हरित हाइड्रोजन भनेको के हो ? के यसले दक्षिण एसियामा ऊर्जा रूपान्तरण गर्न सक्ला ?

हरित हाइड्रोजनले स्वच्छ ऊर्जाको सम्भावित स्रोतको रुपमा धेरैको ध्यान आकृष्ट गरिरहेको छ र यसलाई ‘भविष्यको इन्धन’को रुपमा समेत चर्चा गर्ने गरिएको छ । तर, हरित हाइड्रोजन भनेको चाहिँ के हो ? यसलाई किन ‘हरित’ भनिएको हो ? यसको प्रयोग र फाइदाहरु के के हुन् ? निकै सम्भावना बोकेको ऊर्जाको यो स्रोत, यसबारे भएका प्रगति र दक्षिण एसियामा यसको सम्भावनाबारे हामी यहाँ व्याख्या गर्छौं ।

हाइड्रोजन ग्यास यातायात, ऊर्जा उत्पादन र औद्योगिक गतिविधिहरुमा प्रयोग गर्न सकिन्छ । यसलाई जलाउँदा कार्बन डाइअक्साइड जस्तो हरितगृह ग्यास उत्सर्जन हुँदैन । हरितगृह ग्यास उत्सर्जन नगर्ने वायु वा सौर्य शक्तिजस्ता नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग गरेर उत्पादन गरिने हाइड्रोजन ग्यासलाई हरित हाइड्रोजन नाम दिइएको हो ।

रसायनको ऊर्जालाई विद्युतमा रुपान्तरण गर्ने एउटा उपकरण फ्युल सेलमा हाइड्रोजन ग्यासले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गर्दा विद्युत् र पानीको बाफ निस्किन्छ । कार्बन उत्सर्जन नगरी ऊर्जा उत्पादन गर्नसक्ने क्षमता भएका कारण जीवाश्म इन्धनको सम्भावित स्वच्छ विकल्पको रुपमा हाइड्रोजनलाई लिइएको हो ।

हाइड्रोजन ब्रह्माण्डमै सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा पाइने रासायनिक तत्व हो । यसरी प्रचुर मात्रामा उपलब्ध भएता पनि यो ग्यासकै रुपमा प्रयोग गर्न मिल्ने मात्रामा रहेको भने हुँदैन । यो पानीजस्तै मिश्रणको रुपमा रहेको हुन्छ । त्यसैले औद्योगिक विधिहरु प्रयोग गरेर हाइड्रोजन उत्पादन गर्नुपर्छ । प्राकृतिक ग्यास (जीवाश्म इन्धन)को सुधारका लागि यी सबै कुरा जोडिन्छन् । त्यसैगरी अन्य विधिहरु पनि रहेका छन् जस्तै इलेक्ट्रोलायसिस भनिने प्रक्रियामा पानीलाई यसका आधारभूत तत्वहरु हाइड्रोजन र अक्सिजनमा छुट्याउनका लागि विद्युतीय करेन्टको प्रयोग गरिन्छ ।

हाइड्रोजन ग्यास जलाउँदा कार्बन उत्सर्जन गर्दैन तर त्याे प्रकृयामा प्रयाेग हुने विद्युतले उत्पादनमा भने जीवाश्म इन्धनकाे प्रयाेगले हरितगृह ग्यास उत्पादन गरेकाे हुनसक्छ चाहे त्यो इलेक्ट्रोलायसिसमार्फत होस् वा अन्य प्रक्रियाबाट होस् । यसलाई सामान्यतया ‘खैरो हाइड्रोजन’ भनिन्छ । यसले अहिलेको कुल उत्पादनको ९५ प्रतिशत अंश ओगटेको छ ।

कोइला वा ग्यासबाट विद्युत् प्रयोग गरी उत्पादन गरिएको तर कार्बन क्याप्चर एन्ड स्टोरेज (सीसीएस) प्रविधिसँग जोडिएको हाइड्रोजनलाई ‘निलो’ भनी वर्गीकरण गरिएको छ । सीसीएस प्रविधिले उत्सर्जन भएको कार्बनलाई समाउँछ र वातावरणमा प्रवेश गर्नबाट रोक्छ ।

हरित हाइड्रोजन सौर्य वा वायु ऊर्जाका प्रविधिमार्फत उत्पादन गरिएको नवीकरणीय विद्युतबाट सञ्चालित इलेक्ट्रोलायसिस विधिमार्फत प्राप्त गरिन्छ ।

Gabriella Sales / Diálogo Chino / The Third Pole

इन्टरनेसनल इनर्जी एजेन्सी (आईईए) का अनुसार विश्वव्यापी ऊर्जा संक्रमणमा हाइड्रोजनले महत्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ तर यो समस्या समाधानमा यसको योगदान तुलनात्मकरुपमा सानो हुनेछ । सन् २०२० मा विश्वव्यापी इन्धन उपभोगमा हाइड्रोजन र हाइड्रोजनमा आधारित इन्धनको अंश ०.१ प्रतिशतभन्दा पनि कम थियो । सन् २०५० सम्ममा विश्व नै कार्बन न्युट्रालिटीको अवस्थामा पुग्यो भने हाइड्रोजनको अंश बढेर १० प्रतिशत पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ ।

हाइड्रोजनले सहयोगी भूमिका खेल्नसक्छ तर सौर्य वा वायु शक्ति जस्ता अन्य स्रोतलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्दैन किनभने सौर्य र वायु ऊर्जा उत्पादन सस्तो हुनुका साथै ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न र भवन तथा कारखानाहरुमा विद्युतीकरण गर्न सहज हुन्छ ।

सशक्त नवीकरणीय पूर्वाधार भयो भने त्यसले पानीलाई यसका आधारभूत तत्वमा छुट्याउन चाहिने विद्युत् उपलब्ध गराएर हरित हाइड्रोजनको उत्पादन बढाउन सकिन्छ । “हरित हाइड्रोजनले नवीकरणीय ऊर्जालाई प्रतिस्थापन गर्न सक्दैन तर सौर्य ऊर्जामार्फत हरित हाइड्रोजनको उत्पादनलाई निकै बढावा दिन सकिन्छ,” इन्डियन आयल कर्पोरेसन (आईओसी)का अनुसन्धान तथा विकास निर्देशक एसएसभी रमाकुमारले भने ।

संसारभर अहिले उत्पादन गरिने हाइड्रोजनको अधिकांश भाग प्रशोधन र औद्योगिक क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ । आईईएको अनुमानअनुसार यो दशकको अन्त्यसम्ममा हाइड्रोजनलाई थुप्रै क्षेत्रमा प्रयोग गरिनेछ जस्तै विद्युत् प्रसारणका ग्रिड सञ्चालन गर्न भवन तथा यातायात क्षेत्रमा आवश्यक ऊर्जा प्रदान गर्न प्रयोग गरिनेछ ।

अहिले उत्पादन भएको कुल हाइड्रोजनको एउटा सानो अंशलाई मल उद्योगमा अमोनिया बनाउन वा जल यातायातको इन्धनको रुपमा प्रयोग गर्ने गरिएको छ । यसलाई स्टिल उद्योगमा पनि प्रयोग गरिन्छ । अहिले अधिकांश विस्फोटन भट्टी (ब्लास्ट फर्नेस) मा प्रयोग गरिने कोइला र कोकलाई हरित हाइड्रोजनबाट प्रतिस्थापन गर्नसके सो क्षेत्रमा व्याप्त उत्सर्जनको ठूलै मात्रालाई कम गर्न सकिन्छ ।

संक्रमणकालिन उर्जा लक्ष्यहरु हासिल गर्नका लागि नेसनल हाइड्रोजन मिसनमा लगानी गरिरहेको भारतजस्ता विकासोन्मुख देशहरुमा यातायात, ऊर्जा उत्पादन र उद्योगमा हाइड्रोजन प्रयोग गर्न सकिन्छ । आफ्नो उत्पादनलाई हरित ऊर्जासँग जोड्दै गर्दा सो मुलुकले अहिले प्राकृतिक ग्यास वा नाप्थाजस्ता खैरो हाइड्रोजन उत्पादन गर्न प्रयोग गरिरहेको जीवाश्म इन्धनको मात्रालाई पनि कम गर्छ ।

विद्युत् उत्पादनका लागि मुख्यतः सौर्य, वायु वा जलस्रोतजस्ता नवीकरणीय स्रोतहरुको प्रयोग गरिन्छ । समग्र ऊर्जा खपतको यो एउटा पक्ष मात्र हो । सबै ऊर्जा प्रयोगको ठूलो अंश विद्युतले ओगट्ने गर्छ र यसलाई नवीकरणीय ऊर्जाबाट तुलनात्मक रुपमा सहजै प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ । तर अन्य कैयौँ क्षेत्रहरु जस्तै लामो दूरीका यातायात वा ठूला उद्योगहरुले अहिले पनि कोइला, प्राकृतिक ग्यास वा पेट्रोलियम नै प्रयोग गर्छन् । हाइड्रोजनले विस्थापित गर्न सकिने प्रमुख ऊर्जा स्रोतहरु यिनै हुन् ।

आईईएका अनुसार हाइड्रोजनलाई ब्याट्रीहरुमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ । विभिन्न देशहरुले ठूलो मात्रामा फ्युल सेल उत्पादन गरेर एउटा यस्तो पूर्वाधार बनाउन सक्छन् जसले नवीकरणीय ऊर्जा भण्डारण र आपूर्ति व्यवस्थालाई स्थिर बनाउन सक्छ नत्र भने यस्तो ऊर्जा हावाको गति र सूर्यको अवस्थाजस्ता मौसमी कारणले घटबढ (फलक्चुयट) हुन्छ ।

आईईएको ग्लोबल हाइड्रोजन रिभ्यु २०२१ अनुसार हरित हाइड्रोजनको मूल्य अहिले प्रतिकिलोग्राम ३ देखि ८ अमेरिकी डलरको हाराहारीमा पर्न आउँछ । प्रतिकिलोग्राम ०.५ देखि १.७ अमेरिकी डलरमा पाइने खैरो हाइड्रोजनको तुलनामा हरित हाइड्रोजनको मूल्य प्रतिस्पर्धात्मक होइन । हरित हाइड्रोजनलाई व्यापकरुपमा प्रयोग गर्नमा यही मूल्यको भिन्नता नै एउटा बाधकको रुपमा रहेको एजेन्सीको भनाइ छ । तर नवीकरणीय ऊर्जा मूल्यको घट्दो क्रमले केही समयमा सो भिन्नता कम हुने एजेन्सीको विश्वास छ । सन् २०३० सम्ममा हरित हाइड्रोजनको मूल्य प्रतिकिलो १ अमेरिकी डलर कायम गर्ने लक्ष्य धेरै देशहरुले राखेको र त्यसो भएको अवस्थामा जीवाश्म इन्धनसँग प्रतिस्पर्धात्मक हुने दिल्लीस्थित थिंक ट्यांक काउन्सिल अन इनर्जी, इनभाइरनमेन्ट एन्ड वाटर (सीईईडब्लू) का दिपक यादवले बताए ।

सो उद्योगको विस्तार हुँदै जाँदा हरित हाइड्रोजनको भाउ पनि प्रतिस्पर्धात्मक हुने तर त्यसका लागि नीतिहरु पनि त्यसअनुकूल हुनुपर्ने नवीकरणीय ऊर्जामा कार्यरत संस्था ओह्मियमका निर्देशक पशुपथी गोपालनको भनाइ छ ।

पाकिस्तान सीईईडब्लूका दिपक यादवका अनुसार पाकिस्तानले प्रतिदिन १ सय ५० टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने योजना अघि सारेको बताए । यस्तै पाइलट परियोजनाहरु बंगलादेश र श्रीलंकामा पनि जारी छन् । तर दक्षिण एसियामा हरित हाइड्रोजनको प्रमुख उत्पादक पनि भारत नै बन्ने अपेक्षा गरिएको यादवको भनाइ छ ।

अगस्त २०२१ मा भारतीय प्रधानमन्त्री नरेन्द्र मोदीले नेसनल हाइड्रोजन मिसनको उद्घाटन गरे । यस परियोजनाले सन् २०३० सम्ममा प्रतिवर्ष १० लाख टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने लक्ष्य लिएको छ । यस योजनाअन्तर्गत सरकारले उत्पादनसँग जोडेर प्रोत्साहनका योजना सुरु गर्ने अपेक्षा गरिएको छ जसमा इलेक्ट्रोलाइजर उत्पादन र अनुसन्धान तथा विकासका लागि वित्तीय सहयोग समेटिने इन्डियन आयल कर्पोरेसनका एसएसभी रमाकुमारले भने ।

“अन्तरिमकालीन लक्ष्यअनुसार सन् २०३० सम्ममा हामीले अहिलेको तहबाट १ अर्ब टन कार्बनडाइअक्साइड ग्रिनहाउस ग्यास कम गर्नेछौँ । यो सम्भव बनाउनका लागि र भारतलाई हरित मार्गमा लैजानका लागि हाइड्रोजनले नै मुख्य योगदान पुर्याउन सक्छ,” उनले थपे ।

धेरैजसो रुपान्तरणकारी प्रविधिहरुलाई सुरुको चरणमा आवश्यक परेको जस्तै विकासोन्मुख देशहरुलाई पनि उनीहरुको हाइड्रोजन पूर्वाधारको विकासका लागि वित्त तथा ज्ञान हस्तान्तरण गर्नुपर्ने दिल्लीस्थित सीईईडब्लूका दिपक यादवले भने ।

उनको संस्थाले गरेको एक अध्ययनअनुसार आगामी दशकमै भारतले यसमा ४४ अर्ब अमेरिकी डलरबराबरको लगानी गर्ने सम्भाव्यता छ । तर, त्यसका साथै धनी मुलुकहरुले विकासोन्मुख देशहरुलाई ऊर्जा संक्रमणको मूल्य घटाउन सस्तो वित्तीय व्यवस्था गर्न पनि सघाउनुपर्ने उनको भनाइ छ ।यादवका अनुसार भारतका उत्पादनकर्ताहरुले विकसित देशका प्रविधि प्रदायकहरुसँग ठूलो मात्रामा इलेक्ट्रोलाइजर उत्पादन गर्न सहकार्य गरिरहेका छन् । हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने मुख्य औजार इलेक्ट्रोलाइजर नै हो । ठूला नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालीका लागि चाहिने पर्याप्त जमिन नभएका विकसित देशहरुले विकासोन्मुख देशहरुमा उत्पादन गरिएको हरित इन्धन र प्रविधि आयातका लागि पनि खुला हुनुपर्ने सीईईडब्लूको सुझाव छ ।

द थर्ड पाेल