पेट्रोलियमको एउटा विकल्प हाइड्रोजन ऊर्जा
अधिकांश विकसित देशले पछिल्ला वर्षहरूमा हाइड्रोजनलाई इन्धनका रूपमा प्रयोग गरिरहेका छन् । सामान्यतः प्राकृतिक हाइड्रोजन स्वतन्त्र रूपमा पाइने तत्त्व होइन । यो कुनै अन्य तत्त्व, खास गरी अक्सिजन अणुसित मिलेर बसेको हुन्छ । पानी यसको राम्रो उदाहरण हो ।
पानी हाइड्रोजन र अक्सिजन मिसिएको यौगिक पदार्थ हो । मिथेन, पेट्रोलियम र कोइलामा पनि हाइड्रोजन तत्त्व हुन्छ । यो तत्त्व ब्रह्माण्डमा अत्यधिक मात्रामा उपलब्ध छ । सामान्य तापक्रम र चापमा यो ग्यास अवस्थामा रहन्छ । पृथ्वीमा पाइने अनेक तत्त्वमध्ये सबभन्दा हलुका तत्त्व हो यो । तौलका आधारमा इन्धनका अन्यस्रोतभन्दा अत्यधिक ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्ने क्षमतावान् इन्धन मानिन्छ यसलाई । त्यसैले अन्तरिक्षमा पठाउने भू–उपग्रहहरूमा हाइड्रोजन ग्यास प्रयोग गरिन्छ । धेरै ऊर्जा उत्पादन क्षमता र प्रदूषणरहित भएकाले यो सवारीसाधानलगायत खाना पकाउन, घर तताउन, कलकारखाना र यातायातका साधन चलाउन उपयोग गर्न सकिन्छ । पाइपबाट यो ग्यास लक्षित उपभोक्तासम्म पुर्याउन सकिन्छ । त्यसैले लामो दूरीमा विद्युतीय ऊर्जा तारबाट वितरण गर्नुभन्दा यो ग्यास सस्तो पर्छ ।
सन् १८०० मा पहिलो पटक बेलायती वैज्ञानिकद्वय विलियम निकोल्सन र एन्थोनी कर्लिस्लीले विद्युतीय विच्छेदन प्रक्रियाद्वारा पानीलाई हाइड्रोजन र अक्सिजन अणुमा छुट्याएका थिए । यो प्रविधि बढी खर्चिलो भएकाले वैज्ञानिकहरू विकल्पको खोजीमा थिए । यसै क्रममा स्टिम रिफर्मिङ विधि पत्ता लगाइसकिएको छ । यो विधि सस्तो भएकाले सर्वाधिक प्रचलनमा छ । प्राकृतिक ग्यासहरूलाई स्टिम रिफर्मिङ विधिबाट प्रशोधन गरी हाइड्रोजन ग्यास संकलन गरिन्छ । पानीबाट हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्ने प्रविधि नयाँ भने होइन । लगभग ९५ वर्षअघि नै नर्वेले विद्युतीय विच्छेदन विधि अपनाएर १३५ मेगावाट क्षमताका हाइड्रोजन इन्धन प्रयोग गरी युरिया तथा अल्मोनियम प्रशोधन गर्ने दुइटा उद्योगहरू सञ्चालन गरेको थियो । यसले ठूला उद्योगहरूका लागि हाइड्रोजन इन्धन प्रयोगको सम्भावना रहेको प्रमाणित गर्यो ।
विद्युतीय विच्छेदन विधिबाट १ केजी हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्न ९ केजी पानी चाहिन्छ । यसरी उत्पादित हाइड्रोजन ग्यास १ टेरावाट प्रतिघण्टाका दरले १ वर्षसम्म ब्याट्रीका रूपमा भण्डारण गर्न सकिन्छ । तर अन्य इन्धन यसरी लामो समयसम्म भण्डारण गर्न सकिँदैन । किनभने ब्याट्रीमा विद्यमान रसायनहरूबीच रासायनिक प्रतिक्रिया भई ऊर्जा विलिन हुन्छ । जैविक इन्धनबाट प्राप्त ऊर्जाभन्दा यो ग्यास १ हजार गुणा बढी लामो समयसम्म भण्डारण गर्न सकिन्छ । १ केजी सौर्य, वायु वा विद्युतीय ऊर्जा रहेको ब्याट्रीले एउटा कार जति किलोमिटर गुडाउन सक्छ, १ केजी हाइड्रोजन ऊर्जा संकलन भएको सोही गुणस्तरको ब्याक्ट्रीले ४०० गुणा बढी (४०० वटा कार) गुडाउन सक्छ । यसैगरी १ केजी जैविक इन्धनले १२ किलोवाट प्रतिघण्टा ऊर्जा दिन्छ भने हाइड्रोजन ग्यासले ३३ किलोवाट प्रतिघण्टा । यो ग्यास अन्य इन्धनभन्दा लगभग तीन गुणा बढी क्षमतावान् हुन्छ । हाल उत्पादन गर्न महँगो भए पनि विमान र रेलजस्ता ऊर्जा धेरै खपत गर्ने सवारीसाधानहरूमा हाइड्रोजन ग्यास प्रयोग गर्न थालिसकिएको छ ।
सन् २०१८ देखि युरोपका विभिन्न यातायात कम्पनीले बस, कारजस्ता साना सवारीसाधनहरूमा पनि हाइड्रोजन ग्यास प्रयोग गरिरहेका छन् । हालै भारत र चीनका सहरहरूमा पनि हाइड्रोजन ऊर्जा प्रयोग गरी परीक्षणका लागि सवारीसाधनहरू गुड्न थालेका छन् ।
मानव विकासको इतिहास लगभग ८ लाख वर्ष लामो भए पनि विगत २०० वर्षको अवधिमा जैविक इन्धन प्रयोगका कारण वायुमण्डलमा अत्यधिक प्रदूषित (खासगरी हरितगृह) ग्यासहरू उत्सर्जन भइरहेका छन् । अहिले विश्वले खपत गर्ने कुल अंशको लगभग ९० प्रतिशत इन्धन जैविक स्रोतबाट पाइन्छ । यसबाट उत्सर्जित प्रदूषित ग्यासले मानव स्वास्थ्यमा असर मात्र नपुर्याई जलवायु परिवर्तनका माध्यमले विभिन्न प्रकोप निम्त्याएको छ । सुक्खा, खडेरी, अतिवृष्टि, खण्डवृष्टि, अनावृष्टि, बाढी, पहिरो, डढेलो, शितलहर, लू, आगलागिका घटना बढिरहेका छन् । बर्सेनि अनगिन्ती धनजनको क्षति भइरहेको छ । यसले वातावरण तथा पारिस्थितिक प्रणालीमा पनि पुर्याइरहेको असर हाम्रो अनुमानभन्दा धेरै बढी छ । जैविक इन्धनलाई विस्थापन गरी कार्बन उत्सर्जनलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सकिने उपायको खोजी गर्दै विश्वसमुदाय हाइड्रोजन ऊर्जाका पक्षमा आइपुगेको हो ।
जर्मनी, हंगेरी, न्युजिल्यान्ड, स्पेन, स्विडेन, बेलायत, डेनमार्क, नर्वे, जापान, फ्रान्स, पोर्चुगल, अस्ट्रेलियालगायत हाइड्रोजन ग्यास प्रयोगका लागि कानुनी व्यवस्था बनाइसकेका वा बनाउने प्रक्रियामा छन् । साउदी अरब, यूएई, ओमनजस्ता तेलका खानी भएका मुलुकले पनि हाइड्रोजन ऊर्जामा आधारित योजना बनाइरहेका छन् । पानीलाई विश्लेषण गरी हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्ने मूल्य वा लगानी क्रमशः घट्दो छ । हाइड्रोजन ऊर्जा ५ वर्षअघिभन्दा आधा नै सस्तो भएको छ । अझ सन् २०३० सम्म मूल्य ४० देखि ६० प्रतिशतसम्म घट्ने अनुमान । अर्को आकलनअनुसार, सन् २०५० मा यसको उत्पादन लगभग दस गुणाले बढ्नेछ । अचेल हरित हाइड्रोजन इन्धनको मूल्य ३–७.५ अमेरिकी डलर प्रतिकेजी पर्छ भने सन् २०५० मा १–२ डलर प्रतिलिटरमा झर्ने अनुमान छ ।
विश्वभरिका सरकारी नेतृत्वहरू हरित हाइड्रोजन इन्धन प्रवर्द्धनका लागि लगानी र नीति विकासका पक्षमा छन् । सन् २०१७ देखि अमेरिकाले हरित हाइड्रोजन इन्धनको विकासका लागि पूर्वाधार बनाउन प्रतिवर्ष १५० मिलियन डलर लगानी गर्दै आइरहेको छ भने बाइडेन प्रशासनले अगामी १० वर्षका लागि स्वच्छ ऊर्जा विकास गर्न ४०० बिलियन डलर
छुट्याएको छ । युरोपियन युनियनमा आबद्ध राष्ट्रहरूले यसकै लागि प्रतिवर्ष २ बिलियन र चिनियाँ सरकारले सन् २०२३ सम्ममा यही ऊर्जामा आधारित सवारीसाधान उत्पादन तथा पूर्वाधार विकास गर्न २१७ बिलियन डलर लगानी गर्ने प्रतिबद्धता जनाइसकेका छन् । हरित हाइड्रोजन ऊर्जामा आधारित सवारीसाधानको अध्ययन–अनुसन्धान र विकासका लागि अनुदान दिने योजना युरोपियन हाइड्रोजन रणनीतिमा छ । यसबाहेक विश्वका सम्भ्रान्त लगानीकर्ताहरू यसका लागि आवश्यक पूर्वाधार र नवीकरण ऊर्जा विकासका लागि लगभग ७ ट्रिलियन डलर संकलन गर्ने योजनामा छन् । यो रकम विगतमा निजी क्षेत्रका लगानीकर्ताले यस ऊर्जा क्षेत्रमा छुट्याएको भन्दा २०० प्रतिशत बढी हो । सरकारी र निजी क्षेत्रले गरेको लगानीले ऊर्जा क्षेत्रका लागि हरित हाइड्रोजनको महत्त्वपूर्ण भूमिका छ भन्ने प्रमाणित गरिरहेको छ ।
नेपालले पनि डिसेम्बर २०२१ मा हरित हाइड्रोजन ऊर्जाका लागि नीति बनाउन ऊर्जा आयोगका सहसचिवको नेतृत्वमा विश्वविद्यालयहरूका विज्ञसहितको ६ सदस्यीय समन्वय समिति गठन गरेको थियो । समितिले आवश्यक नीति निर्माण गरी नेपालले पेरिस सम्झौतामार्फत गरेको प्रतिबद्धता, सन् २०५० सम्म कार्बनशून्य लक्ष्य पूरा गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने विश्वास गर्न सकिन्छ ।
गुरुङ संरक्षणविद् हुन् ।
प्रकाशित : फाल्गुन २५, २०७८ ०८:३०
