शामिल है जो तेल और गैस से संचालित होती हैं - उदाहरण के लिए, कारों और स्थानीय परिवहन, और कुछ देशों में घरों के लिए हीटिंग। कंप्यूटर और घरेलू उपकरणों जैसे पहले से ही विद्युतीकृत लोगों के लिए, परमाणु और पवन और सौर जैसे नवीकरणीय ऊर्जा से बिजली कोयले की जगह ले रही है।
लेकिन कुछ उद्योग ऐसे भी हैं जिन्हें इतनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है कि पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा उनकी मांग को पूरा नहीं कर सकती है। यह एक समस्या है, क्योंकि वे उद्योग ग्रीनहाउस गैस के शीर्ष उत्सर्जकों में से हैं।
यहीं पर विशेषज्ञों का कहना है कि हरित हाइड्रोजन में भारी संभावनाएं हैं।
एक ऊर्जा विश्लेषक ने कहा, "पवन, सौर और परमाणु जैसे स्रोतों से बिजली हमारी ऊर्जा प्रणाली को डीकार्बोनाइजिंग करने के लिए आवश्यक है - लेकिन यह अकेले ऐसा नहीं कर सकती है, और लंबी दूरी के परिवहन और भारी उद्योग उत्सर्जन को कम करने के लिए सबसे कठिन घर हैं।" अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी।
रेम्मे ने सीएनएन को बताया, "हाइड्रोजन इनमें से कुछ महत्वपूर्ण अंतरालों को भरने के लिए पर्याप्त बहुमुखी है - रसायन और इस्पात उद्योगों के लिए महत्वपूर्ण फीडस्टॉक या विमानों और जहाजों के लिए कम कार्बन ईंधन के लिए महत्वपूर्ण सामग्री प्रदान करने में।"
उदाहरण के लिए, किसी विमान या बड़े जहाज को चलाने के लिए इतनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है कि सौर या पवन से बिजली संग्रहित करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली कोई भी बैटरी जहाज के लिए बहुत बड़ी और भारी होगी। दूसरी ओर, हरित हाइड्रोजन तरल रूप में आ सकता है और हल्का होता है। एयरबस के अनुसार, जो शून्य-उत्सर्जन वाणिज्यिक विमान विकसित कर रहा है, हरित हाइड्रोजन का ऊर्जा घनत्व आज हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले जेट ईंधन से तीन गुना अधिक है।
जबकि तरल हरित हाइड्रोजन शून्य कार्बन उत्सर्जित करेगा, इसकी कुछ सीमाएँ हैं। जब इसे खुले वातावरण में जलाया जाता है तो इससे थोड़ी मात्रा में नाइट्रस ऑक्साइड निकलता है, जो एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। हालाँकि, यदि हाइड्रोजन को ईंधन सेल के माध्यम से खिलाया जाता है, तो यह केवल पानी और गर्म हवा उत्सर्जित करेगा।
कुछ छोटे विमान हाइड्रोजन-संचालित ईंधन कोशिकाओं के साथ उड़ान भरने में कामयाब रहे हैं, हालांकि प्रौद्योगिकी को अभी तक व्यावसायिक रूप से बढ़ाया नहीं गया है।
हाइड्रोजन के बारे में 14 बातें जो आपको जानना आवश्यक हैं
जलवायु लक्ष्यों को हासिल करने के लिए फिलहाल पूरी ताकत लगा दी गई है। ऊर्जा परिवर्तन को वास्तव में बड़े पैमाने पर बढ़ावा देने की आवश्यकता है। हाइड्रोजन इसमें महत्वपूर्ण योगदान दे सकता है। हाइड्रोजन का सफलतापूर्वक उपयोग करने में सक्षम होने के लिए सहयोग आवश्यक है, उदाहरण के लिए, उद्योग में CO2 में कमी लाने, विमानों के लिए ई-ईंधन और निर्मित वातावरण में उपयोग में योगदान करने के लिए। लेकिन निवेश की जरूरत है और सवाल भी हैं।
हाइड्रोजन क्या है?
हाइड्रोजन हमारे ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व है। सामान्य परिस्थितियों में यह गैसीय है और हम हाइड्रोजन गैस (H2) की बात करते हैं। हाइड्रोजन सबसे हल्की गैस है जिसे हम जानते हैं और इसलिए इसमें प्रति इकाई आयतन (एम3 में) कम ऊर्जा घनत्व होता है। प्रति वजन (किलो में) हाइड्रोजन का उच्च ऊर्जा घनत्व 120 मेगाजूल (एमजे) प्रति किलोग्राम होता है। यह प्राकृतिक गैस (45 एमजे प्रति किग्रा) से लगभग तीन गुना अधिक है। हाइड्रोजन पर अक्सर दबाव डाला जाता है। हालाँकि, हाइड्रोजन गैस पर दबाव डालने (संपीड़ित करने) के लिए भी आवश्यक ऊर्जा (लगभग 10%) की आवश्यकता होती है।
ग्रे और नीला हाइड्रोजन क्या है?
वर्तमान में दुनिया भर में उत्पादित लगभग सभी हाइड्रोजन तथाकथित 'ग्रे हाइड्रोजन' है। उत्पादन वर्तमान में स्टीम मीथेन रिफॉर्मिंग (एसएमआर) के माध्यम से होता है। यहां उच्च दबाव वाली भाप (H2O) प्राकृतिक गैस (CH4) के साथ प्रतिक्रिया करती है जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन (H2) और ग्रीनहाउस गैस CO2 बनती है। नीदरलैंड में, इस तरह से लगभग 0.8 मिलियन टन H2 का उत्पादन किया जाता है, जिसमें चार बिलियन क्यूबिक मीटर प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता है और 12.5 मिलियन टन का CO2 उत्सर्जन होता है।
'ब्लू हाइड्रोजन' या 'लो कार्बन हाइड्रोजन' शब्द का उपयोग तब किया जाता है जब ग्रे हाइड्रोजन उत्पादन की प्रक्रिया में जारी CO2 को बड़े पैमाने पर (80-90%) कैप्चर और संग्रहीत किया जाता है। इसे सीसीएस: कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज भी कहा जाता है। ऐसा उत्तरी सागर के नीचे खाली गैस क्षेत्रों में हो सकता है। दुनिया में कहीं और बड़े पैमाने पर नीले हाइड्रोजन का उत्पादन नहीं किया जाता है।
हरित हाइड्रोजन क्या है?
हरित हाइड्रोजन, जिसे 'नवीकरणीय हाइड्रोजन' के रूप में भी जाना जाता है, वह हाइड्रोजन है जो टिकाऊ ऊर्जा से उत्पन्न होता है। सबसे प्रसिद्ध इलेक्ट्रोलिसिस है, जिसमें पानी (H2O) को हरित बिजली के माध्यम से हाइड्रोजन (H2) और ऑक्सीजन (O2) में विभाजित किया जाता है। नीदरलैंड में बड़ी संख्या में पार्टियाँ इन मेगावाट-स्केल इलेक्ट्रोलाइज़र के साथ प्रयोग कर रही हैं। बायोमास के उच्च तापमान गैसीकरण के दौरान हाइड्रोजन भी जारी होता है।
फ़िरोज़ा हाइड्रोजन क्या है?
तथाकथित पिघली हुई धातु पायरोलिसिस तकनीक का उपयोग करके प्राकृतिक गैस से उत्पादित हाइड्रोजन को 'फ़िरोज़ा हाइड्रोजन' या 'कम कार्बन हाइड्रोजन' कहा जाता है। प्राकृतिक गैस को पिघली हुई धातु से गुजारा जाता है जो हाइड्रोजन गैस के साथ-साथ ठोस कार्बन भी छोड़ती है। उत्तरार्द्ध, उदाहरण के लिए, कार टायर में एक उपयोगी अनुप्रयोग पा सकता है। यह तकनीक अभी भी प्रयोगशाला चरण में है और पहले पायलट प्लांट को साकार होने में कम से कम दस साल लगेंगे।
नीले और हरे रंग के बीच और भी मूलभूत अंतर क्या हैं?
उत्पादन की विधि के अलावा, कई अन्य प्रमुख अंतर भी हैं:
केवल इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पादित हरित हाइड्रोजन ही यह सुनिश्चित करता है कि समुद्र और जमीन पर उत्पादित बड़ी मात्रा में टिकाऊ बिजली को हमारी ऊर्जा प्रणाली में ठीक से एकीकृत किया जा सकता है। केवल इलेक्ट्रोलिसिस ही बिजली को लचीले ढंग से (मांग पर) हाइड्रोजन में परिवर्तित कर सकता है और फिर इसे संग्रहीत कर सकता है।
इसके अलावा, बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रोलिसिस के विकास से बिजली की बढ़ती मांग को पूरा करने में मदद मिलेगी और इस तरह टिकाऊ ऊर्जा के विकास को बढ़ावा मिलेगा।
गुणवत्ता में भी अंतर है. ग्रीन हाइड्रोजन में उच्च स्तर की शुद्धता होती है और इसका उपयोग तुरंत किया जा सकता है, उदाहरण के लिए किसी वाहन के ईंधन सेल में। ब्लू हाइड्रोजन में शुद्धता का स्तर कम होता है, जो औद्योगिक अनुप्रयोग के लिए पर्याप्त है।
नीले हाइड्रोजन का उत्पादन बड़े पैमाने पर और अपेक्षाकृत कम लागत पर उद्योग को 'डीकार्बोनाइज' करने, यानी CO2 को कम करने का एक तरीका है।
मिट्टी से सफेद हाइड्रोजन भविष्य का स्वच्छ ऊर्जा स्रोत?
हम पहले से ही ग्रे, नीले और हरे हाइड्रोजन को जानते हैं, लेकिन अब ऐसा प्रतीत होता है कि सफेद या प्राकृतिक हाइड्रोजन भी उपलब्ध है। वह प्राकृतिक गैस की तरह ही मिट्टी से आता है। जब हाइड्रोजन को ऑक्सीजन के साथ जलाया जाता है तो केवल पानी निकलता है। श्वेत हाइड्रोजन उपसतह से प्राप्त एक प्राकृतिक हाइड्रोजन है जिसमें हवा या सौर ऊर्जा (हरा) के साथ पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा बनाए जाने पर भविष्य का एक महत्वपूर्ण ऊर्जा स्रोत बनने की क्षमता है।
फिर इसे प्राकृतिक राख या कोयले (ग्रे) से नहीं बनाया जाता है, यहां तक कि पहले CO2 (नीला) को कैप्चर करके भी नहीं बनाया जाता है। गैस का उपयोग मुख्य रूप से रासायनिक उद्योग में प्रक्रियाओं को गर्म करने और स्टील और उर्वरक के उत्पादन में किया जाता है। जीवाश्म से हरित ऊर्जा में संक्रमण में, यह सूरज और हवा के बिना अवधि के दौरान बिजली के लिए भंडारण बफर के रूप में काम कर सकता है।
ऊर्जा संक्रमण में हाइड्रोजन क्या भूमिका निभाता है?
हमारे वर्तमान ऊर्जा मिश्रण में, लगभग 20% बिजली के रूप में और 80% प्राकृतिक गैस या तरल जीवाश्म ईंधन (पेट्रोल, डीजल) के रूप में आपूर्ति की जाती है। हमारे जलवायु लक्ष्य निकट भविष्य में इस स्थिति को काफी हद तक बदलने जा रहे हैं। पवन और सौर ऊर्जा से उत्पन्न बिजली की हिस्सेदारी तेजी से बढ़ेगी। भारी परिवहन, उद्योग और विमानन में उच्च तापमान प्रक्रियाओं जैसे कई अनुप्रयोगों के लिए, एक अच्छे विद्युत समाधान की अभी भी कमी है और अभी भी एक टिकाऊ गैस की आवश्यकता है। हाइड्रोजन यहां उपयोगी भूमिका निभा सकता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन उन क्षणों के लिए बड़े पैमाने पर भंडारण के रूप में महत्वपूर्ण है जब हवा रहित और बादल छाए रहते हैं।
कौन से देश हाइड्रोजन पर भी काम कर रहे हैं?
नॉर्वे, ऑस्ट्रेलिया, मोरक्को, चिली, सऊदी अरब, चीन और जापान जैसे देश हरित हाइड्रोजन को लेकर बहुत सक्रिय हैं, मुख्यतः क्योंकि हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए पवन, सौर या जलविद्युत से सस्ती नवीकरणीय ऊर्जा की काफी (संभावित) उपलब्धता है। हालाँकि जापान इसका अपवाद है, जो अपनी ऊर्जा आपूर्ति के लिए काफी हद तक आयात पर निर्भर है और उसने बड़े पैमाने पर (हरित) हाइड्रोजन आयात करने की रणनीति विकसित की है। इसकी मुख्य भूमिका प्रौद्योगिकी विकास में है। नीदरलैंड गैस और इलेक्ट्रोलिसिस प्रौद्योगिकी के बारे में हमारे ज्ञान, उत्तरी सागर में पवन ऊर्जा की महान क्षमता और ऊर्जा-गहन उद्योग के कारण अच्छी स्थिति में है, जिसे स्थिरता के लिए मजबूत प्रतिबद्धता बनाने की आवश्यकता है।
हम हाइड्रोजन का उपयोग किस लिए करने जा रहे हैं?
प्रक्रिया उद्योग के लिए हाइड्रोजन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। अब इसका उपयोग मुख्य रूप से उर्वरक के उत्पादन के लिए किया जाता है लेकिन भविष्य में इसका उपयोग उच्च तापमान वाली प्रक्रियाओं जैसे स्टील उत्पादन के लिए भी किया जा सकता है जिसके लिए अब प्राकृतिक गैस या कोयले का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन गतिशीलता में भूमिका निभाएगा, उदाहरण के लिए इंटरसिटी बसों के लिए जिन्हें लंबी दूरी तय करनी होती है और जहां इलेक्ट्रिक ड्राइविंग कोई समाधान नहीं है।
नागरिकों के लिए हाइड्रोजन का क्या मतलब है?
अल्पावधि में बहुत कुछ स्पष्ट नहीं होगा। उदाहरण के लिए, यदि ऐसा होता है तो घरों में हाइड्रोजन का उपयोग लंबे समय तक विलंबित हो जाएगा। अधिकांश घरों के लिए, एक सामूहिक ताप ग्रिड या एक विद्युत ताप पंप एक बेहतर समाधान प्रदान करता है। यातायात में, हाइड्रोजन कारों की संख्या (वर्तमान में सौ से कम) और हाइड्रोजन फिलिंग स्टेशनों की संख्या (2018 में: 3) धीरे-धीरे बढ़ेगी।
उसके खतरे क्या हैं?
हाइड्रोजन एक बहुत हल्की गैस है, अत्यधिक ज्वलनशील है और इसका उपयोग 700 बार तक के दबाव में गतिशीलता में किया जाता है। किसी भी अन्य गैस की तरह, उत्पादन, परिवहन और उपयोग के दौरान इसे सावधानी से संभालना और इसे विशेष रूप से पेशेवर कंपनियों पर छोड़ना महत्वपूर्ण है। यदि मौजूदा गैस पाइपलाइनों में हाइड्रोजन का उपयोग किया जाना है, तो आगे की जांच करना महत्वपूर्ण है कि हाइड्रोजन वास्तव में व्यवहार में कैसे 'व्यवहार' करता है। हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस की तुलना में हल्का है और वाल्व और सील से अधिक आसानी से बच सकता है।
हाइड्रोजन अनुसंधान के संदर्भ में टीएनओ क्या कर रहा है?
टीएनओ एक स्वतंत्र संगठन है जो अत्याधुनिक अनुप्रयुक्त अनुसंधान करता है। हाइड्रोजन पर इसका शोध उत्पादन, बुनियादी ढांचे और अनुप्रयोगों (रूपांतरण और अंतिम उपयोग) पर केंद्रित है। 2020 में, टीएनओ ने इन विषयों से संबंधित 50 से अधिक परियोजनाएं शुरू कीं। इन परियोजनाओं के चयन के लिंक नीचे पाए जा सकते हैं (आइटम 15)।
हरित हाइड्रोजन का विकास कितना आगे है?
लगभग 100 मेगावाट की कुल क्षमता के साथ 2000 और 2018 के बीच लगभग 230 इलेक्ट्रोलिसिस परियोजनाओं ने परिचालन में प्रवेश किया (स्रोत: IEA 2019, द फ्यूचर ऑफ हाइड्रोजन)। 2020 में, वैश्विक स्थापित क्षमता 200 मेगावाट थी और 2023 के अंत तक लगभग 2,400 मेगावाट थी। ये आंकड़े बताते हैं कि हम अभी शुरुआत कर रहे हैं और हमें एक पूरी तरह से नई आपूर्ति श्रृंखला विकसित करने की आवश्यकता है।
हमें बड़ी और अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रोलिसिस सिस्टम के लिए सामग्री और घटकों को विकसित करने के लिए नई कंपनियों, नए आपूर्तिकर्ताओं और नए निर्माताओं की आवश्यकता है। यह डच हाई-टेक उद्योग के लिए एक सुनहरा अवसर है। यूरोपीय संघ का लक्ष्य 2030 तक संघ में 40 गीगावॉट इलेक्ट्रोलिसिस क्षमता और उत्तरी अफ्रीका में 40 गीगावॉट इलेक्ट्रोलिसिस क्षमता स्थापित करना है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए हमें तकनीकी नवाचार और वास्तविक परियोजनाओं दोनों की गति में तेजी लाने की आवश्यकता होगी।
इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न सबसे बड़ी तकनीकी चुनौतियाँ क्या हैं?
जल इलेक्ट्रोलिसिस के संदर्भ में, वर्तमान में चार प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं (एईएम, एसओई, पीईएम और क्षारीय), प्रत्येक के अपने विशिष्ट फायदे, नुकसान और परिपक्वता के स्तर हैं। इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके हाइड्रोजन के उत्पादन के बारे में हमारा वीडियो देखें (एक नई विंडो या टैब में खुलता है) (एक अलग वेबसाइट को संदर्भित करता है)। सभी चार प्रौद्योगिकियों के लिए, तीन मुख्य अनुसंधान चुनौतियाँ हैं:
प्रणाली से जुड़े पूंजीगत व्यय को कम करना
सिस्टम दक्षता में सुधार करने के लिए
बड़े पैमाने पर उत्पादन में आने वाली बाधाओं को दूर करना ताकि 2030 तक 30 गीगावॉट की वार्षिक विश्वव्यापी इलेक्ट्रोलाइज़र उत्पादन क्षमता हासिल की जा सके।
हमारी फैक्टरी
उत्पाद चीन के सभी क्षेत्रों में बेचे जाते हैं और दुनिया भर के देशों में निर्यात किए जाते हैं। इन्हें संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी, मोरक्को, केन्या, सऊदी अरब, वियतनाम, अल्जीरिया, भारत, तंजानिया और ताइवान सहित 20 से अधिक देशों और क्षेत्रों में बेचा गया है। चीन एयरोस्पेस, पेट्रोचाइना, चाइना न्यूक्लियर ग्रुप, बीवाईडी, जिउली स्पेशलिटी, टोनी इलेक्ट्रॉनिक्स, झेंग एनर्जी ग्रुप और अन्य प्रसिद्ध उद्यमों जैसे प्रसिद्ध उद्यमों को सफलतापूर्वक प्रदान किया गया। कई हरित हाइड्रोजन हाइड्रोजनीकरण स्टेशन हैं जैसे कि वुलांचाबू, हाइकोउ, हैनान, हैनान हाइकोउ, युन्नान कुनमिंग, आदि हरित और हाइड्रोजन-निर्माण परियोजनाएं प्रदान करते हैं।
सामान्य प्रश्न
प्रश्न: हाइड्रोजन उत्पादन का सबसे हरित तरीका क्या है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन उत्पादन कैसे काम करता है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन उत्पादन की तकनीक क्या है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने का सबसे सस्ता तरीका क्या है?
प्रश्न: हाइड्रोजन का उत्पादन करने का सबसे अच्छा तरीका क्या है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन के लिए किन सामग्रियों की आवश्यकता होती है?
प्रश्न: क्या हरित हाइड्रोजन लाभदायक है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए कितनी बिजली की आवश्यकता होती है?
प्रश्न: क्या हरित हाइड्रोजन का कोई भविष्य है?
प्रश्न: क्या हरित हाइड्रोजन वास्तव में हरा है?
प्रश्न: क्या पानी से हरित हाइड्रोजन का उत्पादन किया जा सकता है?
प्रश्न: हाइड्रोजन का उत्पादन इतना कठिन क्यों है?
प्रश्न: 1 किलो हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने में कितनी लागत आती है?
प्रश्न: क्या हरित हाइड्रोजन सौर से बेहतर है?
प्रश्न: सबसे कुशल हरित हाइड्रोजन उत्पादन क्या है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने का सबसे सस्ता तरीका क्या है?
प्रश्न: क्या हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करना आसान है?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन किसका स्थान लेगा?
प्रश्न: हरित हाइड्रोजन की चुनौतियाँ क्या हैं?
प्रश्न: आप पानी से हरित हाइड्रोजन कैसे निकालते हैं?
हम चीन में अग्रणी हरित हाइड्रोजन उत्पादन समाधान निर्माताओं और आपूर्तिकर्ताओं में से एक के रूप में जाने जाते हैं। कृपया हमारे कारखाने से बेझिझक उच्च गुणवत्ता वाले हरित हाइड्रोजन उत्पादन समाधान थोक में प्राप्त करें। अनुकूलित सेवा के लिए, अभी हमसे संपर्क करें।