ગાડીમાંથી ધુમાડાને બદલે નીકળશે શુદ્ધ પાણી! જાણો પૃથ્વી પરના સૌથી સ્વચ્છ બળતણનો અસલી ખેલ
પશ્ચિમ એશિયા અને ઈરાન જેવા દેશો વચ્ચે ચાલી રહેલા યુદ્ધ અને તણાવની પરિસ્થિતિએ સમગ્ર વિશ્વને ફરી એકવાર ઊર્જા સુરક્ષા અને ઈંધણના વૈકલ્પિક સ્ત્રોતો વિશે વિચારવા મજબૂર કરી દીધું છે. તાજેતરમાં જ આંતરરાષ્ટ્રીય બજારમાં કાચા તેલની અછતને કારણે પેટ્રોલ અને ડીઝલના ભાવોમાં ઝીંકાયેલા તોતિંગ વધારાએ સામાન્ય માણસના ખિસ્સા પર મોટો બોજ નાખ્યો છે. ઇતિહાસ ગવાહ છે કે જેમ જેમ પેટ્રોલ-ડીઝલ મોંઘા થાય છે, તેમ તેમ દુનિયા વૈકલ્પિક ઈંધણ તરફ નજર દોડાવે છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં બેટરીથી ચાલતા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EV) નું વેચાણ વૈશ્વિક સ્તરે ખૂબ ઝડપથી વધ્યું છે. પરંતુ આ દરમિયાન હવે એક નવો અને શક્તિશાળી વિકલ્પ પણ ઝડપથી ચર્ચામાં આવી રહ્યો છે, અને તે છે ‘હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ’ (Hydrogen Fuel). દુનિયાભરની દિગ્ગજ ઓટોમોબાઈલ કંપનીઓથી લઈને ભારત સરકાર સુધીના તમામ આ વિકલ્પ પર ખૂબ જ ગંભીરતાથી અને યુદ્ધના ધોરણે કામ કરી રહ્યા છે. આવી સ્થિતિમાં સૌથી મોટો સવાલ એ ઊભો થાય છે કે શું હાઇડ્રોજન ખરેખર પેટ્રોલ અને ડીઝલનું સ્થાન લઈને ભવિષ્યનું અસલી ઈંધણ બની શકે ખરા?
હાઇડ્રોજન ટેકનોલોજી: શું છે આ વિજ્ઞાન અને કેમ તે સ્વચ્છ છે?
હાઇડ્રોજન કોઈ તદ્દન નવી શોધાયેલી ટેકનોલોજી નથી, વૈજ્ઞાનિકો આના પર લાંબા સમયથી સંશોધનો કરી રહ્યા છે. પરંતુ આજે તેની ચર્ચા એટલા માટે વધી છે કારણ કે તેને પૃથ્વી પર ઉપલબ્ધ સૌથી શુદ્ધ અને ‘ક્લીન એનર્જી’ (Clean Energy) તરીકે જોવામાં આવે છે. વાહનોમાં તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ફ્યુઅલ સેલ ઇલેક્ટ્રિક વ્હીકલ (FCEV) ટેકનોલોજી દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ અદભુત ટેકનોલોજીમાં વાહનની અંદર જ હાઇડ્રોજન ગેસ અને વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન વચ્ચે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કરાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાથી મોટી માત્રામાં વીજળી (ઇલેક્ટ્રિસિટી) પેદા થાય છે, જે વાહનની મોટરને પાવર આપે છે અને વાહન ચાલે છે.
આ ટેકનોલોજીની સૌથી અદભુત અને પ્રશંસનીય બાબત એ છે કે પારંપરિક એન્જિનોની જેમ તેમાંથી કોઈ ઝેરી ધુમાડો, કાર્બન મોનોક્સાઈડ કે પ્રદૂષણ ફેલાવતા વાયુઓ બહાર નથી નીકળતા. આ વાહનોના સાયલેન્સરમાંથી વેસ્ટેજ (બાય-પ્રોડક્ટ) તરીકે માત્ર શુદ્ધ પાણી અથવા વરાળ બહાર આવે છે. તેથી પર્યાવરણની દ્રષ્ટિએ આનાથી વધુ ઉત્તમ કોઈ વિકલ્પ હોઈ શકે નહીં.
ગ્રીન હાઇડ્રોજન: વાસ્તવિક પર્યાવરણ મિત્ર
અહીં એ સમજવું ખૂબ જ જરૂરી છે કે બજારમાં હાઇડ્રોજન મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારે ઓળખાય છે: ગ્રે, બ્લુ અને ગ્રીન હાઇડ્રોજન. જો હાઇડ્રોજન બનાવવા માટે કોલસો કે કુદરતી ગેસ જેવા અશ્મિભૂત ઈંધણ (Fossil Fuels) નો ઉપયોગ થાય, તો તેને ‘ગ્રે’ કે ‘બ્લુ’ હાઇડ્રોજન કહેવાય છે, જેમાં કાર્બનનું ઉત્સર્જન થાય છે અને તે પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડે છે. બીજી તરફ, જ્યારે પાણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોલિસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા અને તે પણ સૌર ઊર્જા કે પવન ઊર્જા જેવી રિન્યુએબલ એનર્જીનો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોજન અલગ કરવામાં આવે, ત્યારે તેને ‘ગ્રીન હાઇડ્રોજન’ કહેવામાં આવે છે. જો ખરેખર વાહનોને પ્રદૂષણમુક્ત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ બનાવવા હોય, તો ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન સસ્તું કરવું પડશે અને તેને દેશભરમાં મોટા પાયે ઉપલબ્ધ કરાવવું પડશે.
ક્યા ક્ષેત્રોમાં હાઇડ્રોજન સાબિત થશે આશીર્વાદરૂપ?
સામાન્ય રીતે લોકો એવું વિચારે છે કે હાઇડ્રોજન એ નાની કાર, બાઇક અને તમામ વાહનો માટે એક સરખો અને સાર્વત્રિક ઉકેલ છે, પરંતુ વાસ્તવિકતા કંઈક જુદી છે. બેટરીથી ચાલતા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EV) ની જેમ હાઇડ્રોજન દરેક જગ્યાએ ફિટ બેસતો નથી. ઓટોમોબાઈલ નિષ્ણાતોનું માનવું છે કે હાઇડ્રોજન તેવા ક્ષેત્રોમાં ક્રાંતિ લાવી શકે છે જ્યાં ભારે અને મોટી બેટરીઓ એક મોટી સમસ્યા બની જાય છે અથવા જ્યાં વાહનોએ લાંબુ અંતર કાપવાનું હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, લાંબી મુસાફરીની બસો, ભારે માલસામાન વહન કરતા ટ્રકો, ટ્રેનો, દરિયાઈ જહાજો અને એવિએશન (વિમાન) ક્ષેત્રમાં હાઇડ્રોજન સૌથી સચોટ વિકલ્પ છે. આ ભારે વાહનોમાં જો મોટી બેટરીઓ મૂકવામાં આવે તો વાહનોનું પોતાનું વજન જ એટલું વધી જાય છે કે તેઓ સામાન વહન કરી શકતા નથી. વળી, બેટરી ચાર્જ થવામાં કલાકોનો સમય લાગે છે, જ્યારે હાઇડ્રોજન સીએનજીની જેમ માત્ર થોડી જ મિનિટોમાં રિફ્યુઅલ કરી શકાય છે.
ભારતનું આયોજન: નેશનલ ગ્રીન હાઇડ્રોજન મિશન
ભારત ભવિષ્યની આ રેસમાં પાછળ રહેવા માંગતું નથી અને આ દિશામાં ભારતે ખૂબ જ મજબૂત શરૂઆતી કદમ ઉઠાવી લીધા છે. વર્ષ 2023 માં જ કેન્દ્ર સરકાર દ્વારા ‘નેશનલ ગ્રીન હાઇડ્રોજન મિશન’ ની જાહેરાત કરવામાં આવી હતી, જેના માટે સરકારે આશરે ૧૯,૭૪૪ કરોડ રૂપિયાનું જંગી બજેટ ફાળવ્યું છે. સરકારનો મહત્વાકાંક્ષી લક્ષ્યાંક છે કે વર્ષ 2030 સુધીમાં દેશમાં દર વર્ષે 50 લાખ મેટ્રિક ટન ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે. આ સિવાય દેશના દરિયાકાંઠાના પ્રમુખ બંદરો જેવા કે તૂતીકોરીન, પારાદીપ અને કંડલાને ગ્રીન હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદન અને વૈશ્વિક નિકાસ (એક્સપોર્ટ) કેન્દ્રો તરીકે વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે.
સરકારની સાથે ખાનગી અને જાહેર ક્ષેત્રની કંપનીઓ પણ આ કામમાં ખભેખભો મિલાવી રહી છે. JSW ગ્રુપે વર્ષ 2025 ના અંત સુધીમાં 3,600 MTPA ક્ષમતા ધરાવતો વિશાળ હાઇડ્રોજન પ્લાન્ટ શરૂ કરીને મોટી સફળતા મેળવી છે. બીજી તરફ, GAIL અને NTPC જેવી સરકારી કંપનીઓ પણ ભારતના મોટા શહેરોના ગેસ પાઇપલાઇન નેટવર્કમાં હાઇડ્રોજનનું મિશ્રણ (બ્લેન્ડિંગ) કરીને તેને લોકો સુધી પહોંચાડવાના પ્રોજેક્ટ્સ પર રાત-દિવસ કામ કરી રહી છે.
હાઇડ્રોજન સામેના આકરા પડકારો
ભલે હાઇડ્રોજનને ભવિષ્યનું સુવર્ણ ઈંધણ કહેવામાં આવતું હોય, પરંતુ તેની સામે હજુ પણ ઘણા મોટા પહાડ જેવા પડકારો ઉભા છે જેનો ઉકેલ લાવવો બાકી છે:
૧. ઊંચો ઉત્પાદન ખર્ચ: અત્યારે ગ્રીન હાઇડ્રોજન તૈયાર કરવાનો ખર્ચ સામાન્ય પેટ્રોલ-ડીઝલ કે બેટરી ઈવી કરતાં ઘણો વધારે છે.
૨. સ્ટોરેજ અને ટ્રાન્સપોર્ટની સમસ્યા: હાઇડ્રોજન ગેસનું ઘનત્વ (ડેન્સિટી) ખૂબ જ ઓછું હોય છે, વળી તે અત્યંત જ્વલનશીલ વાયુ છે. આથી તેને ખૂબ જ ઊંચા દબાણ (પ્રેશર) હેઠળ અથવા અત્યંત નીચા તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત કરવો અને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ સુરક્ષિત પહોંચાડવો એ એક અત્યંત ખર્ચાળ અને જટિલ પ્રક્રિયા છે.
૩. ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનો અભાવ: હાલમાં ભારતમાં હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનોની સંખ્યા નહિવત અથવા શૂન્ય સમાન છે.
૪. ઓછી કાર્યક્ષમતા: સપ્લાય ચેઈન અને ઉત્પાદન દરમિયાન થતા ઉર્જાના વ્યયને કારણે, હાઇડ્રોજનની એકંદર ક્ષમતા સીધી વીજળીથી ચાર્જ થતા બેટરી વાહનો (EV) કરતાં ઓછી માનવામાં આવે છે. આ જ કારણ છે કે સામાન્ય કાર ખરીદનારા ગ્રાહકો માટે નજીકના ભવિષ્યમાં હાઇડ્રોજન કાર કરતાં બેટરીવાળી ઈલેક્ટ્રિક કાર વધુ વ્યવહારુ અને સસ્તો વિકલ્પ દેખાઈ રહી છે.
