હાઇડ્રોજન ઊર્જા શા માટે ધ્યાન આકર્ષિત કરે છે?

તાજેતરના વર્ષોમાં, વિશ્વભરના દેશો અભૂતપૂર્વ ઝડપે હાઇડ્રોજન ઊર્જા ઉદ્યોગના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપી રહ્યા છે. ઇન્ટરનેશનલ હાઇડ્રોજન એનર્જી કમિશન અને મેકકિન્સે દ્વારા સંયુક્ત રીતે બહાર પાડવામાં આવેલા રિપોર્ટ અનુસાર, 30 થી વધુ દેશો અને પ્રદેશોએ હાઇડ્રોજન એનર્જી ડેવલપમેન્ટ માટે રોડમેપ જાહેર કર્યો છે અને 2030 સુધીમાં હાઇડ્રોજન એનર્જી પ્રોજેક્ટ્સમાં વૈશ્વિક રોકાણ 300 બિલિયન યુએસ ડોલર સુધી પહોંચી જશે.

હાઇડ્રોજન ઊર્જા એ ભૌતિક અને રાસાયણિક ફેરફારોની પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોજન દ્વારા છોડવામાં આવતી ઊર્જા છે. હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનને ગરમી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે બાળી શકાય છે, અને બળતણ કોષો દ્વારા વીજળીમાં પણ રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. હાઇડ્રોજન પાસે માત્ર સ્ત્રોતોની વિશાળ શ્રેણી જ નથી, પરંતુ તેમાં સારા ઉષ્મા વાહક, સ્વચ્છ અને બિન-ઝેરી અને એકમ માસ દીઠ ઉચ્ચ ગરમીના ફાયદા પણ છે. સમાન સમૂહમાં હાઇડ્રોજનની ગરમીનું પ્રમાણ ગેસોલિન કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું છે. પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગ માટે તે એક મહત્વપૂર્ણ કાચો માલ છે અને એરોસ્પેસ રોકેટ માટે પાવર ઇંધણ છે. આબોહવા પરિવર્તનનો સામનો કરવા અને કાર્બન તટસ્થતા હાંસલ કરવા માટે વધતા જતા કોલ સાથે, હાઇડ્રોજન ઊર્જા માનવ ઉર્જા પ્રણાલીમાં ફેરફાર કરે તેવી અપેક્ષા છે.

હાઇડ્રોજન ઉર્જાને માત્ર પ્રકાશન પ્રક્રિયામાં તેના શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જનને કારણે જ નહીં, પરંતુ નવીનીકરણીય ઉર્જાની અસ્થિરતા અને વિરામ માટે અને બાદમાંના મોટા પાયે વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા માટે હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ ઊર્જા સંગ્રહ વાહક તરીકે થઈ શકે છે. . ઉદાહરણ તરીકે, જર્મન સરકાર દ્વારા "વીજળીથી ગેસ" ટેક્નોલોજીનો પ્રચાર કરવામાં આવી રહ્યો છે તે સ્વચ્છ વીજળી જેમ કે પવન ઉર્જા અને સૌર ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કરે છે, જેનો સમયસર ઉપયોગ કરી શકાતો નથી અને વધુ અસરકારકતા માટે લાંબા અંતરે હાઇડ્રોજનનું પરિવહન કરવું. ઉપયોગ વાયુની અવસ્થા ઉપરાંત, હાઇડ્રોજન પ્રવાહી અથવા નક્કર હાઇડ્રાઇડ તરીકે પણ દેખાઈ શકે છે, જેમાં સંગ્રહ અને પરિવહનની વિવિધ પદ્ધતિઓ છે. એક દુર્લભ "કપ્લન્ટ" ઉર્જા તરીકે, હાઇડ્રોજન ઉર્જા માત્ર વીજળી અને હાઇડ્રોજન વચ્ચેના લવચીક રૂપાંતરને જ અનુભવી શકતી નથી, પરંતુ વીજળી, ગરમી, ઠંડી અને ઘન, ગેસ અને પ્રવાહી ઇંધણના આંતરજોડાણને સમજવા માટે "પુલ" પણ બનાવી શકે છે, જેથી વધુ સ્વચ્છ અને કાર્યક્ષમ ઉર્જા સિસ્ટમ બનાવવા માટે.

હાઇડ્રોજન ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપોમાં બહુવિધ એપ્લિકેશન દૃશ્યો હોય છે. 2020 ના અંત સુધીમાં, હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ વાહનોની વૈશ્વિક માલિકી પાછલા વર્ષની સરખામણીમાં 38% વધશે. હાઇડ્રોજન ઊર્જાનો મોટા પાયે ઉપયોગ ધીમે ધીમે ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રથી પરિવહન, બાંધકામ અને ઉદ્યોગ જેવા અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિસ્તરી રહ્યો છે. જ્યારે રેલ પરિવહન અને જહાજો પર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન ઊર્જા પરંપરાગત તેલ અને ગેસ ઇંધણ પર લાંબા-અંતર અને ઉચ્ચ ભાર પરિવહનની નિર્ભરતાને ઘટાડી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગયા વર્ષની શરૂઆતમાં, ટોયોટાએ દરિયાઈ જહાજો માટે હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ સિસ્ટમ્સની પ્રથમ બેચ વિકસાવી અને પહોંચાડી. વિતરિત જનરેશન પર લાગુ, હાઇડ્રોજન ઊર્જા રહેણાંક અને વ્યાપારી ઇમારતો માટે પાવર અને ગરમી સપ્લાય કરી શકે છે. હાઇડ્રોજન ઉર્જા પેટ્રોકેમિકલ, આયર્ન અને સ્ટીલ, ધાતુશાસ્ત્ર અને અન્ય રાસાયણિક ઉદ્યોગોને અસરકારક રીતે કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે અસરકારક કાચો માલ, ઘટાડતા એજન્ટો અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ઉષ્મા સ્ત્રોતો પણ સીધા પ્રદાન કરી શકે છે.

જો કે, એક પ્રકારની ગૌણ ઊર્જા તરીકે, હાઇડ્રોજન ઊર્જા મેળવવાનું સરળ નથી. હાઇડ્રોજન મુખ્યત્વે પાણી અને અશ્મિભૂત ઇંધણમાં પૃથ્વી પર સંયોજનોના રૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. હાલની મોટાભાગની હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન તકનીકો અશ્મિભૂત ઊર્જા પર આધાર રાખે છે અને કાર્બન ઉત્સર્જનને ટાળી શકતી નથી. હાલમાં, નવીનીકરણીય ઉર્જામાંથી હાઇડ્રોજન ઉત્પાદનની ટેક્નોલોજી ધીમે ધીમે પરિપક્વ થઈ રહી છે, અને પુનઃપ્રાપ્ય ઊર્જા વીજ ઉત્પાદન અને પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદનથી શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. વૈજ્ઞાનિકો નવી હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન તકનીકોની પણ શોધ કરી રહ્યા છે, જેમ કે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીનું સૌર ફોટોલિસિસ અને હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે બાયોમાસ. ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ન્યુક્લિયર એનર્જી અને સિંઘુઆ યુનિવર્સિટીની નવી એનર્જી ટેક્નોલોજી દ્વારા વિકસિત ન્યુક્લિયર હાઇડ્રોજન પ્રોડક્શન ટેક્નૉલૉજીનું પ્રદર્શન 10 વર્ષમાં શરૂ થવાની અપેક્ષા છે. વધુમાં, હાઇડ્રોજન ઉદ્યોગ સાંકળમાં સંગ્રહ, પરિવહન, ભરણ, એપ્લિકેશન અને અન્ય લિંક્સનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે તકનીકી પડકારો અને ખર્ચની મર્યાદાઓનો પણ સામનો કરે છે. સંગ્રહ અને પરિવહનને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ તો, હાઈડ્રોજન ઓછી ઘનતા છે અને સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ હેઠળ લીક થવામાં સરળ છે. સ્ટીલ સાથે લાંબા ગાળાના સંપર્કથી "હાઈડ્રોજન એમ્બ્રીટલમેન્ટ" થશે અને બાદમાં નુકસાન થશે. કોલસો, તેલ અને કુદરતી ગેસ કરતાં સંગ્રહ અને પરિવહન વધુ મુશ્કેલ છે.

હાલમાં, નવા હાઇડ્રોજન સંશોધનના તમામ પાસાઓની આસપાસના ઘણા દેશો પૂરજોશમાં છે, જે દૂર કરવા માટે આગળ વધવામાં તકનીકી મુશ્કેલીઓ છે. હાઈડ્રોજન ઉર્જા ઉત્પાદન અને સંગ્રહ અને પરિવહન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરના સ્કેલના સતત વિસ્તરણ સાથે, હાઈડ્રોજન ઉર્જાની કિંમતમાં પણ ઘટાડો થવાની મોટી જગ્યા છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે 2030 સુધીમાં હાઈડ્રોજન ઉર્જા ઉદ્યોગ શૃંખલાનો એકંદર ખર્ચ અડધો થઈ જવાની ધારણા છે. અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે હાઈડ્રોજન સોસાયટી ઝડપી બનશે.