ہائیڈروجن توانائی کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتی ہے۔

1.ہائیڈروجن توانائی کیا ہے؟

ہائیڈروجن، متواتر جدول میں نمبر ایک عنصر، پروٹون کی سب سے کم تعداد ہے، صرف ایک۔ ہائیڈروجن ایٹم تمام ایٹموں میں سب سے چھوٹا اور ہلکا بھی ہے۔ ہائیڈروجن بنیادی طور پر زمین پر اپنی مشترکہ شکل میں ظاہر ہوتی ہے، جس میں سب سے نمایاں پانی ہے، جو کائنات میں سب سے زیادہ تقسیم ہونے والا مادہ ہے۔

ہائیڈروجن کی دہن کی قیمت بہت زیادہ ہے۔ قدرتی گیس، پٹرول اور ہائیڈروجن کے ایک ہی بڑے پیمانے پر جلانے سے دی گئی گرمی کی مقدار کا موازنہ کریں:

انہی حالات میں،

1 گرام قدرتی گیس جلانا، پیمائش کے مطابق، تقریباً 55.81 کلوجول حرارت؛

1 گرام پٹرول جلانے سے تقریباً 48.4 کلوجول گرمی نکلتی ہے۔

1 گرام ہائیڈروجن جلانے سے تقریباً 142.9 کلوجول گرمی نکلتی ہے۔

ہائیڈروجن کو جلانے سے قدرتی گیس سے 2.56 گنا زیادہ اور پٹرول سے 2.95 گنا زیادہ گرمی نکلتی ہے۔ ان اعداد و شمار سے یہ دیکھنا مشکل نہیں ہے کہ ہائیڈروجن میں مثالی ایندھن کی بنیادی خصوصیات ہیں - اعلی دہن کی قیمت!

ہائیڈروجن توانائی بنیادی طور پر ثانوی توانائی سے تعلق رکھتی ہے، کلیدی اس بات میں مضمر ہے کہ آیا اس کی منطق، ٹیکنالوجی اور معیشت میں ماحولیاتی توازن، ماحولیاتی نظم و نسق اور موسمیاتی تبدیلی کی اہمیت اور قدر ہے۔ ثانوی توانائی بنیادی توانائی اور توانائی استعمال کرنے والوں کے درمیان درمیانی ربط سے تعلق رکھتی ہے، اور اسے دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ایک "عمل کی کارکردگی کا ذریعہ"، دوسرا "جسمانی توانائی پر مشتمل توانائی"۔ اس میں کوئی شک نہیں کہ برقی توانائی سب سے زیادہ استعمال ہونے والا "عمل کی کارکردگی کا ذریعہ" ہے، جب کہ پٹرول، ڈیزل اور مٹی کا تیل سب سے زیادہ استعمال ہونے والا "طاقت بخش توانائی کا ذریعہ" ہے۔

منطقی نقطہ نظر سے، چونکہ "عمل کی کارکردگی کے ذرائع" کو بڑی مقدار میں براہ راست ذخیرہ کرنا مشکل ہے، اس لیے مضبوط نقل و حرکت کے ساتھ جدید نقل و حمل کی گاڑیاں، جیسے کاریں، بحری جہاز اور ہوائی جہاز، پاور پلانٹس سے بڑی مقدار میں برقی توانائی استعمال نہیں کر سکتے۔ اس کے بجائے، وہ صرف بڑی مقدار میں "توانائی پر مشتمل توانائی" استعمال کر سکتے ہیں جیسے کہ پٹرول، ڈیزل، ایوی ایشن کیروسین اور مائع قدرتی گیس۔

تاہم، روایت ہمیشہ قائم نہیں رہ سکتی ہے، اور روایت ہمیشہ منطقی نہیں ہوسکتی ہے۔ برقی گاڑیوں اور ہائبرڈ الیکٹرک گاڑیوں کے عروج اور ترقی کے ساتھ، "عمل کی کارکردگی کا ذریعہ" "توانائی پر مشتمل توانائی" کی جگہ بھی لے سکتا ہے۔ منطقی استدلال کے مطابق، جیواشم توانائی کے مسلسل استعمال کے ساتھ، وسائل بالآخر ختم ہو جائیں گے، اور نئی "توانائی پر مشتمل توانائی" لامحالہ ظاہر ہو گی، جن میں ہائیڈروجن توانائی اہم نمائندہ ہے۔

ہائیڈروجن فطرت میں وافر مقدار میں موجود ہے، جو کائنات کے بڑے پیمانے پر ایک اندازے کے مطابق 75 فیصد ہے۔ یہ ہوا، پانی، جیواشم ایندھن اور تمام قسم کے کاربوہائیڈریٹ میں وسیع پیمانے پر موجود ہے۔

ہائیڈروجن میں دہن کی اچھی کارکردگی، اعلی اگنیشن پوائنٹ، وسیع آتش گیر رینج، اور تیز دہن کی رفتار ہے۔ کیلوری کی قدر اور دہن کے نقطہ نظر سے، ہائیڈروجن یقینی طور پر ایک اعلیٰ معیار کی اور موثر توانائی ہے۔ اس کے علاوہ، ہائیڈروجن خود غیر زہریلا ہے. دہن کے بعد پانی اور تھوڑی مقدار میں ہائیڈروجن نائٹرائڈ پیدا کرنے کے علاوہ، یہ ماحولیات اور ماحول کے لیے نقصان دہ آلودگی پیدا نہیں کرے گا، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج نہیں ہوگا۔ لہذا، ہائیڈروجن توانائی کا تعلق صاف توانائی سے ہے، جو ماحولیاتی ماحول کی حکمرانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرنے کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔

2. ہائیڈروجن توانائی کا کردار

ہائیڈروجن توانائی میں ہائیڈروجن کی تیاری، اسٹوریج، نقل و حمل اور ایندھن بھرنے، ایندھن کے خلیات اور ٹرمینل ایپلی کیشنز کا احاطہ کرنے والی ایک بہت بڑی صنعتی سلسلہ ہے۔

بجلی کی پیداوار میں، ہائیڈروجن توانائی کا استعمال بجلی کی طلب کو متوازن کرنے اور اوقات کار کے دوران بجلی کی فراہمی کی کمی کو دور کرنے کے لیے صاف بجلی پیدا کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

حرارتی نظام میں، ہائیڈروجن توانائی کو قدرتی گیس کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے، جو کم کاربن توانائی کے ان چند ذرائع میں سے ایک ہے جو مستقبل میں قدرتی گیس کا مقابلہ کر سکتے ہیں۔

ہوا بازی کے شعبے میں، جو ہر سال 900 ملین ٹن سے زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج کرتا ہے، ہائیڈروجن توانائی کم کاربن ایوی ایشن کو ترقی دینے کا بنیادی طریقہ ہے۔

فوجی میدان میں، ہائیڈروجن ایندھن سیل فوجی میدان میں استعمال کیا جا سکتا ہے خاموش کے فوائد ہیں، مسلسل موجودہ، اعلی توانائی کے تبادلوں پیدا کر سکتے ہیں، سب میرین چپکے کی ایک اہم شرط ہے.

ہائیڈروجن انرجی گاڑیاں، ہائیڈروجن انرجی گاڑیوں میں دہن کی اچھی کارکردگی، تیز اگنیشن، ہائی کیلوریفک ویلیو، وافر ذخائر اور دیگر فوائد ہوتے ہیں۔ ہائیڈروجن توانائی کے ذرائع اور ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے، جو جیواشم توانائی کے تناسب کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتی ہے۔

صاف ستھرا ترقی کی سطح کو بہتر بنانا اور ہائیڈروجن توانائی کی ترقی ایک "کثیر توانائی کے تکمیلی" توانائی کی فراہمی کے نظام کی تعمیر کے لیے ایک اہم کیریئر ہے، اور توانائی کی تبدیلی اور اپ گریڈنگ کے لیے ایک اہم محرک ہے۔