क्यों परमाणु का उपयोग करके उत्पादित गुलाबी हाइड्रोजन की बड़ी भूमिका हो सकती है

से टेस्ला की एलोन मस्क यूरोपीय आयोग के अध्यक्ष के लिए उर्सुला वॉन डेर लेयेन, पिछले कुछ वर्षों में कई हाई-प्रोफाइल नामों ने हाइड्रोजन की भूमिका के बारे में बात करते हुए देखा है - या नहीं - ग्रह के अधिक स्थायी भविष्य में बदलाव में खेल सकते हैं।

कस्तूरी है संदेह व्यक्त किया हाइड्रोजन की उपयोगिता के बारे में, लेकिन कई लोग सोचते हैं कि यह परिवहन और भारी उद्योग सहित कई क्षेत्रों में उत्सर्जन को कम करने में मदद कर सकता है।   

जबकि हाइड्रोजन और कम कार्बन भविष्य को सुरक्षित करने में एक उपकरण के रूप में इसके महत्व के बारे में एक प्रमुख चर्चा है - एक विषय जो उत्पन्न हुआ है बहुत बहस हाल के महीनों में - इसका अधिकांश उत्पादन अभी भी जीवाश्म ईंधन पर आधारित है।

दरअसल, एक के अनुसार सितंबर 2022 ट्रैकिंग रिपोर्ट अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी से, 2021 में कम उत्सर्जन हाइड्रोजन उत्पादन वैश्विक हाइड्रोजन उत्पादन के 1% से भी कम के लिए जिम्मेदार है।

यदि नियोजित ऊर्जा संक्रमण में इसकी कोई भूमिका है, तो हाइड्रोजन पीढ़ी को बहुत बड़े तरीके से बदलने की जरूरत है।   

शेफील्ड विश्वविद्यालय में ग्रांथम सेंटर फॉर सस्टेनेबल फ्यूचर्स के सह-निदेशक राचेल रोथमैन ने कहा, "कहने वाली पहली बात यह है कि हाइड्रोजन वास्तव में स्वाभाविक रूप से मौजूद नहीं है, इसलिए इसका उत्पादन करना होगा।"

उन्होंने कहा, "इसमें आगे बढ़ने में हमारी मदद करने की बहुत क्षमता है, लेकिन हमें इसे पहले स्थान पर कम कार्बन वाले तरीके खोजने की जरूरत है," उन्होंने कहा कि उत्पादन के विभिन्न तरीकों को "अलग-अलग रंगों को निरूपित किया गया था।"

रोथमैन ने सीएनबीसी को बताया, "हमारे हाइड्रोजन का लगभग 95% आज भाप मीथेन सुधार से आता है और इसमें एक बड़ा कार्बन पदचिह्न है, और इसे 'ग्रे' हाइड्रोजन कहा जाता है।"

एनर्जी फर्म के मुताबिक ग्रे हाइड्रोजन है राष्ट्रीय ग्रिड, "प्राकृतिक गैस, या मीथेन से निर्मित।" इसमें कहा गया है कि इस प्रक्रिया से जुड़ी ग्रीनहाउस गैसें कब्जा नहीं किया जाता है, इसलिए कार्बन फुटप्रिंट जिसे रोथमैन संदर्भित करता है।

इस तरह की पद्धति का प्रभुत्व स्पष्ट रूप से शुद्ध-शून्य लक्ष्यों के साथ है। नतीजतन, हाइड्रोजन के स्रोतों, प्रणालियों और रंगों की एक सरणी को अब विकल्प के रूप में सामने रखा जा रहा है।

इनमें हरित हाइड्रोजन शामिल है, जो विद्युत प्रवाह के साथ नवीनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके उत्पादित हाइड्रोजन को संदर्भित करता है पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित करना।

दूसरी ओर, ब्लू हाइड्रोजन, प्राकृतिक गैस - एक जीवाश्म ईंधन - और कार्बन कैप्चर उपयोगिता और भंडारण के उपयोग को इंगित करता है। वहां एक था आरोपित बहस नीली हाइड्रोजन समाज के डीकार्बोनाइजेशन में भूमिका निभा सकती है।

नीले और हरे रंग के साथ, एक और रंग ध्यान आकर्षित कर रहा है गुलाबी। हरे हाइड्रोजन की तरह, इसकी प्रक्रिया में इलेक्ट्रोलिसिस शामिल है, लेकिन इसमें एक महत्वपूर्ण अंतर है: गुलाबी परमाणु का उपयोग करता है।

रोथमैन ने कहा, "अगर आप विभाजित करते हैं ... पानी, आपको हाइड्रोजन और ऑक्सीजन मिलता है।" "लेकिन पानी को विभाजित करने में ऊर्जा लगती है, इसलिए गुलाबी हाइड्रोजन परमाणु से आने वाली ऊर्जा का उपयोग करके पानी को विभाजित कर रहा है।"

इसका मतलब है कि "पूरा सिस्टम लो कार्बन है, क्योंकि ... पानी में कोई कार्बन नहीं है ... लेकिन ऊर्जा स्रोत भी बहुत कम कार्बन है क्योंकि यह परमाणु है।"

इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, रोथमैन ने नोट किया कि परमाणु का उपयोग थर्मोकेमिकल चक्र नामक किसी चीज़ के साथ भी किया जा सकता है।

यह, उसने समझाया, पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित करने के लिए बहुत उच्च तापमान का उपयोग किया। 

गुलाबी हाइड्रोजन में पहले से ही कुछ संभावित महत्वपूर्ण समर्थक हैं। इनमें ईडीएफ एनर्जी शामिल है, जिसने यूके के लिए योजना बनाई गई 3.2-गीगावाट परमाणु ऊर्जा स्टेशन, सिज़वेल सी में हाइड्रोजन का उत्पादन करने का विचार रखा है।

"साइजवेल सी में, हम खोज रहे हैं कि हम हाइड्रोजन का उत्पादन और उपयोग कई तरीकों से कैसे कर सकते हैं," द फर्म की वेबसाइट कहती है। "सबसे पहले, यह पावर स्टेशन के निर्माण के दौरान कम उत्सर्जन में मदद कर सकता है।"

"दूसरी बात, एक बार जब सिज़वेल सी चालू हो जाता है, तो हम हाइड्रोजन को और अधिक कुशलता से बनाने के लिए उत्पन्न होने वाली कुछ गर्मी (बिजली के साथ) का उपयोग करने की उम्मीद करते हैं।"

ईडीएफ एनर्जी, जो बहुराष्ट्रीय कंपनी का हिस्सा है ईडीएफ समूह, सीएनबीसी को भेजे गए एक बयान में कहा: "परमाणु ऊर्जा से उत्पादित हाइड्रोजन ऊर्जा संक्रमण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है।"

कंपनी ने यह भी स्वीकार किया कि क्षेत्र और इसके विकास के सामने चुनौतियां थीं।

"हाइड्रोजन वर्तमान में एक अपेक्षाकृत महंगा ईंधन है और इसलिए कम कार्बन इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन के लिए महत्वपूर्ण चुनौती, चाहे अक्षय या परमाणु ऊर्जा से उत्पादित हो, उत्पादन की लागत को कम करना है," यह कहा।

इसके लिए "सहायक नीतियों की आवश्यकता थी जो शुरुआती हाइड्रोजन उत्पादन परियोजनाओं में निवेश को प्रोत्साहित करती हैं और उपयोगकर्ताओं को जीवाश्म ईंधन से कम कार्बन हाइड्रोजन पर स्विच करने के लिए प्रोत्साहित करती हैं।"

"कम कार्बन हाइड्रोजन के लिए बाजार बढ़ने से पैमाने की अर्थव्यवस्थाएं और" सीखने से सीख "मिलेगी जो उत्पादन की लागत को कम करने में मदद करेगी।"

जबकि हाइड्रोजन उत्पादन और व्यापक ऊर्जा संक्रमण में परमाणु भूमिका निभा सकता है, इसके बारे में उत्साह है - उदाहरण के लिए, IEA का कहना है कि परमाणु ऊर्जा में "बिजली क्षेत्र के डीकार्बोनाइजेशन में योगदान करने की महत्वपूर्ण क्षमता है" - यह बिना कहे चला जाता है कि यह सभी का पक्षधर नहीं है .

आलोचकों में ग्रीनपीस शामिल है। पर्यावरण संगठन का कहना है, "परमाणु ऊर्जा को हमारी ऊर्जा समस्याओं के समाधान के रूप में देखा जाता है, लेकिन वास्तव में यह जटिल और बेहद महंगा है।" "यह भारी मात्रा में खतरनाक अपशिष्ट भी बनाता है।"

एक बहुरंगी भविष्य?

सीएनबीसी के साथ अपने साक्षात्कार के दौरान, शेफ़ील्ड विश्वविद्यालय के रोथमैन ने बड़ी तस्वीर और विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन की भूमिका के बारे में बात की। क्या हम कभी ऐसा समय देख सकते हैं जब नीले और ग्रे हाइड्रोजन का स्तर शून्य हो जाए?

उन्होंने कहा, "यह निर्भर करता है कि आप कितने समय की अवधि देख रहे हैं," उन्होंने कहा, "एक आदर्श दुनिया में, वे अंततः बहुत कम हो जाएंगे।"

"आखिरकार, हम आदर्श रूप से अपने सभी ग्रे हाइड्रोजन से छुटकारा पा लेते हैं, क्योंकि ग्रे हाइड्रोजन में एक बड़ा कार्बन पदचिह्न होता है और हमें इससे छुटकारा पाने की आवश्यकता होती है," रोथमैन ने कहा।

"जैसा कि हम कार्बन कैप्चर और स्टोरेज में सुधार करते हैं, ब्लू हाइड्रोजन के लिए एक जगह हो सकती है और इसका मूल्यांकन अभी बाकी है, जो वहां के विकास पर निर्भर करता है।"

"गुलाबी और हरे रंग के बारे में हम जानते हैं कि इसके लिए एक जगह होनी चाहिए क्योंकि वहीं आपको वास्तव में कम कार्बन [हाइड्रोजन] मिलता है, और हम जानते हैं कि यह होना चाहिए, वहां पहुंचना संभव है।"

फियोना रेमेंट, यूके नेशनल न्यूक्लियर लेबोरेटरी में मुख्य वैज्ञानिक - जो ईडीएफ एनर्जी की तरह, ट्रेड एसोसिएशन हाइड्रोजन यूके का सदस्य है - ने आने वाले वर्षों में उपलब्ध विकल्पों की एक श्रृंखला के महत्व पर जोर दिया।

“नेट जीरो की चुनौती को कम करके नहीं आंका जा सकता; हमें जीवाश्म ईंधन पर अपनी निर्भरता को बदलने के लिए कम कार्बन हाइड्रोजन उत्पादन के सभी स्रोतों को अपनाने की आवश्यकता होगी," उसने सीएनबीसी को बताया।

जबकि हाइड्रोजन उत्पादन के विभिन्न तरीकों को अलग करने के लिए रंगों का उपयोग करने के बारे में बहुत सारी बातें हुई हैं, इस बात पर भी जीवंत चर्चा हुई है कि क्या इस तरह की वर्गीकरण प्रणाली का अस्तित्व भी होना चाहिए।

"हम जो चाहते हैं वह कम कार्बन हाइड्रोजन है," रोथमैन ने कहा। "और मुझे पता है कि विभिन्न रंगों के बारे में बहुत भ्रम है, और मैंने कुछ लोगों को कहते सुना है ... 'हमारे पास रंग भी क्यों हैं, हमारे पास सिर्फ हाइड्रोजन और कम कार्बन हाइड्रोजन क्यों नहीं है?'"

"और अंत में, यह कम कार्बन बिट है जो महत्वपूर्ण है, और गुलाबी और हरा दोनों ही ऐसा करेंगे।"