भविष्यको इन्धन- हरित हाइड्रोजन ?

काठमाडौं । हरित हाइड्रोजनले स्वच्छ ऊर्जाको सम्भावित स्रोतको रुपमा संसारभरी खुब चर्चा भइरहेको छ।

यसलाई ‘भविष्यको इन्धन’को रुपमा समेत व्याख्या गर्ने गरिएको छ। तर, हरित हाइड्रोजन भनेको चाहिँ के हो ? यसलाई किन ‘हरित’ भनिएको हो ? यसको प्रयोग र फाइदाहरु के के हुन् ? निकै सम्भावना बोकेको ऊर्जाको यो स्रोत, यसबारे भएका प्रगति र दक्षिण एसियामा यसको सम्भावना के छ त?

के हो हरित हाइड्रोजन ?
हाइड्रोजन ग्यास यातायात, ऊर्जा उत्पादन र औद्योगिक गतिविधिहरुमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसलाई जलाउँदा कार्बन डाइअक्साइड जस्तो हरितगृह ग्यास उत्सर्जन हुँदैन। हरितगृह ग्यास उत्सर्जन नगर्ने वायु वा सौर्य शक्तिजस्ता नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग गरेर उत्पादन गरिने हाइड्रोजन ग्यासलाई हरित हाइड्रोजन नाम दिइएको हो।

हाइड्रोजनलाई इन्धनको रुपमा कसरी प्रयोग गरिन्छ ?
रसायनको ऊर्जालाई विद्युतमा रुपान्तरण गर्ने एउटा उपकरण फ्युल सेलमा हाइड्रोजन ग्यासले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गर्दा विद्युत् र पानीको बाफ निस्किन्छ। कार्बन उत्सर्जन नगरी ऊर्जा उत्पादन गर्नसक्ने क्षमता भएका कारण जीवाश्म इन्धनको सम्भावित स्वच्छ विकल्पको रुपमा हाइड्रोजनलाई लिइएको हो।

हाइड्रोजन उत्पादन कसरी गरिन्छ ?
हाइड्रोजन ब्रह्माण्डमै सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा पाइने रासायनिक तत्व हो। यसरी प्रचुर मात्रामा उपलब्ध भएता पनि यो ग्यासकै रुपमा प्रयोग गर्न मिल्ने मात्रामा रहेको भने हुँदैन। यो पानीजस्तै मिश्रणको रुपमा रहेको हुन्छ। त्यसैले औद्योगिक विधिहरु प्रयोग गरेर हाइड्रोजन उत्पादन गर्नुपर्छ ।

प्राकृतिक ग्यास (जीवाश्म इन्धन)को सुधारका लागि यी सबै कुरा जोडिन्छन्। त्यसैगरी अन्य विधिहरु पनि रहेका छन् जस्तै इलेक्ट्रोलायसिस भनिने प्रक्रियामा पानीलाई यसका आधारभूत तत्वहरु हाइड्रोजन र अक्सिजनमा छुट्याउनका लागि विद्युतीय करेन्टको प्रयोग गरिन्छ।

हरित, खैरो र निलो हाइड्रोजनबीचको भिन्नता के हो ?
हाइड्रोजन ग्यास जलाउँदा कार्बन उत्सर्जन गर्दैन तर त्यो प्रकृयामा प्रयोग हुने विद्युतले उत्पादनमा भने जीवाश्म इन्धनको प्रयोगले हरितगृह ग्यास उत्पादन गरेको हुनसक्छ चाहे त्यो इलेक्ट्रोलायसिसमार्फत होस् वा अन्य प्रक्रियाबाट होस्। यसलाई सामान्यतया ‘खैरो हाइड्रोजन’ भनिन्छ।

यसले अहिलेको कुल उत्पादनको ९५ प्रतिशत अंश ओगटेको छ।कोइला वा ग्यासबाट विद्युत् प्रयोग गरी उत्पादन गरिएको तर कार्बन क्याप्चर एन्ड स्टोरेज (सीसीएस) प्रविधिसँग जोडिएको हाइड्रोजनलाई ‘निलो’ भनी वर्गीकरण गरिएको छ। सीसीएस प्रविधिले उत्सर्जन भएको कार्बनलाई समाउँछ र वातावरणमा प्रवेश गर्नबाट रोक्छ।

हरित हाइड्रोजन सौर्य वा वायु ऊर्जाका प्रविधिमार्फत उत्पादन गरिएको नवीकरणीय विद्युतबाट सञ्चालित इलेक्ट्रोलायसिस विधिमार्फत प्राप्त गरिन्छ।

हरित हाइड्रोजन ऊर्जा मिश्रणको एउटा मुख्य अंश बन्ला ?
इन्टरनेसनल इनर्जी एजेन्सी (आईईए) का अनुसार विश्वव्यापी ऊर्जा संक्रमणमा हाइड्रोजनले महत्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ तर यो समस्या समाधानमा यसको योगदान तुलनात्मकरुपमा सानो हुनेछ। सन् २०२० मा विश्वव्यापी इन्धन उपभोगमा हाइड्रोजन र हाइड्रोजनमा आधारित इन्धनको अंश ०.१ प्रतिशतभन्दा पनि कम थियो।

सन् २०५० सम्ममा विश्व नै कार्बन न्युट्रालिटीको अवस्थामा पुग्यो भने हाइड्रोजनको अंश बढेर १० प्रतिशत पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।हाइड्रोजनले सहयोगी भूमिका खेल्नसक्छ तर सौर्य वा वायु शक्ति जस्ता अन्य स्रोतलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्दैन किनभने सौर्य र वायु ऊर्जा उत्पादन सस्तो हुनुका साथै ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न र भवन तथा कारखानाहरुमा विद्युतीकरण गर्न सहज हुन्छ।

सशक्त नवीकरणीय पूर्वाधार भयो भने त्यसले पानीलाई यसका आधारभूत तत्वमा छुट्याउन चाहिने विद्युत् उपलब्ध गराएर हरित हाइड्रोजनको उत्पादन बढाउन सकिन्छ। ‘हरित हाइड्रोजनले नवीकरणीय ऊर्जालाई प्रतिस्थापन गर्न सक्दैन तर सौर्य ऊर्जामार्फत हरित हाइड्रोजनको उत्पादनलाई निकै बढावा दिन सकिन्छ,’ इन्डियन आयल कर्पोरेसन (आईओसी)का अनुसन्धान तथा विकास निर्देशक एसएसभी रमाकुमारले द थर्ड पोलसँग भने।

हरित हाइड्रोजनका प्रभावकारी प्रयोग ?

संसारभर अहिले उत्पादन गरिने हाइड्रोजनको अधिकांश भाग प्रशोधन र औद्योगिक क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ। आईईएको अनुमानअनुसार यो दशकको अन्त्यसम्ममा हाइड्रोजनलाई थुप्रै क्षेत्रमा प्रयोग गरिनेछ जस्तै विद्युत् प्रसारणका ग्रिड सञ्चालन गर्न भवन तथा यातायात क्षेत्रमा आवश्यक ऊर्जा प्रदान गर्न प्रयोग गरिनेछ।

अहिले उत्पादन भएको कुल हाइड्रोजनको एउटा सानो अंशलाई मल उद्योगमा अमोनिया बनाउन वा जल यातायातको इन्धनको रुपमा प्रयोग गर्ने गरिएको छ। यसलाई स्टिल उद्योगमा पनि प्रयोग गरिन्छ। अहिले अधिकांश विस्फोटन भट्टी (ब्लास्ट फर्नेस) मा प्रयोग गरिने कोइला र कोकलाई हरित हाइड्रोजनबाट प्रतिस्थापन गर्नसके सो क्षेत्रमा व्याप्त उत्सर्जनको ठूलै मात्रालाई कम गर्न सकिन्छ।

संक्रमणकालिन उर्जा लक्ष्यहरु हासिल गर्नका लागि नेसनल हाइड्रोजन मिसनमा लगानी गरिरहेको भारतजस्ता विकासोन्मुख देशहरुमा यातायात, ऊर्जा उत्पादन र उद्योगमा हाइड्रोजन प्रयोग गर्न सकिन्छ। आफ्नो उत्पादनलाई हरित ऊर्जासँग जोड्दै गर्दा सो मुलुकले अहिले प्राकृतिक ग्यास वा नाप्थाजस्ता खैरो हाइड्रोजन उत्पादन गर्न प्रयोग गरिरहेको जीवाश्म इन्धनको मात्रालाई पनि कम गर्छ।

हरित हाइड्रोजन प्रविधिका फाइदा?
विद्युत् उत्पादनका लागि मुख्यतः सौर्य, वायु वा जलस्रोतजस्ता नवीकरणीय स्रोतहरुको प्रयोग गरिन्छ। समग्र ऊर्जा खपतको यो एउटा पक्ष मात्र हो। सबै ऊर्जा प्रयोगको ठूलो अंश विद्युतले ओगट्ने गर्छ र यसलाई नवीकरणीय ऊर्जाबाट तुलनात्मक रुपमा सहजै प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ।

तर अन्य कैयौँ क्षेत्रहरु जस्तै लामो दूरीका यातायात वा ठूला उद्योगहरुले अहिले पनि कोइला, प्राकृतिक ग्यास वा पेट्रोलियम नै प्रयोग गर्छन्। हाइड्रोजनले विस्थापित गर्न सकिने प्रमुख ऊर्जा स्रोतहरु यिनै हुन्।आईईएका अनुसार हाइड्रोजनलाई ब्याट्रीहरुमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

विभिन्न देशहरुले ठूलो मात्रामा फ्युल सेल उत्पादन गरेर एउटा यस्तो पूर्वाधार बनाउन सक्छन् जसले नवीकरणीय ऊर्जा भण्डारण र आपूर्ति व्यवस्थालाई स्थिर बनाउन सक्छ नत्र भने यस्तो ऊर्जा हावाको गति र सूर्यको अवस्थाजस्ता मौसमी कारणले घटबढ (फलक्चुयट) हुन्छ।

कति महंगो हरित हाइड्रोजन?
आईईएको ग्लोबल हाइड्रोजन रिभ्यु २०२१ अनुसार हरित हाइड्रोजनको मूल्य अहिले प्रतिकिलोग्राम ३ देखि ८ अमेरिकी डलरको हाराहारीमा पर्न आउँछ। प्रतिकिलोग्राम ०.५ देखि १.७ अमेरिकी डलरमा पाइने खैरो हाइड्रोजनको तुलनामा हरित हाइड्रोजनको मूल्य प्रतिस्पर्धात्मक होइन।

हरित हाइड्रोजनलाई व्यापकरुपमा प्रयोग गर्नमा यही मूल्यको भिन्नता नै एउटा बाधकको रुपमा रहेको एजेन्सीको भनाइ छ। तर नवीकरणीय ऊर्जा मूल्यको घट्दो क्रमले केही समयमा सो भिन्नता कम हुने एजेन्सीको विश्वास छ। सन् २०३० सम्ममा हरित हाइड्रोजनको मूल्य प्रतिकिलो १ अमेरिकी डलर कायम गर्ने लक्ष्य धेरै देशहरुले राखेको र त्यसो भएको अवस्थामा जीवाश्म इन्धनसँग प्रतिस्पर्धात्मक हुने दिल्लीस्थित थिंक ट्यांक काउन्सिल अन इनर्जी, इनभाइरनमेन्ट एन्ड वाटर (सीईईडब्लू) का दिपक यादवले थर्ड पोलसँग बताए।

सो उद्योगको विस्तार हुँदै जाँदा हरित हाइड्रोजनको भाउ पनि प्रतिस्पर्धात्मक हुने तर त्यसका लागि नीतिहरु पनि त्यसअनुकूल हुनुपर्ने नवीकरणीय ऊर्जामा कार्यरत संस्था ओह्मियमका निर्देशक पशुपथी गोपालनको भनाइ छ।दक्षिण एसियामा हरित हाइड्रोजनपाकिस्तान सीईईडब्लूका दिपक यादवका अनुसार पाकिस्तानले प्रतिदिन १ सय ५० टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने योजना अघि सारेको बताए।

यस्तै पाइलट परियोजनाहरु बंगलादेश र श्रीलंकामा पनि जारी छन्। तर दक्षिण एसियामा हरित हाइड्रोजनको प्रमुख उत्पादक पनि भारत नै बन्ने अपेक्षा गरिएको यादवको भनाइ छ।अगस्त २०२१ मा भारतीय प्रधानमन्त्री नरेन्द्र मोदीले नेसनल हाइड्रोजन मिसनको उद्घाटन गरे। यस परियोजनाले सन् २०३० सम्ममा प्रतिवर्ष १० लाख टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने लक्ष्य लिएको छ।

यस योजनाअन्तर्गत सरकारले उत्पादनसँग जोडेर प्रोत्साहनका योजना सुरु गर्ने अपेक्षा गरिएको छ जसमा इलेक्ट्रोलाइजर उत्पादन र अनुसन्धान तथा विकासका लागि वित्तीय सहयोग समेटिने इन्डियन आयल कर्पोरेसनका एसएसभी रमाकुमारले थर्ड पोलसँग भने,’अन्तरिमकालीन लक्ष्यअनुसार सन् २०३० सम्ममा हामीले अहिलेको तहबाट १ अर्ब टन कार्बनडाइअक्साइड ग्रिनहाउस ग्यास कम गर्नेछौँ। यो सम्भव बनाउनका लागि र भारतलाई हरित मार्गमा लैजानका लागि हाइड्रोजनले नै मुख्य योगदान पुर्याउन सक्छ,’ उनले थपे।

औद्योगिक देशले के गर्ने ?

धेरैजसो रुपान्तरणकारी प्रविधिहरुलाई सुरुको चरणमा आवश्यक परेको जस्तै विकासोन्मुख देशहरुलाई पनि उनीहरुको हाइड्रोजन पूर्वाधारको विकासका लागि वित्त तथा ज्ञान हस्तान्तरण गर्नुपर्ने दिल्लीस्थित सीईईडब्लूका दिपक यादवले थर्ड पोलसँग भने।उनको संस्थाले गरेको एक अध्ययनअनुसार आगामी दशकमै भारतले यसमा ४४ अर्ब अमेरिकी डलरबराबरको लगानी गर्ने सम्भाव्यता छ।

तर, त्यसका साथै धनी मुलुकहरुले विकासोन्मुख देशहरुलाई ऊर्जा संक्रमणको मूल्य घटाउन सस्तो वित्तीय व्यवस्था गर्न पनि सघाउनुपर्ने उनको भनाइ छ।यादवका अनुसार भारतका उत्पादनकर्ताहरुले विकसित देशका प्रविधि प्रदायकहरुसँग ठूलो मात्रामा इलेक्ट्रोलाइजर उत्पादन गर्न सहकार्य गरिरहेका छन्।

हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने मुख्य औजार इलेक्ट्रोलाइजर नै हो। ठूला नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालीका लागि चाहिने पर्याप्त जमिन नभएका विकसित देशहरुले विकासोन्मुख देशहरुमा उत्पादन गरिएको हरित इन्धन र प्रविधि आयातका लागि पनि खुला हुनुपर्ने सीईईडब्लूको सुझाव छ।

INS