अलिकडच्या वर्षांत, जगभरातील देश अभूतपूर्व वेगाने हायड्रोजन ऊर्जा उद्योगाच्या विकासाला चालना देत आहेत. आंतरराष्ट्रीय हायड्रोजन ऊर्जा आयोग आणि मॅकिन्से यांनी संयुक्तपणे प्रसिद्ध केलेल्या अहवालानुसार, ३० हून अधिक देशांनी आणि प्रदेशांनी हायड्रोजन ऊर्जा विकासाचा आराखडा (रोडमॅप) जाहीर केला असून, २०३० पर्यंत हायड्रोजन ऊर्जा प्रकल्पांमधील जागतिक गुंतवणूक ३०० अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत पोहोचेल.
हायड्रोजन ऊर्जा म्हणजे भौतिक आणि रासायनिक बदलांच्या प्रक्रियेत हायड्रोजनमधून मुक्त होणारी ऊर्जा. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन जाळून उष्णता ऊर्जा निर्माण करता येते, तसेच इंधन पेशींद्वारे (फ्यूल सेल्स) त्याचे विजेमध्ये रूपांतरही करता येते. हायड्रोजनचे केवळ स्रोतच विस्तृत नाहीत, तर उत्तम उष्णता वाहकता, स्वच्छ व बिनविषारी असणे आणि प्रति एकक वस्तुमानानुसार उच्च उष्णता निर्माण करणे असे फायदेही आहेत. समान वस्तुमानावर हायड्रोजनमधील उष्णता पेट्रोलच्या तुलनेत सुमारे तीन पट जास्त असते. हा पेट्रोकेमिकल उद्योगासाठी एक महत्त्वाचा कच्चा माल आणि अंतराळ रॉकेटसाठी ऊर्जा इंधन आहे. हवामान बदलाचा सामना करण्याच्या आणि कार्बन तटस्थता साध्य करण्याच्या वाढत्या मागणीमुळे, हायड्रोजन ऊर्जा मानवी ऊर्जा प्रणालीत बदल घडवून आणेल अशी अपेक्षा आहे.
हायड्रोजन ऊर्जेला केवळ तिच्या निर्मिती प्रक्रियेत शून्य कार्बन उत्सर्जन होत असल्यामुळेच नव्हे, तर अक्षय ऊर्जेची अस्थिरता आणि खंडितता भरून काढण्यासाठी व तिच्या मोठ्या प्रमाणावरील विकासाला चालना देण्यासाठी हायड्रोजनचा ऊर्जा साठवण वाहक म्हणून वापर करता येतो, या कारणामुळेही पसंती दिली जाते. उदाहरणार्थ, जर्मन सरकारद्वारे प्रोत्साहन दिले जात असलेले “विद्युत ते वायू” तंत्रज्ञान हे, पवन ऊर्जा आणि सौर ऊर्जा यांसारखी वेळेवर वापरता न येणारी स्वच्छ वीज साठवण्यासाठी हायड्रोजनचे उत्पादन करणे आणि पुढील प्रभावी वापरासाठी हायड्रोजनला लांब अंतरावर वाहून नेणे, या उद्देशाने आहे. वायू अवस्थेव्यतिरिक्त, हायड्रोजन द्रव किंवा घन हायड्राइड स्वरूपातही आढळू शकतो, ज्याच्या साठवण आणि वाहतुकीच्या विविध पद्धती आहेत. एक दुर्मिळ “कपलँट” ऊर्जा म्हणून, हायड्रोजन ऊर्जा केवळ वीज आणि हायड्रोजन यांच्यात लवचिक रूपांतरणच साध्य करत नाही, तर वीज, उष्णता, शीत आणि अगदी घन, वायू व द्रव इंधनांना एकमेकांशी जोडण्यासाठी एक “सेतू” देखील तयार करते, जेणेकरून अधिक स्वच्छ आणि कार्यक्षम ऊर्जा प्रणाली तयार करता येईल.
हायड्रोजन ऊर्जेच्या विविध प्रकारांचे अनेक उपयोग आहेत. २०२० च्या अखेरीस, हायड्रोजन इंधन सेल वाहनांची जागतिक मालकी मागील वर्षाच्या तुलनेत ३८% नी वाढेल. हायड्रोजन ऊर्जेचा मोठ्या प्रमाणावरील वापर वाहन उद्योगापासून वाहतूक, बांधकाम आणि उद्योग यांसारख्या इतर क्षेत्रांपर्यंत हळूहळू विस्तारत आहे. रेल्वे वाहतूक आणि जहाजांसाठी वापरल्यास, हायड्रोजन ऊर्जा लांब पल्ल्याच्या आणि जास्त भाराच्या वाहतुकीसाठी पारंपरिक तेल आणि वायू इंधनावरील अवलंबित्व कमी करू शकते. उदाहरणार्थ, गेल्या वर्षीच्या सुरुवातीला, टोयोटाने सागरी जहाजांसाठी हायड्रोजन इंधन सेल प्रणालींची पहिली तुकडी विकसित करून वितरित केली. वितरित ऊर्जा निर्मितीसाठी वापरल्यास, हायड्रोजन ऊर्जा निवासी आणि व्यावसायिक इमारतींना वीज आणि उष्णता पुरवू शकते. हायड्रोजन ऊर्जा पेट्रोकेमिकल, लोह आणि पोलाद, धातूकाम आणि इतर रासायनिक उद्योगांना कार्यक्षम कच्चा माल, क्षपणकारक आणि उच्च-गुणवत्तेचे उष्णता स्रोत थेट पुरवू शकते, ज्यामुळे कार्बन उत्सर्जन प्रभावीपणे कमी होते.
तथापि, एक प्रकारची दुय्यम ऊर्जा असल्याने, हायड्रोजन ऊर्जा मिळवणे सोपे नाही. हायड्रोजन प्रामुख्याने पृथ्वीवर पाण्यात आणि जीवाश्म इंधनांमध्ये संयुगांच्या स्वरूपात आढळतो. सध्या अस्तित्वात असलेली बहुतेक हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञानं जीवाश्म ऊर्जेवर अवलंबून आहेत आणि कार्बन उत्सर्जन टाळू शकत नाहीत. सध्या, नवीकरणीय ऊर्जेपासून हायड्रोजन उत्पादनाचे तंत्रज्ञान हळूहळू परिपक्व होत आहे, आणि नवीकरणीय ऊर्जा वीज निर्मिती व पाण्याच्या इलेक्ट्रोलायसिसमधून शून्य कार्बन उत्सर्जन असलेला हायड्रोजन तयार केला जाऊ शकतो. शास्त्रज्ञ हायड्रोजन उत्पादनाच्या नवीन तंत्रज्ञानाचाही शोध घेत आहेत, जसे की पाण्याच्या सौर फोटोलायसिसमधून हायड्रोजन तयार करणे आणि बायोमासमधून हायड्रोजन तयार करणे. त्सिंगहुआ विद्यापीठाच्या अणुऊर्जा आणि नवीन ऊर्जा तंत्रज्ञान संस्थेने विकसित केलेल्या अणु-हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञानाचे प्रात्यक्षिक १० वर्षांत सुरू होण्याची अपेक्षा आहे. याव्यतिरिक्त, हायड्रोजन उद्योग साखळीमध्ये साठवणूक, वाहतूक, भरणे, वापर आणि इतर दुवे देखील समाविष्ट आहेत, ज्यांना तांत्रिक आव्हाने आणि खर्चाच्या मर्यादांचा सामना करावा लागतो. साठवणूक आणि वाहतुकीचे उदाहरण घेतल्यास, हायड्रोजनची घनता कमी असते आणि सामान्य तापमान व दाबाखाली त्याची गळती सहज होते. स्टीलच्या दीर्घकाळ संपर्कात राहिल्यास 'हायड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट' (हायड्रोजनमुळे होणारी ठिसूळता) होऊन स्टीलचे नुकसान होते. कोळसा, तेल आणि नैसर्गिक वायूच्या तुलनेत त्याची साठवणूक आणि वाहतूक खूपच अधिक कठीण आहे.
सध्या, अनेक देशांमध्ये नवीन हायड्रोजन संशोधनाच्या सर्व पैलूंवर पूर्ण जोमाने काम सुरू आहे आणि त्यासाठी तांत्रिक अडचणींवर मात केली जात आहे. हायड्रोजन ऊर्जा उत्पादन, साठवणूक आणि वाहतूक पायाभूत सुविधांच्या व्याप्तीमध्ये सतत होणाऱ्या विस्तारामुळे, हायड्रोजन ऊर्जेचा खर्च कमी होण्यासही मोठी संधी आहे. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की, २०३० पर्यंत हायड्रोजन ऊर्जा उद्योग साखळीचा एकूण खर्च निम्म्याने कमी होण्याची अपेक्षा आहे. यामुळे हायड्रोजन समाजाची वाढ अधिक वेगाने होईल, अशी आमची अपेक्षा आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: ३० मार्च २०२१