हरी हाइड्रोजन | आईएएस अभिजन | topgovjobs.com

प्रसंग

  • हाइड्रोजन का उपयोग और निर्माण करने वाली परियोजनाओं की संख्या और पैमाने तेजी से बढ़ रहे हैं, एक गैस जो बिना कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित किए जलने पर ऊर्जा छोड़ती है।

अंतर्राष्ट्रीय प्रयास

  • यदि इसका निर्माण योजना के अनुसार होता है, तो 2.5 बिलियन यूरो (GBP 2.18 बिलियन) पानी के नीचे की गैस पाइपलाइन 2030 से स्पेन से फ्रांस तक “ग्रीन हाइड्रोजन” का परिवहन करेगी।
  • अमेरिका में, कुछ बिजली संयंत्रों को अपग्रेड किया जा रहा है ताकि हाइड्रोजन को जीवाश्म गैस के साथ मिश्रित किया जा सके, और नार्वेजियन तेल कंपनी इक्विनोर ग्रेट ब्रिटेन में 1,800 मेगावाट “ब्लू हाइड्रोजन” पावर प्लांट (मेगावाट) बनाने के लिए थर्मल एसएसई के साथ साझेदारी कर रही है।
  • इस बीच, चीन ने एक योजना का खुलासा किया जो 2025 तक 50,000 हाइड्रोजन वाहनों की तैनाती का आह्वान करता है, और दिसंबर की शुरुआत में, पहले हाइड्रोजन-संचालित ट्रैक्टर और फोर्कलिफ्ट्स को ग्वांगडोंग प्रांत में एक नए संयंत्र में असेंबली लाइन से हटा दिया गया।

हाइड्रोजन कई तरह से तैयार किया जाता है। इसे सरल बनाने के लिए एक रंगीन स्पेक्ट्रम का उपयोग किया जाता है।

ग्रीन हाइड्रोजन क्या है?

  • एक रंगहीन, गंधहीन, बेस्वाद, गैर विषैले और अत्यधिक ज्वलनशील गैसीय पदार्थ, हाइड्रोजन ब्रह्मांड में रासायनिक तत्वों के परिवार का सबसे हल्का, सरल और सबसे प्रचुर मात्रा में सदस्य है।
  • लेकिन इससे पहले हरा रंग हाइड्रोजन को “भविष्य का ईंधन” बनाता है।
  • ‘ग्रीन’ क्या है यह इस बात पर निर्भर करता है कि हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए बिजली कैसे उत्पन्न की जाती है, जो जलने पर ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करती है।
  • सौर, पवन या जल विद्युत जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है।
  • हाइड्रोजन ‘ग्रे’ और ‘नीला’ भी हो सकता है।
    • ग्रे हाइड्रोजन कोयला और गैस जैसे जीवाश्म ईंधन के माध्यम से उत्पन्न होता है और वर्तमान में दक्षिण एशिया में कुल उत्पादन का 95% हिस्सा है।
    • जीवाश्म ईंधन को जलाने से उत्पन्न बिजली का उपयोग करके ब्लू हाइड्रोजन का उत्पादन भी किया जाता है, लेकिन इस प्रक्रिया में जारी कार्बन को वातावरण में प्रवेश करने से रोकने के लिए प्रौद्योगिकियों के साथ।
  • अन्य प्रकार
    • कोयले का उपयोग करके ब्राउन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है जहां उत्सर्जन हवा में छोड़ा जाता है।
    • गुलाबी हाइड्रोजन परमाणु-संचालित इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न होता है। परमाणु-उत्पादित हाइड्रोजन को बैंगनी हाइड्रोजन या लाल हाइड्रोजन भी कहा जा सकता है।
    • फ़िरोज़ा हाइड्रोजन हाइड्रोजन और ठोस कार्बन का उत्पादन करने के लिए मीथेन पायरोलिसिस नामक प्रक्रिया का उपयोग करके बनाया जाता है। भविष्य में, फ़िरोज़ा हाइड्रोजन को निम्न-उत्सर्जन हाइड्रोजन के रूप में माना जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि थर्मल प्रक्रिया अक्षय ऊर्जा द्वारा संचालित है और कार्बन स्थायी रूप से संग्रहीत या उपयोग किया जाता है।
    • सौर ऊर्जा का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पादित हाइड्रोजन के लिए पीला हाइड्रोजन एक अपेक्षाकृत नया वाक्यांश है।
    • श्वेत हाइड्रोजन एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला भूवैज्ञानिक हाइड्रोजन है जो भूमिगत निक्षेपों में पाया जाता है और इसे फ्रैकिंग के माध्यम से बनाया जाता है।

भारत कितना हरित हाइड्रोजन का उत्पादन कर रहा है?

  • भारत ने 2030 तक गैर-जीवाश्म बिजली क्षमता को 500 गीगावाट तक बढ़ाने के लक्ष्य के साथ अभी-अभी ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन शुरू किया है।
  • 20 अप्रैल, 2022 को, सार्वजनिक क्षेत्र के OIL, जिसका मुख्यालय पूर्वी असम के दुलियाजान में है, ने भारत का पहला 99.99% शुद्ध हरित हाइड्रोजन पायलट प्लांट स्थापित किया, जिसका उद्देश्य “देश को हाइड्रोजन के पायलट-स्केल उत्पादन और विभिन्न क्षेत्रों में इसके उपयोग के लिए तैयार करना” था। अनुप्रयोगों,” जबकि “हाइड्रोजन के उत्पादन, भंडारण और परिवहन की लागत को कम करने के लिए अनुसंधान और विकास प्रयास चल रहे हैं”।
  • यह संयंत्र सबसे बड़ी तेल अन्वेषण कंपनी के जोरहाट पम्पिंग स्टेशन पर स्थापित किया गया था, जो पूर्वी असम में भी है।
  • 500 किलोवाट सौर संयंत्र द्वारा संचालित, हरित हाइड्रोजन इकाई में प्रति दिन 10 किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करने और इसे प्रति दिन 30 किलोग्राम तक बढ़ाने की स्थापित क्षमता है।

ईंधन के रूप में हाइड्रोजन के क्या लाभ हैं?

  • नवीकरणीय ऊर्जा, विशेष रूप से पवन की आंतरायिक प्रकृति, ग्रिड अस्थिरता की ओर ले जाती है।
  • ग्रीन हाइड्रोजन को लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है।
  • संग्रहीत हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन कोशिकाओं का उपयोग करके बिजली का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है।
  • एक ईंधन सेल में, एक उपकरण जो एक रासायनिक पदार्थ से ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है, हाइड्रोजन गैस ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके बिजली और जल वाष्प का उत्पादन करती है।
  • इसलिए हाइड्रोजन एक ऊर्जा भंडारण उपकरण के रूप में कार्य कर सकता है और ग्रिड स्थिरता में योगदान कर सकता है।
  • उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित ऑक्सीजन (1 किलो हाइड्रोजन के लिए 8 किलो ऑक्सीजन का उत्पादन होता है), औद्योगिक और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए या पर्यावरण को समृद्ध करने के लिए इसका उपयोग करके भी मुद्रीकरण किया जा सकता है।
  • हाइड्रोजन की संभावनाओं ने कई देशों को निवेश करने के लिए मजबूर किया है और पुर्तगाल ने मई में 7.7 बिलियन डॉलर की राष्ट्रीय हाइड्रोजन रणनीति पेश की।
  • नवीकरणीय ऊर्जा डेवलपर्स हरित हाइड्रोजन को एक उभरते बाजार के रूप में देखते हैं और कुछ ने परिवहन क्षेत्र की ओर रुख किया है, हालांकि इलेक्ट्रिक वाहन आज उपभोक्ताओं की कल्पना पर कब्जा करना शुरू कर रहे हैं।

ग्रीन हाइड्रोजन का डार्क साइड

  • हाइड्रोजन का असली रंग हरा हाइड्रोजन डीकार्बोनाइजेशन के लिए आवश्यक है: इस्पात निर्माण में जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए, उर्वरकों के लिए अमोनिया का उत्पादन और संभवतः शिपिंग और सड़क परिवहन – ऐसी प्रक्रियाएं जिनका विद्युतीकरण करना मुश्किल है।
  • कुछ हाइड्रोजन ग्रीन को गंदे टोन के साथ छायांकित किया गया है। तो यह सिर्फ इतना ही नहीं है कि आपके उत्पादन में a बिजली से गैस और फिर ईंधन में दोहरे परिवर्तन में बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद होती है।
  • लेकिन हाइड्रोजन भी जलाओ श्वसन रोगों से जुड़े नाइट्रोजन ऑक्साइड, वायु प्रदूषकों का उत्सर्जन करता है और अम्ल वर्षा।
  • यदि 2050 तक एक महत्वपूर्ण आर्थिक भूमिका निभाने के लिए हरित हाइड्रोजन उत्पादन बढ़ाया जाता है, तो इसका ताजे पानी की मांग वर्तमान वैश्विक वार्षिक खपत के एक चौथाई से अधिक हो जाएगीकुछ क्षेत्रों में पानी की कमी के जोखिम के साथ।
  • इन सबसे ऊपर, हाइड्रोजन सार्थक रूप से तभी हरा है जब इसे उत्पन्न करने वाली अक्षय ऊर्जा को कोयले या गैस संयंत्रों से बिजली को बदलने के लिए ग्रिड में नहीं डाला जा सकता है।
  • ब्लू हाइड्रोजन एक समान, लेकिन कहीं अधिक हानिकारक, प्रकाश की चाल पर निर्भर करता है।
  • धूप या तेज़ हवा के दौरान, अक्षय ऊर्जा उत्पादन की भरमार बिजली की कीमतों को कम कर सकती है, जिससे वे एक समय में कुछ घंटों के लिए प्राकृतिक गैस की कीमतों के चंगुल से मुक्त हो सकते हैं।
  • यह अक्सर ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन करने वाले इलेक्ट्रोलाइज़र में निवेश को सही ठहराने के लिए पर्याप्त नहीं होता है। जब तक बिजली बाजारों का पुनर्गठन नहीं किया जाता है, तब तक ग्रीन हाइड्रोजन को नीले हाइड्रोजन और जीवाश्म गैस पर आवश्यक मूल्य लाभ नहीं मिलेगा।

जाने के लिए रास्ता

  • हाइड्रोजन को ट्रू ब्लू होने के लिए, उत्सर्जन को कैप्चर किया जाना चाहिए और सुरक्षित रूप से संग्रहीत किया जाना चाहिए (CCUS)।
  • इस ठहराव ऑपरेशन को संबोधित करने के लिए सार्वजनिक नीति की आवश्यकता होती है।
  • नवीकरणीय ऊर्जा में वृद्धि करते समय सरकारों को बाजार से कार्बन को विनियमित करने या उस पर कर लगाने की आवश्यकता होगी।
  • नवीनीकरण और जीवाश्म गैस से उत्पन्न बिजली की कीमतों को कम करने के लिए बिजली की कीमतों के दृष्टिकोण को भी बदलना होगा।
  • सीमांत मूल्य निर्धारण प्रणाली नवीकरणीय परियोजना मालिकों को बहुत लाभान्वित करती है क्योंकि वे उच्च बिजली की कीमतों से लाभान्वित होते हैं और वास्तव में शून्य इनपुट लागत होती है।
  • एक वैकल्पिक बाजार संरचना जनरेटर के लिए उनकी औसत लागत और एक मामूली अधिशेष के अनुसार पुरस्कार निर्धारित करेगी जिसे अधिक नवीकरणीय और अन्य हरित प्रौद्योगिकियों की तैनाती में पुनर्निवेश किया जा सकता है, जिससे उपभोक्ताओं को सस्ती बिजली मिल सके। यह केवल कड़े विनियमित बाजार के माध्यम से या ऊर्जा कंपनियों का राष्ट्रीयकरण करके और कीमतें और उत्पादन तय करके ही प्राप्त किया जा सकता है।

निष्कर्ष

  • भविष्य की किसी भी ऊर्जा प्रणाली में हाइड्रोजन की भूमिका होगी। लेकिन इसके विस्तार को सावधानी से डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि हरे हाइड्रोजन के वादे को उसके नीले और भूरे रंग के चचेरे भाई के जोखिम को कम करने से रोका जा सके।

संदर्भ


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