हाइड्रोजन क्या कर सकता है ? हेवी-ड्यूटी परिवहन ,हाइड्रोजन शुद्ध, प्रतिक्रियाशील रासायनिक ऊर्जा है

GatesNotes : To cut emissions, use this Swiss Army Knife:—-

जब ज्यादातर लोग ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को देखते हैं, तो वे कारों और बिजली के बारे में सोचते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे हर दिन चाबियां घुमाते हैं, बटन दबाते हैं और स्विच फ्लिप करते हैं। अच्छी खबर यह है कि हमारे पास पहले से ही इस प्रकार के उत्सर्जन (सौर, पवन, और परमाणु ऊर्जा और लिथियम आयन बैटरी) को डीकार्बोनाइज करने के तरीके हैं। बुरी खबर यह है कि वे कुल का लगभग एक तिहाई ही जोड़ते हैं।

अन्य दो तिहाई—लगभग 35 अरब टन—ज्यादातर लोगों के लिए देखना बहुत कठिन है। उदाहरण के लिए, हम सभी सीमेंट, प्लास्टिक और स्टील से बने उत्पादों का उपयोग करते हैं, लेकिन हम में से अधिकांश उनका निर्माण नहीं करते हैं या उन्हें मालवाहक जहाजों पर लोड नहीं करते हैं। इन उत्पादों पर उत्सर्जन को शून्य करने के लिए हमें नई तकनीकों की आवश्यकता है। स्वच्छ हाइड्रोजन दर्ज करें। इसके इतने संभावित उपयोग हैं कि कुछ लोग इसे डीकार्बोनाइजेशन की स्विस आर्मी नाइफ के रूप में संदर्भित करते हैं।

हाइड्रोजन क्या कर सकता है

उर्वरक बनाने जैसी कुछ निर्माण प्रक्रियाओं में दुनिया पहले से ही हर साल 70 मिलियन टन हाइड्रोजन का उपयोग रसायन के रूप में करती है। आज, लगभग सभी हाइड्रोजन का उत्पादन जीवाश्म ईंधन से होता है। यदि हम उस हाइड्रोजन को स्वच्छ बनाते हैं, तो हम वैश्विक उत्सर्जन के 1.6 प्रतिशत को समाप्त कर सकते हैं जिसके लिए यह अभी जिम्मेदार है।

लेकिन यह तो बस शुरुआत है। हाइड्रोजन शुद्ध, प्रतिक्रियाशील रासायनिक ऊर्जा है। यदि हम लागत को काफी कम कर सकते हैं और इसे पर्याप्त बना सकते हैं, तो हम सभी प्रकार की अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं में जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए स्वच्छ हाइड्रोजन का उपयोग करना शुरू कर सकते हैं, जिसमें प्लास्टिक और स्टील, तरल ईंधन और यहां तक कि भोजन बनाना भी शामिल है। (इसे किसी कारण से स्विस आर्मी नाइफ कहा जाता है।)

इसके अलावा, स्वच्छ हाइड्रोजन उद्योग से परे सभी प्रकार की संभावनाओं के द्वार खोलती है। उदाहरण के लिए, अधिक से अधिक बिजली परिवर्तनशील स्रोतों से आती है, इसलिए दुनिया को ऊर्जा आपूर्ति और मांग को संतुलित करने में बेहतर होना होगा ताकि जब सूरज चमक नहीं रहा हो या हवा नहीं चल रही हो तो हम अंधेरा न करें। इलेक्ट्रोलिसिस नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से बिजली को हाइड्रोजन में परिवर्तित किया जा सकता है, फिर एक बार में महीनों तक संग्रहीत किया जाता है, और अंत में जरूरत पड़ने पर वापस बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

हाइड्रोजन के लिए एक अन्य संभावित उपयोग हेवी-ड्यूटी परिवहन में निहित है। बैटरी-इलेक्ट्रिक वाहन यात्री परिवहन और कम दूरी पर ट्रकिंग के लिए बहुत अच्छा काम करते हैं, लेकिन विमानन, शिपिंग और लंबी दूरी की ट्रकिंग एक चुनौती बनी हुई है। और साथ में वे वैश्विक उत्सर्जन के 8 प्रतिशत के लिए जिम्मेदार हैं। स्वच्छ हाइड्रोजन में दुनिया भर में कार्गो को ले जाने के लिए शुद्ध-शून्य समाधान प्रदान करने की क्षमता है।

तो सिद्धांत रूप में, स्वच्छ हाइड्रोजन बहुत कुछ कर सकती है जो हमें तत्काल करने की आवश्यकता है। और कई यूरोपीय देशों, ऑस्ट्रेलिया, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका की सरकारों के पास अपनी अर्थव्यवस्थाओं को डीकार्बोनाइज करने के लिए इसका उपयोग करने की महत्वाकांक्षी योजनाएँ हैं। लेकिन व्यवहार में हम हाइड्रोजन को स्वच्छ कैसे बनाते हैं?

हाइड्रोजन को कैसे साफ करें

इनोवेटर्स कई अलग-अलग तकनीकों पर काम कर रहे हैं, जिनमें से कुछ अन्य की तुलना में अधिक परिपक्व हैं।

पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में बदलने के लिए एक विकल्प सौर, पवन या परमाणु ऊर्जा का उपयोग करना है। इस प्रक्रिया, जिसे इलेक्ट्रोलिसिस के रूप में जाना जाता है, का आविष्कार 1800 में पहली बैटरी का उपयोग करके किया गया था जिसका आविष्कार अभी-अभी एलेसेंड्रो वोल्टा ने किया था। दो शताब्दियों से भी अधिक समय के बाद, वही मूल सिद्धांत बड़े पैमाने पर स्वच्छ हाइड्रोजन उत्पादन की कुंजी हो सकता है। चार अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइजर प्रौद्योगिकियां विकसित की जा रही हैं, और इलेक्ट्रोलाइज्ड हाइड्रोजन को लागत-प्रतिस्पर्धी बनाने के लिए प्रत्येक की कीमत कम करने की जरूरत है।

एक अन्य विकल्प मौजूदा तरीकों का उपयोग करके हाइड्रोजन का उत्पादन करना है जो जीवाश्म ईंधन को जलाते हैं और फिर इस प्रक्रिया में उत्पादित CO2 को वायुमंडल में छोड़ने से पहले कैप्चर करते हैं। मौजूदा तकनीकों का उपयोग करके जारी किए गए कार्बन के 100 प्रतिशत पर कब्जा करना कभी भी किफायती नहीं हो सकता है, लेकिन जब हम हजारों औद्योगिक सुविधाओं के लिए अपने बुनियादी ढांचे को फिर से तैयार करने की प्रतीक्षा कर रहे हैं, तो कार्बन कैप्चर ड्राइव उत्सर्जन को कम करने में मदद कर सकता है।

अन्य स्वच्छ हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियां और दूर हैं।

मीथेन (CH4) प्राथमिक जीवाश्म ईंधन है जिसका उपयोग अब हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। जब यह उच्च तापमान पर पानी (H2O) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो H2 और CO2 दोनों उत्पन्न होते हैं। हालांकि, एक अलग ताप प्रक्रिया के माध्यम से जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होती है, जिसे पायरोलिसिस कहा जाता है, हाइड्रोजन परमाणुओं को अलग करना और केवल ठोस कार्बन को छोड़ना संभव है – एक पेंसिल में सीसे के बारे में सोचें।

अंत में, दुनिया भर में भूगर्भीय संरचनाओं में हाइड्रोजन के भंडार हैं, और सिद्धांत रूप में भूगर्भीय हाइड्रोजन में सस्ती, शून्य-उत्सर्जन हाइड्रोजन की विशाल आपूर्ति प्रदान करने की क्षमता है। वैज्ञानिक अभी भी प्राकृतिक भंडार से भूगर्भीय हाइड्रोजन को खोजने और निकालने के तरीकों पर शोध करने के शुरुआती चरण में हैं।

स्वच्छ हाइड्रोजन को सस्ता बनाना

इसलिए स्वच्छ हाइड्रोजन की क्षमता तांत्रिक है, और इसकी आवश्यकता हर दिन स्पष्ट होती जा रही है। यूक्रेन में रूस के युद्ध को लें, जिसने हाइड्रोजन को न केवल जलवायु परिवर्तन का मुद्दा बल्कि ऊर्जा सुरक्षा का मुद्दा भी बना दिया है। यूरोपीय संघ ने पहले ही 2030 तक 20 मिलियन टन ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन और आयात करने की अपनी मंशा की घोषणा कर दी है, जो रूसी प्राकृतिक गैस के आयात पर अपनी निर्भरता को कम से कम एक तिहाई कम करने के लिए पर्याप्त है।

लेकिन हाइड्रोजन के सामने वही चुनौती है जो हर दूसरी स्वच्छ तकनीक के बारे में है: क्या हम कीमत को काफी कम, काफी तेजी से प्राप्त कर सकते हैं? अगर लोगों को हरा-भरा होने के लिए बहुत अधिक भुगतान करना पड़ता है, तो परिवर्तन बहुत धीरे-धीरे होगा। लेकिन अगर हम ग्रीन प्रीमियम को शून्य के करीब ले आते हैं, तो एक समृद्ध शून्य-शून्य अर्थव्यवस्था बनाने का एक मौका है। यह व्यापार और सरकारों के बीच सहयोग के लिए एक बड़ा धक्का देने जा रहा है, जो निवेश और नीतियों के साथ आक्रामक होकर नवाचार को सामान्य से अधिक तेजी से घटित कर सकते हैं।

ब्रेकथ्रू एनर्जी, जिस जलवायु पहल को मैंने शुरू करने में मदद की, वह कई तरह से स्वच्छ हाइड्रोजन के व्यावसायीकरण का समर्थन कर रही है। ब्रेकथ्रू एनर्जी फेलो कार्यक्रम प्रारंभिक चरण के विचारों पर काम करने वाले नवप्रवर्तकों को धन देता है। ब्रेकथ्रू एनर्जी वेंचर्स स्वच्छ हाइड्रोजन पर काम करने वाली कंपनियों में निवेश करती है। और निर्णायक ऊर्जा उत्प्रेरक कार्यक्रम अन्य जलवायु प्रौद्योगिकियों के बीच, स्वच्छ हाइड्रोजन के लिए बाजार के समय को गति देता है।

जितना अधिक हर कोई स्वच्छ हाइड्रोजन के कई लाभों के बारे में उत्साहित होगा, उतनी ही तेजी से व्यवसाय और सरकारें इसे जीवाश्म ईंधन का वास्तविक विकल्प बनाने के काम में लगेंगी। इस तरह हम एक जलवायु आपदा से बचते हैं।

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