अस्मिता सापकोटा
काठमाडौं, २५ भदौ । ग्रिन हाइड्रोजनको उत्पादनमा लगानी विश्व बजारमा चर्चाको विषय बनेको छ । साथै केही देशहरू यसको सम्भाव्यता खोजमा लागिपरेका छन् भने चीन, अमेरिका, भारत, इङ्ल्याण्ड, जापान लगायत यसको उत्पादनमा अग्रपङ्तिमा छन् । यसैगरी नेपालमा पनि गत कात्तिकमा काठमाडौं युनिभर्सिटी (केयू)ले ग्रिन हाइड्रोजन उत्पादन र प्रयोगको सफल परीक्षण गरिसकेको छ ।
ब्रह्माण्डमा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा पाइने तत्व हो हाइड्रोजन । यसको प्राकृतिक रङ वा गन्ध हँुदैन । यो ज्वलनशील हुनुका साथै विष्फोटक पनि हुन्छ । यो ग्यास ऊर्जाको शक्तिशाली स्रोत हो । त्यसैले यसको उत्पादन तथा खपत बढ्दो छ ।
एक किलोग्राम हाइड्रोजनमा प्राकृतिक ग्यासको तुलनामा २.४ गुणा बढी प्रयोग योग्य ऊर्जा हुन्छ । यसरी नै यसमा एक किलो ग्यासोलिनभन्दा झन्डै तीन गुणा बढी र एक किलो कोइला भन्दा लगभग चार गुणा बढी ऊर्जा हुन्छ ।
पेट्रोकेमिकल उद्योगमा दशकौंदेखि यसको प्रयोग हुँदै आएको छ । मलका लागि अमोनिया उत्पादन गर्न, प्लास्टिक तथा स्टील बनाउनुका साथै मेथानोल उत्पादन गर्न पनि यसको प्रयोग हुन्छ ।
के हाइड्रोजन एक स्वच्छ ऊर्जा हो ?
बिजुली उत्पादन गर्दा इन्धन सेलमा हाइड्रोजनको प्रयोग गरिन्छ । यसबाट प्रत्यक्ष हरित गृह ग्यास उत्सर्जन हुँदैन ।
हाइड्रोजन इन्धनको प्रयोग जीवाश्म इन्धन जत्तिकै सजिलो भने छैन । जीवाश्म इन्धनलाई प्राकृतिक स्रोतबाट निकालेर सिधै ऊर्जाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ । तर हाइड्रोजन प्रकृतिमा प्रायः पानीको रूपमा पाइने भएकाले पानीको एचटुओबाट हाइड्रोजनको एचलाई मात्र अलग गरेर भण्डारण गर्न समय र ऊर्जा चाहिन्छ ।
पानीबाट हाइड्रोजन अलग गर्ने धेरै तरीकाहरू छन् । तर प्रायः प्रक्रियाहरूबाट थोरै मात्रामा भए पनि प्रदूषित हरित गृह ग्यासको उत्सर्जन हुन्छ । यसको उत्पादनले विश्वव्यापी हरितगृह ग्यास उत्सर्जनको लगभग २.२ प्रतिशत योगदान गर्छ ।
हाइड्रोजन कसरी उत्पादन गरिन्छ ?
हाइड्रोजन प्राकृतिक रूपमा एक रङ्गहीन ग्यास भए तापनि उद्योगहरुले यसको उत्पादन विधि अनुसार यसमा विभिन्न रङको प्रयोग गर्दै आएका छन् ।
अहिलेको समयमा उत्पादित अधिकांश हाइड्रोजन ग्रे हाइड्रोजन हो । यसको उत्पादनमा प्राकृतिक ग्याँस वा मिथेन प्रयोग गरिन्छ । यो प्रक्रियालाई ‘स्टीम रिफर्मिङ’ भनिन्छ । प्रत्येक टन ग्रे हाइड्रोजन उत्पादनले वायुमण्डलमा लगभग १० टन कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन गर्छ ।
गे्र भन्दा पनि ब्ल्याक तथा ब्राउन हाइड्रोजनको उत्पादन प्रक्रिया प्रदूषणका दृष्टिले झनै हानिकारक मानिन्छ । कालो वा खैरो कोइलालाई उच्च तापक्रममा ग्यासमा परिणत गरेपछि यसको उत्पादन हुन्छ । उक्त प्रक्रियामा पृथ्वीको तापक्रम बढाउने कार्बन डाइअक्साइड तथा विषाक्त कार्बन मोनोअक्साइडको उत्सर्जन हुन्छ ।
ग्रे, ब्ल्याक तथा ब्राउन हाइड्रोजन सामान्यतया तेल प्रशोधन तथा मल उत्पादन लगायतका काममा प्रयोग गरिन्छ । विश्वव्यापी उत्पादित हाइड्रोजनको लगभग ९५ प्रतिशत हाइड्रोजन यस्ता छन् ।
यसरी नै ब्लु हाइड्रोजन उत्पादन गर्दा गे्र, ब्ल्याक तथा ब्राउनको तुलनामा कम प्रदूषण हुन्छ । साथै यसको उत्पादन प्रक्रियामा उत्सर्जित सबै कार्बन हावामा फैलिन पाउँदैन । यद्यपि यसबाट उत्सर्जित १० देखि २० प्रतिशत कार्बन भने कब्जा गर्न सकिँदैन र यो हावामा फैलिन्छ ।
पिङ्क हाइड्रोजन भने आणविक शक्तिको प्रयोगबाट उत्पादन हुन्छ । यसबाट हरित गृह ग्यास उत्सर्जन नभए तापनि रेडियोधर्मी फोहोर भने उत्पादन हुन्छ, जसको व्यवस्थापन कठिन हुन सक्छ । साथै आणविक शक्ति सबै ठाउँमा उपलब्ध नभएकाले यो विश्वव्यापी स्तरमा उत्पादन गर्न पनि गाह्रो छ ।
टर्कोइज भन्ने एक प्रयोगात्मक प्रक्रियाबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्दा सौर्य ऊर्जा वा नवीकरणीय जीवाश्म इन्धन ऊर्जाहरू प्रयोग गरिन्छ । यस्तो प्रक्रियाबाट भने ठोस कार्बन उत्सर्जन हुन्छ । जसको कारण वातावरण प्रदुषित हुन पाउँदैन । तर विश्वव्यापी हाइड्रोजन उत्पादनमा भने यसको खासै प्रयोग भएको पाइँदैन ।
ग्रिन हाइड्रोजनको उत्पादन विधि मात्र एक विधि हो, जसले उत्पादनको क्रममा कार्बन उत्सर्जन गर्दैन । यसमा इलेक्ट्रोलाइसिस प्रक्रियाबाट हाइड्रोजन उत्पादन गरिन्छ । तर ग्रिन हाइड्रोजनको उत्पादन विश्वव्यापी हाड्रोजन उत्पादनको १ प्रतिशत मात्र छ ।
कार्बनको उत्सर्जन न्यून गर्न । साथै बहुउपयोगी दीर्घकालीन ऊर्जा स्रोतको रूपमा ग्रिन हाइड्रोजन नै जीवाष्म ऊर्जाको उत्तम विकल्प देखिन्छ ।
किन कम उत्पादन हुन्छ ग्रिन हाइड्रोजन ?
बढी लागत, उचित पूर्वाधारको कमी तथा नवीकरणीय ऊर्जाको अभाव जस्ता कारणले ग्रिन हाइड्रोजन अन्यको तुलनामा कम उत्पादन भइरहेको देखिन्छ ।
ग्रिन हाइड्रोजनको उत्पादनमा ग्रे हाइड्रोजनको भन्दा दोब्बर बढी लागत लाग्छ । एक अन्तरराष्ट्रिय थिंक ट्याङकका अनुसार विश्वको ऊर्जा मागको १५ देखि २० प्रतिशत हाइड्रोजन ऊर्जा आपूर्ति गर्न सन् २०५० सम्ममा १५ ट्रिलियन डलर लगानी आवश्यक हुन्छ ।
हाइड्रोजन सम्बन्धी २०२३ को एक रिपोर्टमा भारत, मध्य पूर्व र अफ्रिका जस्ता नवीकरणीय ऊर्जाको सूर्य तथा हावा प्रचुर मात्रामा भएका ठाउँहरूमा हाइड्रोजनको उल्लेख्य रूपमा वृद्धि गर्न सक्ने अन्तरराष्ट्रिय इनर्जी एजेन्सीले बताएको छ । साथै यस्तो ठाउँमा यस ग्यासको उत्पादन गर्दा लागत कम लाग्ने यस रिपोर्टमा उल्लेख छ ।
यद्यपि यस्तो गर्नु भन्दा सूर्य तथा हावाबाट उत्पादन हुने नवीकरणीय ऊर्जा सीधै प्रयोग गर्दा लागत झनै कम लाग्ने र प्रभावकारी पनि हुने भन्दै केही आलोचकहरुले उक्त रिपोर्टको टिप्पणी गरेका छन् ।
विश्वभर नै हरित गृह ग्यासबाट निम्तिने जोखिमलाई कम गर्ने हो भने जुनसुकै क्षेत्रमा सूर्य तथा हावाबाट उत्पादित ग्रिन हाइड्रोजन ग्यास विश्वभरका ग्राहकलाई पु¥याउन आवश्यक हुन्छ । हाइड्रोजन ठूलो मात्रामा ढुवानी गर्न गाह्रो हुन्छ । यसको लागि सबै भन्दा पहिले विश्वका सबै क्षेत्रमा आवश्यक पूर्वाधार निर्माण गर्न आवश्यक छ ।
जर्मनी लगायत देशहरूले हाइड्रोजनलाई जीवाश्म ईन्धनको विकल्प बनाउनको लागि यस क्षेत्रमा ठूलो मात्रामा लगानी गर्ने लक्ष्य राखेका छन् ।
(एजेन्सीको सहयोगमा)
