जर्मन ट्रेनों से दक्षिण कोरियाई बसों तक, हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा चित्र में वापस आ गया है

जर्मन ट्रेनों से दक्षिण कोरियाई बसों तक, हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा चित्र में वापस आ गया है

अक्षय ऊर्जा की बूंदों और भंडारण प्रौद्योगिकियों की कीमत परिपक्व होने के कारण, हाइड्रोजन ईंधन ताजा ध्यान आकर्षित कर रहा है।

जोर्गो चट्ज़िमर्ककिस अपनी हाइड्रोजन ईंधन-सेल कार को एक में सेवानिवृत्त कर रहा था 50- प्लस रिफाइवलिंग स्टेशन जर्मनी के चारों ओर बिखरे हुए जब एक टेस्ला चालक, जो अपनी कार रिचार्ज कर रहा था, संपर्क किया।

आदमी कार्रवाई में एक हाइड्रोजन संचालित कार देखने के लिए उत्साहित था, और सवाल के साथ भरा हुआ था। Chatzimarkakis, जो महासचिव है हाइड्रोजन यूरोप, उन्हें जवाब देने में प्रसन्नता हुई, और दोनों ने कई मिनट तक बात की।

लेकिन तब तक, हाइड्रोजन कार पूरी तरह से ईंधन भर गई थी, जबकि टेस्ला चालक को अभी भी लंबे समय तक इंतजार करना पड़ा था, जबकि उसकी बैटरी रिचार्ज हुई थी।

Chatzimarkakis कहते हैं, "यह वास्तविकता है।" "आजकल ईंधन स्टेशन तैयार हैं, कार तैयार है, मैं बिना किसी समस्या के स्विट्ज़रलैंड से डेनमार्क और नॉर्वे में अपनी यात्रा की योजना बना सकता हूं।"

एक हाइड्रोजन-ईंधन वाली दुनिया की दृष्टि के मुकाबले ज्यादा याद आती है वाइल ई कोयोट। 1923 में, ब्रिटिश आनुवांशिकी जेबीएस हल्दाने ने कल्पना की हाइड्रोजन-जनरेटिंग विंडमिल्स का नेटवर्क ब्रिटेन को सशक्त बनाना, लेकिन इसके बारे में कुछ भी नहीं आया। 1970 में, दक्षिण अफ़्रीकी-जन्मे इलेक्ट्रोकैमिस्ट जॉन बोक्रीस ने पहले एक भाषण में "हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था" शब्द का उपयोग किया, और बाद में प्रकाशित एक पुस्तक जो वर्णन करती है कि एक सौर-हाइड्रोजन संचालित दुनिया कैसा दिख सकता है। लेकिन फिर, कुछ भी नहीं बदला। एक्सएनएनएक्स में, अमेरिकी आर्थिक और सामाजिक सिद्धांतवादी जेरेमी रिफकिन ने तर्क दिया कि हाइड्रोजन तेल से अधिक हो सकता है और हाइड्रोजन संचालित ईंधन कोशिकाओं में ऊर्जा का भविष्य रहता है.

लेकिन Chatzimarkakis कहते हैं, लेकिन उद्योग तैयार नहीं था। "यह वास्तव में बहुत मान्य था, जेरेमी रिफकिन ने क्या कहा, लेकिन राजनेता और पत्रकार, वे हमेशा सबूत देखना चाहते हैं," वे कहते हैं। "और उस समय यह महसूस करने से बहुत दूर था क्योंकि शोध पर्याप्त उन्नत नहीं था।"

हाइड्रोजन आयु का आता है

शायद, अंत में, हाइड्रोजन का पल आ गया है।

जापान एक्सकेक्सएक्स टोक्यो ओलंपिक खेलों का प्रदर्शन करने की योजना बना रहा है एक हाइड्रोजन समाज के लिए दृष्टि और हाइड्रोजन रिफाइवलिंग स्टेशनों और अन्य बुनियादी ढांचे की स्थापना में यूएस $ 348 मिलियन का निवेश किया है। जर्मनी ने दुनिया का पहला लॉन्च किया है हाइड्रोजन संचालित ट्रेनें बढ़ती संख्या के पूरक के लिए हाइड्रोजन रिफाइवलिंग स्टेशन देश भर में। स्विट्ज़रलैंड है 1,000 हाइड्रोजन संचालित ट्रक खरीदना, नॉर्वे है हाइड्रोजन रिफाइवलिंग स्टेशन चूंकि 2006, और दक्षिण कोरिया है अगले पांच वर्षों में यूएस $ 2.33 अरब निवेश करना हाइड्रोजन रिफाइवलिंग स्टेशन, ईंधन-सेल वाहन संयंत्र, ईंधन-सेल बसों और हाइड्रोजन स्टोरेज सिस्टम बनाने के लिए। और ऑस्ट्रेलिया ने दोनों को देखा है राष्ट्रीय विज्ञान एजेंसी सीएसआईआरओ तथा मुख्य वैज्ञानिक एलन फिंकेल एक हाइड्रोजन संचालित देश और निर्यात उद्योग के लिए अलग-अलग अपने दृष्टिकोण की रिपोर्ट करें।

Coradia iLint ने 2018 में जर्मनी में हाइड्रोजन-ईंधन वाले द्रव्यमान पारगमन प्रदान करना शुरू किया। (हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा चित्र में वापस आ गया है)
Coradia iLint ने 2018 में जर्मनी में हाइड्रोजन-ईंधन वाले द्रव्यमान पारगमन प्रदान करना शुरू किया।
फोटो Alstom की सौजन्य | आर Frampe

हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के केंद्र में अक्षय स्रोतों जैसे बिजली, सौर, हवा और जल विद्युत से बिजली का उपयोग ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में पानी को विभाजित करने के लिए किया जाता है - एक प्रक्रिया जिसे इलेक्ट्रोलीज़। तब "हरी हाइड्रोजन" का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है, और ईंधन कोशिकाओं को वाहनों या ढेर में ड्राइव करने के लिए अलग-अलग इस्तेमाल किया जा सकता है ताकि ग्रिड का समर्थन किया जा सके। सबसे अच्छा, हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न निकास पानी है, जिसे एक दिन फिर से हासिल किया जा सकता है और फिर से इलेक्ट्रोलिसिस के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।

अर्थशास्त्र और जलवायु

तो अंततः वैश्विक ऊर्जा योजनाओं के अग्रभाग में हाइड्रोजन लाने के लिए क्या बदल गया है? जेनी हेवर्ड, सीएसआईआरओ के वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक और इसके सह-लेखक एक्सएनएनएक्स नेशनल हाइड्रोजन रोडमैप, कहते हैं कि अधिक अनुकूल अर्थशास्त्र ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

हेवर्ड कहते हैं, "आपके पास उत्पादन लागत कम हो रही है, लेकिन आपको लागत में कमी आ रही है।" सौर फोटोवोल्टिक से हवा की कीमत न केवल नाटकीय रूप से घट गई है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइज़र प्रौद्योगिकियां भी बहुत सस्ता, बड़े पैमाने पर और अधिक कुशल बन गई हैं। उसी समय, हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाएं दक्षता और लागत दोनों में भी सुधार कर रही हैं, वह कहती हैं।

हाइड्रोजन ईंधन के बारे में ऊर्जा विभाग के यूएस इन्फोग्राफिक को देखने के लिए क्लिक करें। (हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा चित्र इन्फोग्राफिक में वापस आ गया है)
हाइड्रोजन ईंधन के बारे में ऊर्जा विभाग के यूएस इन्फोग्राफिक को देखने के लिए क्लिक करें।

ऑस्ट्रेलिया के मेलबर्न में आरएमआईटी विश्वविद्यालय में एक स्थायी ऊर्जा विशेषज्ञ और प्रोफेसर जॉन एंड्रयूज कहते हैं, एक और प्रमुख चालक पर्याप्त ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी के लिए बढ़ती तात्कालिकता है।

एंड्रयूज का कहना है, "जलवायु परिवर्तन से निपटने के समाधान के हिस्से के रूप में इसके परिचय को बांधना बहुत महत्वपूर्ण है।" "यह सिर्फ वैकल्पिक ईंधन प्राप्त करने का सवाल नहीं है; यह शून्य उत्सर्जन ईंधन और ऊर्जा प्रणाली प्राप्त करने का सवाल है। "

ईंधन के रूप में हाइड्रोजन के अनुकूलन को आगे बढ़ाना आसान नहीं रहा है। हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के लिए सदी की पुरानी खोज के बावजूद, इस बिंदु पर पहुंचने के लिए कुछ महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियां हुई हैं - और यह अभी भी शुरुआती दिनों में है।

भंडारण समस्या हल करना

परिवहन के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करने में एक महत्वपूर्ण मुद्दा रहा है भंडारण। हाल ही में हाइड्रोजन को एक कंटेनर में कम करने के लिए संभव हो गया है जो एक यात्री वाहन के पीछे फिट करने के लिए काफी छोटा और हल्का वजन है, जबकि उस कार को कम से कम 300 मील तक ईंधन देने के लिए पर्याप्त ऊर्जा है।

एंड्रयूज का कहना है, "यह हमेशा सोचा गया था कि हाइड्रोजन स्टोरेज प्राप्त करना बहुत कठिन होगा जो अमेरिकी ऊर्जा विभाग को हाइड्रोजन ईंधन-सेल कारों के उपयोग के लिए लक्षित कर सकता है।" फिर ए के विकास आया उच्च दबाव हाइड्रोजन टैंक उन्नत कंपोजिट्स से बने, जो आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम थे और इससे भी अधिक थे।

हाइड्रोजन-ईंधन वाले परिवहन के लिए ईंधन भंडारण एक बड़ी चुनौती रही है। (हाइड्रोजन ईंधन ऊर्जा चित्र में वापस आ गया है)
हाइड्रोजन-ईंधन वाले परिवहन के लिए ईंधन भंडारण एक बड़ी चुनौती रही है। हाल के सुधारों ने यात्री वाहनों की सीमा को प्रति भर 300 मील से अधिक तक बढ़ा दिया है।
फोटो © iStockphoto.com/Tramino

"मुझे लगता है कि लोगों ने बैठकर हां कहा, यह एक प्रकार का भंडारण होना संभव है जिसका उपयोग वाहन पर हाइड्रोजन ले जाने के लिए किया जा सकता है और पारंपरिक कारों के साथ तुलनीय रेंज प्रदान कर सकता है और फिर से भरने का समय होता है - यह एक महत्वपूर्ण है हाइड्रोजन का लाभ - केवल कुछ ही मिनटों में, "वह कहते हैं।

हाइड्रोजन ईंधन-सेल वाहन पारंपरिक गैसोलीन या डीजल वाहनों की सीमा से मेल खाते हैं या उससे भी अधिक हैं; टोयोटा का दावा है कि मिराई हो जाता है 312 मील के आसपास हाइड्रोजन के एक टैंक से। यह उन्हें इलेक्ट्रिक बैटरी संचालित वाहन की तुलना में लंबी दूरी की यात्रा के लिए एक और अधिक आकर्षक संभावना बनाता है।

लिसा रूफ, समन्वयक कहते हैं, यह उन्हें अधिक कठिन काम करने वाले वाहनों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प भी बनाता है हाइड्रोजन गतिशीलता यूरोप और यूके में एलिमेंट एनर्जी में प्रिंसिपल सलाहकार।

वह कहती है, "आपातकालीन प्रतिक्रिया सेवाओं के लिए टैक्सियों के लिए, टैक्सियों के लिए संचालन में, आपको पारंपरिक वाहनों के समान सीमा और रिफाइवलिंग समय होना चाहिए," वह कहती हैं लंदन मेट्रोपॉलिटन पुलिस, जिसने इस साल 11 हाइड्रोजन ईंधन-सेल कारों का अधिग्रहण किया।

ग्रिड खिला रहा है

मॉरी मार्कोवित्ज़ के अध्यक्ष मोरी मार्कोवित्ज़ के मुताबिक हाइड्रोजन को अक्षय-फेड ऊर्जा ग्रिड की स्थिरता बनाए रखने में मदद करने के लिए एक तरीके के रूप में भी खोजा जा रहा है। ईंधन सेल और हाइड्रोजन एनर्जी एसोसिएशन अमेरिका में

"क्योंकि सूर्य हर समय चमक नहीं आता है और हवा उड़ती नहीं है, नवीनीकरण में एक अंतरिमता समस्या होती है, इसलिए आपको इलेक्ट्रॉनों को प्रभावी रूप से बनाए जाने के लिए एक तरीका खोजने में सक्षम होना चाहिए।" इलेक्ट्रोलाइसिस को बिजली देने और हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए अतिरिक्त बिजली का उपयोग किया जा सकता है जिसका उपयोग ईंधन सेल वाहनों या स्थिर ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है, या परिवहन के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

यह परिदृश्य विशेष रूप से दूरस्थ क्षेत्रों के लिए आकर्षक है, जैसे कि ऑस्ट्रेलिया में आउटबैक कस्बों जो अन्यथा डीजल संचालित जेनरेटर पर निर्भर करते हैं। हेवार्ड कहते हैं, नवीनीकरण और हाइड्रोजन भंडारण के संयोजन का उपयोग करके बिजली बनाने वाले शहरों जल्द ही लागत प्रभावी हो सकते हैं, खासकर डीजल की कीमत बढ़ने के कारण।

गैस कंपनियां प्राकृतिक गैस के संभावित विकल्प के रूप में हाइड्रोजन पर भी नजर रख रही हैं, जो मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग कर सकती हैं। "यह शानदार होगा; तो वे डीजल के साथ आने वाले ट्रकों पर भरोसा नहीं कर रहे हैं, उन्हें सिर्फ अपने नवीनीकरण की जरूरत है, "वह कहती हैं। "उनके पास एक प्रणाली हो सकती है जहां उन्हें ईंधन सेल मिल गया हो और वे पानी को ठीक कर सकें, इसलिए यह एक आत्मनिर्भर प्रणाली है।"

गैस कंपनियां प्राकृतिक गैस के संभावित विकल्प के रूप में हाइड्रोजन पर भी नजर रख रही हैं, जो मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग कर सकती हैं।

हेवार्ड का कहना है, "विशेष रूप से अगर हम उच्च उत्सर्जन में कमी के लक्ष्य पर जा रहे हैं, तो उनके पास इस्तेमाल होने वाले सभी गैस बुनियादी ढांचे का उपयोग नहीं किया जा रहा है।" "गैस वितरण नेटवर्क में दिलचस्प क्या है, अगर वे पीवीसी पाइप से बने हैं तो आपके पास 100 प्रतिशत हाइड्रोजन हो सकता है, हालांकि उपकरणों और मीटर को बदलना होगा।"

हिंडेनबर्ग प्रभाव

कमरे में ब्लींप को संबोधित किए बिना हाइड्रोजन के बारे में बात करना असंभव है, मार्कोविट्ज़ ने "हिंडेनबर्ग प्रभाव" को क्या कहते हैं। शानदार हाइड्रोजन-ईंधन वाले नरक जो 1937 में न्यू जर्सी में हिंडेनबर्ग एयरशिप आपदा था, अभी भी हाइड्रोजन उद्योग को हराता है, और मुद्दा हाइड्रोजन की ज्वलनशीलता और सुरक्षा चिंताओं को अनिवार्य रूप से हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के बारे में चर्चा में उठाया जाता है।

लेकिन मार्कोविट्ज़ का कहना है कि आज हाइड्रोजन तकनीक उस युग की हाइड्रोजन तकनीक से काफी उन्नत है।

"कार्बन फाइबर टैंक, सेंसर, कंप्यूटर और अन्य चीजों जैसे उन्नत सामग्रियों ने नाटकीय रूप से सुधार किया है ... हाइड्रोजन के लिए सुरक्षा भी एक मुद्दा नहीं होना चाहिए," वे कहते हैं। "परिवहन क्षेत्र और अन्य क्षेत्रों में, हाइड्रोजन वाहन आज सड़क पर मौजूद किसी भी चीज़ को पूरा करते हैं या उससे अधिक है।"

ऐसी चिंताओं भी हैं कि हाइड्रोजन की वृद्धि में वृद्धि ओजोन परत को प्रभावित कर सकती है। ए 2003 अध्ययन सुझाव दिया गया है कि यदि सभी जीवाश्म ईंधन ऊर्जा उत्पादन को हाइड्रोजन के साथ प्रतिस्थापित किया गया है, तो वायुमंडल में गैस का रिसाव जल वाष्प बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है जो ओजोन परत को एक महत्वपूर्ण मात्रा में बाधित कर सकता है।

हाइड्रोजन से अक्सर एक और आलोचना यह है कि एक महत्वपूर्ण राशि अभी भी है जीवाश्म ईंधन का उपयोग करके उत्पादित। संयुक्त राज्य अमेरिका में, अधिकांश हाइड्रोजन को एक प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित किया जाता है प्राकृतिक गैस सुधार, जिसमें हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड की एक छोटी मात्रा का उत्पादन करने के लिए प्राकृतिक गैस को उच्च तापमान भाप के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है। इसे भी बनाया जा सकता है ब्राउन कोयला गैसीफाइंग, जो सीओ में भी परिणाम2 उत्पादन.

एंड्रयूज कहते हैं, "यदि आप हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए उन मार्गों में से किसी एक का पालन करते हैं, तो कुछ कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन उन मार्गों से आते हैं, इसलिए एकमात्र तरीका यह है कि आप शून्य उत्सर्जन को कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ जोड़ सकते हैं।" "और यह अभी भी एक बड़ा सवाल है कि क्या यह व्यवहार्य हो सकता है, चाहे वह सुरक्षित रहेगा और हम जमीन के तहत हजारों वर्षों तक कार्बन डाइऑक्साइड रख सकते हैं और क्या यह कभी भी आर्थिक हो सकता है।"

मापित दृष्टिकोण

रूफ का कहना है कि हाइड्रोजन के बारे में चर्चा करने की तात्कालिकता की भावना है, जो व्यापक स्वीकृति को दर्शाता है कि परिवहन को खत्म करने की आवश्यकता है। वह तर्क देती है कि तालिका में कई प्रकार के समाधान होने पर, हाइड्रोजन उन मुद्दों को हल करने में सक्षम है जो अन्य तकनीकें इतनी आसानी से या लागत प्रभावी ढंग से नहीं कर सकती हैं।

लेकिन हाइड्रोजन की संभावना के बारे में बहुत उत्साह है, रूफ भी एक मापा दृष्टिकोण के लिए सलाह देता है।

"हाइड्रोजन ईंधन-सेल प्रौद्योगिकी का समर्थन करने के लिए मुझे लगता है कि समस्या यह है कि हमें प्रचार से सावधान रहना होगा और हमें अपेक्षाओं को प्रबंधित करने में सक्षम होना चाहिए।" "यह ऐसा कुछ है जो समय और निवेश लेता है। यह रातोंरात नहीं होगा, लेकिन लंबी अवधि में यह एक बहुत अच्छा समाधान है। " एन्सा होमपेज देखें

यह आलेख मूल पर दिखाई दिया Ensia

के बारे में लेखक

बियांका नोग्राडी एक स्वतंत्र विज्ञान पत्रकार है जिसने अभी तक शोध के एक टुकड़े को पूरा नहीं किया है जिसे वह आकर्षक नहीं पाती है। वह विभिन्न प्रकार के आउटलेट्स के लिए लिखती है, जिनमें शामिल हैं प्रकृति, द गार्जियन, ऑस्ट्रेलियाई भौगोलिक, बीबीसी फ्यूचर और ऑस्ट्रेलियाई प्रसारण निगम। twitter.com/BiancaNogrady biancanogrady.com

संपादक का नोट: लेखक ने अतीत में सीएसआईआरओ के लिए अनुबंध लेखन किया है, हालांकि हाइड्रोजन ईंधन से संबंधित नहीं है।

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