हिसाटा“अगर आपको याद हो कि बचपन में आप गुब्बारा फुलाते थे या मिल्कशेक पीते थे, तो आपके गालों में दर्द होता था, क्योंकि बुलबुले बनने से ऊर्जा का नुकसान होता था।”
ऑस्ट्रेलियाई हरित ऊर्जा कंपनी हिसाटा के डबलिन में जन्मे मुख्य कार्यकारी अधिकारी पॉल बैरेट, बुलबुले को खत्म करके दुनिया में सबसे सस्ती हाइड्रोजन बनाने की योजना के बारे में बता रहे हैं।
सिडनी के दक्षिण में स्थित औद्योगिक केन्द्र पोर्ट केम्बला में स्थित यह कंपनी इलेक्ट्रोलिसिस नामक एक परिचित प्रक्रिया का उपयोग कर रही है, जिसमें पानी के माध्यम से विद्युत प्रवाहित करके उसे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित किया जाता है।
लेकिन हिसाटा ने एक विशेष पदार्थ विकसित किया है जो पानी में रहता है और उसका कहना है कि यह उसके इलेक्ट्रोलाइजर को प्रतिस्पर्धी उत्पादों की तुलना में अधिक कुशल बनाता है।
कंपनी का कहना है कि वह पारंपरिक तरीकों की तुलना में 20% कम बिजली का उपयोग करके एक किलो हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकती है।
हाइड्रोजन पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है और महत्वपूर्ण बात यह है कि जब इसका उपयोग ईंधन के रूप में या औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है तो यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्पन्न नहीं करता है।
कई लोग हाइड्रोजन को कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में कटौती का उत्तर मानते हैं, विशेष रूप से इस्पात निर्माण और रासायनिक उत्पादन जैसे भारी उद्योगों में।
हाइड्रोजन का उत्पादन चार प्रकारों में होता है – हरा, ग्रे, नीला और काला।
हरे रंग का उत्पादन नवीकरणीय ऊर्जा से किया जाता है, ग्रे रंग मीथेन को कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन में विभाजित करके बनाया जाता है, जबकि नीला रंग भी इसी तरह बनाया जाता है, लेकिन CO2 उप-उत्पाद को पकड़कर संग्रहीत किया जाता है।
ब्लैक हाइड्रोजन का उत्पादन आंशिक रूप से जलते हुए कोयले से होता है।
लेकिन यदि हरित हाइड्रोजन की ओर बदलाव करना है तो इसकी आपूर्ति में बड़े पैमाने पर वृद्धि करनी होगी।
पर्थ के कर्टिन विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. लियाम वैगनर बताते हैं, “यह सुनिश्चित करना कि आपके पास हरित हाइड्रोजन का उत्पादन मांग बिंदु के काफी करीब हो और इसकी आपूर्ति को विनियमित करने में सक्षम होना शायद सबसे बड़ी चुनौती है।”
“उत्पादन की दक्षता और इन प्रक्रियाओं को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा सबसे बड़ी सीमा है।”
गेटी इमेजेजऑस्ट्रेलिया प्राकृतिक संसाधनों से समृद्ध है और लंबे समय से दुनिया की खदान रहा है। यह एक निर्यात-संचालित राष्ट्र है; इसके कोयले ने जापान को बिजली देने में मदद की है, जबकि इसके लौह अयस्क ने चीन के विकास में बहुत मदद की है। कई लोगों को उम्मीद है कि हाइड्रोजन भी इसका अनुसरण कर सकता है।
डॉ. वैगनर कहते हैं, “हाइड्रोजन की संभावनाएं उन देशों को ऊर्जा निर्यात करने के एक तरीके के रूप में हैं जो स्वयं पर्याप्त मात्रा में हाइड्रोजन का उत्पादन नहीं कर सकते हैं, चाहे वह तरल रूप में हो या अमोनिया के रूप में, जो कि मेरे विचार से सबसे अधिक संभावित है।”
हाइसाटा को उम्मीद है कि वह इसमें अपनी भूमिका निभाएगा। इसकी डिवाइस का आविष्कार सबसे पहले न्यू साउथ वेल्स राज्य के वॉलोंगोंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने किया था।
पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइजर में, पानी में बुलबुले चिपचिपे हो सकते हैं और इलेक्ट्रोड से चिपक सकते हैं, जिससे प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न हो सकती है और ऊर्जा की हानि हो सकती है।
इलेक्ट्रोडों के बीच स्पंज जैसी सामग्री का उपयोग करके, हाइसाटा उन परेशानी पैदा करने वाले बुलबुलों को समाप्त कर देता है।
श्री बैरेट कहते हैं, “यह आपके रसोई के स्पंज से अलग नहीं है। यह बस बहुत पतला है।”
उन्होंने आगे कहा, “इसे बहुत कम लागत पर बनाना बहुत आसान है।”
हाइड्रोजन क्षेत्र के लिए लागत और दक्षता बड़ी बाधाएं रही हैं, लेकिन हाइसाटा ने हाल ही में अपने उत्पादन को बढ़ाने के लिए 111 मिलियन अमेरिकी डॉलर (87 मिलियन पाउंड) का निवेश जुटाया है।
एमा फ्रेरीऑस्ट्रेलिया की राष्ट्रीय विज्ञान एजेंसी सीएसआईआरओ की शोध टीम की नेता डॉ. एमा फ्रेरी बताती हैं, “हम जिस प्राकृतिक हाइड्रोजन की बात कर रहे हैं, वह सीधे पृथ्वी से आ रही है।”
“ऑस्ट्रेलिया में मौजूद बहुत सी चट्टानें हाइड्रोजन पैदा कर सकती हैं। हमारे पास बहुत सारे पुराने ग्रेनाइट हैं जो अब भूमिगत हैं और रेडियोजेनिक प्रक्रियाओं के ज़रिए हाइड्रोजन पैदा कर सकते हैं।”
तथाकथित भू-जनित हाइड्रोजन को श्वेत या स्वर्ण हाइड्रोजन के नाम से भी जाना जाता है।
पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में रहने वाले फ्रांस में जन्मे भू-वैज्ञानिक डॉ. फ्रेरी इस बात की जांच कर रहे हैं कि इसे आर्थिक रूप से व्यवहार्य तरीके से कैसे निकाला, संग्रहीत और उपयोग किया जा सकता है।
“एक पारंपरिक हाइड्रोजन प्रणाली में एक चट्टान शामिल हो सकती है जो एक निश्चित दर पर हाइड्रोजन उत्पन्न करने में सक्षम हो, प्रवास पथ और एक जलाशय हो सकता है जहां हाइड्रोजन को संग्रहीत किया जा सके।
वह कहती हैं, “भंडार के शीर्ष पर सतही रिसाव गहराई पर हाइड्रोजन प्रणाली की उपस्थिति का संकेत दे सकता है।” “यह अन्य देशों में भी हो रहा है। माली में, लोग स्थानीय गाँव के लिए बिजली बनाने के लिए दस साल से अधिक समय से ज़मीन से प्राकृतिक हाइड्रोजन निकाल रहे हैं।”
अनुसंधान कार्य के बावजूद, कुछ लोगों को संदेह है कि हाइड्रोजन ऑस्ट्रेलिया के लिए एक बड़ा निर्यात बन जाएगा।
इनमें से एक है ऊर्जा अर्थशास्त्र एवं वित्तीय विश्लेषण संस्थान (आईईईएफए), जो एक वैश्विक शोध संगठन है जो नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग की वकालत करता है।
ऑस्ट्रेलिया में आईईईएफए की मुख्य कार्यकारी अधिकारी अमांडाइन डेनिस-रयान के अनुसार, ऑस्ट्रेलिया से हाइड्रोजन का निर्यात करना “कोई वित्तीय समझदारी नहीं होगी”।
“हाइड्रोजन की शिपिंग बहुत महंगी होगी। इसके लिए बहुत कम तापमान और बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, और इसमें बहुत अधिक नुकसान होता है। हाइड्रोजन का स्थानीय स्तर पर उपयोग करना अधिक समझदारी भरा है।”
उन्हें उम्मीद है कि सरकारी धन ऐसी परियोजनाओं पर “बर्बाद” नहीं होगा।
इलेक्ट्रोड पर बुलबुलों की तरह, नई प्रौद्योगिकियां और प्रक्रियाएं हमेशा ऐसे कठिन दौर से गुजरती हैं जहां प्रगति बाधित होती है और संदेह बढ़ता है, लेकिन हाइड्रोजन की प्रगति के वास्तुकारों को विश्वास है कि हमारे ऊर्जा परिवर्तन में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है।
मेलबर्न स्थित आरएमआईटी विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग स्कूल के प्रोफेसर बहमन शबानी एक इलेक्ट्रोलाइजर, एक भंडारण टैंक और एक ईंधन सेल का उपयोग करके अधिशेष नवीकरणीय ऊर्जा को संग्रहीत करने पर काम कर रहे हैं, जो एक साथ मिलकर बैटरी की तरह काम करते हैं।
“हाइड्रोजन पूरी दुनिया में लोकप्रिय हो रहा है। अगर आप चीन, जापान, जर्मनी, यूरोप और अमेरिका में निवेश के स्तर को देखें, तो पाएंगे कि सभी इस क्षेत्र के महत्व को समझ रहे हैं।”
