जीवाश्म इन्धनको विकल्प : हरित हाइड्रोजन

काठमाडौं । गएको भदौ ३१ गते वैज्ञानिकहरूको एउटा टोलीले नेपालमै हाइड्रोजन ग्यासबाट चुलो बाली ५ प्याकेट चाउचाउ उमालेर खान सफल भए । हाइड्रोजन ग्यासलाई नवीकरणीय इन्धनको रूपमा भन्सा (चुलो) मा प्रयोग गर्ने कार्यमा ती वैज्ञानिकले प्राप्त गरेको यो सफलता नेपालका लागि मात्र नभई संभवतः विश्वकै लागि पहिलो हो । काभ्रेको धुलिखेलस्थित काठमाडौँ विश्वविद्यालय (केयू) को हाइड्रोजन ल्याबमा नेपालसहित विभिन्न देशका १२ वैज्ञानिकले अघि बढाइरहेको परियोजनामार्फत उक्त सफलता प्राप्त भएको हो ।

विश्वका विभिन्न देशमा सवारी साधन गुडाउन हाइड्रोजनलाई इन्धनका रूपमा प्रयोग गर्न थालिएको भए पनि खाना पकाउने कार्य (भान्सा वा चुलो) मा हाइड्रोजनको प्रयोग भने विश्वमै पहिलो पटक नेपालमै भएको ती वैज्ञानिकहरूको दाबी छन् । जे होस् भान्सामा हाइड्रोजन इन्धनको प्रयोगबारे नेपालले पाएको यो सफलता चानचुने भने छैन ।

त्यसो त त्रिभुवन विश्वविद्यालयले सन् २००५ मै पुल्चोक इन्जिनियरिङ क्याम्पसमा तत्कालीन प्राध्यापकहरूले प्रयोगात्मक ल्याब स्थापना गरी बिजुलीबाट हाइड्रोजनको उत्पादन गरेर बालेका थिए । त्यसताका हाइड्रोजनलाई नवीकरणीय ऊर्जाका रूपमा स्वीकार नगरिएको तथा अत्यन्तै प्रज्वलनशील खतरनाक पदार्थ (बम) कै रूपमा बुझिने गरेको अवस्था थियो । त्यस्तै, हाइड्रोजन उत्पादनका लागि पर्याप्त बिजुली पनि देशमा उपलब्ध थिएन । उत्पादन प्रविधिसमेत महँगो थियो र जीवाश्म इन्धनको वर्चश्व निकै ठूलो थियो । यस्तो पृष्ठभूमिका त्यतिबेलाको उक्त उपलब्धि पनि कम्ति महत्वपूर्ण थिएन । जे होस्, हाइड्रोजनलाई इन्धनको रूपमा प्रयोग गर्न मिल्ने चुलोको निर्माण, उक्त चुलोमा हाइड्रोजन बालेर खाना पकाउने कार्यमा प्राप्त सफलता भने यो नै पहिलो हो ।

यस लगत्तै केयूले गत १८ कात्तिकमा नेपालमै पहिलो पटक हाइड्रोजन ग्यासबाट चल्ने कार (फ्युल सेल इलेक्ट्रिक भेइकल–एफसिइभी) भित्र्यायो । केयू आफैँले डिजाइन गरी चीनमा ‘प्रोटोटाइप’ बनाएर दक्षिण कोरियामा एसेम्बल गरिएको उक्त हाइड्रोजन कार भित्र्याएको हो । साथै यसका लागि इन्धन भर्न ‘हाइड्रोजन रिफ्युलिङ स्टेशन’ को उपकरणसमेत ल्याएर स्थापना गर्न लागेको छ । र, यातायात क्षेत्रमा हाइड्रोजन इन्धनको प्रयोगलाई सहज, सुलभ र व्यापक बनाउन लागि परेको छ ।

नवीकरणीय इन्धनको रूपमा हाइड्रोजन ग्यासको प्रयोगका सन्दर्भमा नेपालमा ह्वात्तै बढेका गतिविधिका यी केही प्रतिनिधि उदाहरण हुन् । करिब डेढ दशकअघिदेखि मात्र नेपालमा हाइड्रोजनलाई इन्धनका रुपमा प्रयोग गर्ने विषयको बहस सुरु हुन थालेको हो । यद्यपि, पछिल्ला ५ वर्षयता भने यससम्बन्धी बहस र गतिविधिले निकै तीव्रता पाएको छ । हालसम्म आइपुग्दा हाइड्रोजनबाट चुलोमा खाना पकाउने सफल परीक्षणदेखि गाडी चलाउनेसम्मका गतिविधि नेपालमै भएका छन् ।

विद्युत् वृद्धि र कार्बन शून्यको लक्ष्यसँगै तीव्र हाइड्रोजन बहस

खासगरी नेपालमा जलविद्युत्को उत्पादन बढ्दै जाँदा र अझ बढ्ने सम्भावनाका बीच बिजुलीको बजार खोज्ने सन्दर्भमा ग्रिन हाइड्रोजन इन्धनको बहस पनि अघि बढ्दै गएको देखिन्छ । अहिलेसम्म नेपालको राष्ट्रिय ग्रिडमा करिब २ हजार ८३७ मेगावाट विद्युत् जोडिएको छ । चालु आर्थिक वर्ष २०८०÷८१ भित्र थप ९०० मेगावाट विद्युत् प्रणालीमा थपिने विद्युत् प्राधिकरणले जनाएको छ । यस्तो अवस्थामा आगामी वर्षदेखि हिउँदयामको माग समेत नेपालको आफ्नै विद्युत्ले धानेर पनि केही परिमाणमा विद्युत् बढी हुने अनुमान गरिएको छ ।

हालकै अवस्थामा पनि वर्षायाममा आन्तरिक माग धानेर बढी भएको विद्युत् मध्ये केही परिमाणमा भारत निर्यात गरिएको र केही परिमाणमा खेर गरेको तथ्यांकले देखाउँछ । २०८० को बर्खायाममा करिब ३०० मेगावाट विद्यत् खेर गएको स्वतन्त्र ऊर्जा उत्पादकहरूको संस्था, नेपाल (इपान) का अध्यक्ष गणेश कार्कीले बताए । ‘नेपाल विद्युत् प्राधिकरणले प्रसारण लाइन निर्माण गरेन भने आगामी वर्ष ठूलो परिमाणको विद्युत् खेर जानेछ, जसले गर्दा बैंक, लगानीकर्ता, प्रवद्र्धक सबै डुब्ने अवस्था आउन सक्छ,’ उनले भने ।

उत्पादित विद्युत् भारतीय प्रसारण लाइन हुँदै बंगलादेशमा निर्यात गर्ने त्रिपक्षीय बहस चलिरहेको छ । बंगलादेशका आर्थिक मामिलासम्बन्धी मन्त्रिपरिषद्ले ४० मेगावाट विद्युत् खरिद गर्ने प्रस्ताव स्वीकृत गरिसकेको छ । भुटान, श्रीलंकालगायत देशमा पु¥याएर दक्षिण एसियाली क्षेत्रमै विद्युत् निर्यात गर्न सकिने सम्भावना पनि छ । यद्यपी, यो सम्भावनालाई कार्य रुपमा बदल्न क्रसबोर्ड प्रसारण लाइन, आवश्यक द्विदेशीय तथा त्रिदेशीय तथा बहुदेशीय सहमति तथा संयन्त्रहरू निर्माण हुनु आवश्यक छ । त्यस्तो सहमति बनाउनु नेपालका लागि कुटनीतिक हिसाबले ‘फलामको चिउरा’ सरहको सावित हुँदै आएको छ ।

यस्तो पृष्ठभूमिमा नेपालमा उत्पादित विद्युत्‌काे आन्तरिक तथा बाह्य बजार विस्तार एक प्रमुख चुनौती बनिरहेको छ । त्यसो हुँदा आन्तरिक खपतबाट बढी भएको विद्युत्को बजारका लागि हाइड्रोजन उत्पादन विकल्प हुन सक्ने देखिएको छ ।

इलेक्ट्रोलाइसिस पद्धति मार्फत पानी खण्डीकरण गरी हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने र त्यसलाई स्वदेशमै खपत गर्दै विदेश निर्यात गर्ने उच्च सम्भावना छ । एक केजी हाइड्रोजन उत्पादन गर्न ५० युनिट विद्युत् र ९ केजी पानी (आयनहरू हटाइएको पानी) आवश्यक पर्छ । यसको उपयोग गरी देशभित्र उत्पादित विद्युत् देशमै खपत गर्न सकिन्छ ।

त्यस्तै नेपालले सन् २०४५ सम्ममा कार्बन उत्सर्जन शून्य बनाउने भनेर अन्तर्राष्ट्रिय मञ्चमा गरेको घोषणाको लक्ष्य पूरा गर्न पनि हाइड्रोजन सहयोगी हुने देखिन्छ । यहाँ प्रयोगमा रहेको जीवाश्म इन्धनलाई नवीकरणीय ऊर्जाले विस्थापन गर्न निकै चुनौतीपूर्ण बनिरहेको अवस्थामा विद्युत् र जीवाश्म इन्धनबीचको पुल बनेर हाइड्रोजनले काम गर्न सक्ने देखिन्छ ।

विश्वव्यापी रुपमा हेर्ने हो भने कार्बन उत्सर्जन कटौतीको घोषित लक्ष्य प्राप्तिका लागि पनि यसको बहस बढेको देखिन्छ । विश्वका विकसितदेखि विकासशील देश सबैले जलवायु परिवर्तनको असर कुनै र कुनै रूपले झेलिरहेका छन् । अत्यधीक कार्बन उत्सर्जनका कारण उत्पन्न जलवायु परिवर्तनको असर गहिरिँदै गएको छ ।यस्तो असर न्यूनीकरण गरी दिगो आर्थिक विकासको दिशामा अघि बढ्नु विश्व कै लागि चुनौती बनेको छ ।

विश्वव्यापी कार्बन उत्सर्जनमा नेपालको भूमिका न्यून छ तर कार्बन उत्सर्जनले बढाएको विश्वव्यापी तापक्रम र जलवायु परिवर्तनको असर प्रत्यक्ष रूपमा नेपालले समेत भोगिरहेको छ । कार्बन उत्सर्जन बढाउन जीवाश्म इन्धनको प्रयोग मुख्य कारक भएकाले यसको विकल्प खोजी भइरहँदा नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग उपयुक्त हुने देखिएको हो ।

जीवाश्म इन्धनको विकल्पमा हाइड्रोजनलाई प्रयोगमा ल्याउन सकियो भने यसको विश्व बजार अत्यन्तै विशाल हुने केयूका सहायक प्राध्यापक तथा हाइड्रोजन ल्याब प्रमुख डा. विराज सिंह थापाले बताए । ‘कार्बन उत्सर्जन शून्यमा झार्न परम्परागत तथा गैर–नवीकरणीय ऊर्जा विस्थापन गर्न यसतर्फ जानुको विकल्प छैन,’ उनले भने, ‘यसतर्फ विश्वका सबै मुलुक नै जोडिएका छन् ।’

केयूले अहिले जीवाश्म इन्धनको प्रयोग बढी भएको ठाउँमा हाइड्रोजनले विस्थापित गर्ने योजनाका साथ काम गरिरहेको उनको भनाइ छ । अहिले यातायात, उद्योग तथा कलकारखाना, भान्सालगायतमा हाइड्रोजनको उपयोग गर्ने प्रयास गरिरहेको उनले बताए ।

‘यसका लािग आवश्यक सीप, ज्ञान, जनशक्ति, प्रविधिको अन्वेषण गरी हाइड्रोजनमा आधारित देश बनाउने लक्ष्य राखेका छौँ,’ उनले भने ।

१३ ट्रिलियन डलरको विश्व हाइड्रोजन बजार

विश्वका सबै मुलुक प्रतिबद्धता अनुसार नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोगमा गए भने सन् २०४०/५० सम्ममा हाइड्रोजनको विश्व बजार १३ ट्रिलियन डलरको हुन सक्ने अनुमान गरिएको सहायक प्राध्यापक थापा बउँछन् । नेपालको सन्दर्भमा हेर्ने हो भने पनि जीवाश्म इन्धनको बजार ठूलो छ । जीवाश्म इन्धनलाई सम्भव भएसम्मका ठाउँमा हाइड्रोजनले विस्थापित गर्ने हो भने यसको  बजार ठुलो हुने देखिन्छ ।

‘नेपालमा अहिले वार्षिक ४० अर्ब रुपैयाँको कोइला बिक्री हुन्छ, जुन नेपालको जम्मा ऊर्जा खपतको १० प्रतिशत हिस्सा हो,’ थापाले भने, ‘६० अर्ब रुपैयाँको एलपिजी, २ खर्बको डिजेल, १ खर्बको पेट्रोललगायत गरी करिब ५ खर्ब रुपैयाँको इन्धनको आयात हुन्छ । नेपालमा जलविद्युत्ले ५÷६ प्रतिशत मात्र ओगट्छ । त्यसैले कोइलाको व्यवस्थापन ठूलो चुनौतीको रूपमा रहेको छ ।’

सरकारले पनि व्यापारिक प्रयोजनका लागि हाइड्रोजन उत्पादन, भण्डार, ढुवानी तथा वितरणका लागि आवश्यक नीतिगत व्यवस्था गर्नु जरुरी रहेको विज्ञहरूले बताउँदै आएका छन् ।

नेपालमा जलविद्युत् उत्पदनको सम्भावन अधिक भएकोले यहाँ हाइड्रोजन उत्पादन गर्दा विद्युत्को समेत आन्तरिक बजार बढ्न जान्छ । आवश्यक विद्युत् प्रयोग गरेर बाँकी रहने हाइड्रोजनलाई जापान, कोरिया लगायतका देशमा बेच्ने योजना बनाउनु पर्ने सहायक प्राध्यापक थापाको सुझाव छ । ‘प्रसारण लाइनको प्रयोग गरी बिजुली बिक्री गर्नुभन्दा हाइड्रोजन एमोनिया बिक्री गर्न सहज हुन्छ,’ उनले भने ।

अन्तर्राष्ट्रिय अभ्यास

विश्वका अधिकांश देश तथा छिमेकी मुलुक भारत, चीनलगायत अन्य देशले नीतिगत तहबाटै निर्णय गरेर पेट्रोलियम इन्धनको सट्टामा हरित हाइड्रोजन प्रयोगको विकल्पमा गएका छन् ।

स्वीट्जरल्यान्डले हाइड्रोजनबाट लामो दूरीमा चल्ने रेल सञ्चालन गरिसकेको छ । छिमेकी मुलुक भारतले पनि हाइड्रोजनबाट चल्ने रेल सम्बन्धमा ‘पाइलट टेस्टिङ’ गरिरहेको छ । भारतले गत असोज ८ गते (सन् २०२३ सेप्टेम्बर २५) पहिलो हाइड्रोजन बस सञ्चालनमा ल्यायो । साथै, हाइड्रोजन ट्रक पनि सार्वजनिक गरिसकेको छ ।

भारतले सन् २०३० सम्म ३ खर्बभन्दा बढी रकम हाइड्रोजनमा लगानी गर्ने घोषणा गरिसकेको छ । भारतको नवीकरणीय ऊर्जा मन्त्रालयले राष्ट्रिय हरित हाइड्रोजन अभियान (मिसन) सुरुवात गरेको छ । मिसनको प्रारम्भिक अनुमानित खर्च भारु १९७ अर्ब ४४ करोड छ । वार्षिक ५० लाख टन बराबर हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने लक्ष्यका साथ मिसन अघि बढाएको जनाइएको छ ।

चीन पनि हाइड्रोजनको विकास तर्फ लागि परेको छ । चीनले प्रतिवर्ष १० लाखदेखि २० लाख टनसम्म हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने लक्ष्य लिएको छ । चिनियाँ सरकारी स्वामित्वको कम्पनी पावर चाइना र साउदी अरेबियाको जलविद्युत् प्रवर्द्धक तथा लगानीकर्ता कम्पनी एक्वा पावरले मध्य एसियामै पहिलो पटक हाइड्रोजन प्लान्ट सुरु गरेका छन् । वायु ऊर्जाबाट सञ्चालन हुने उक्त प्लान्टबाट वार्षिक ३ हजार मेट्रिक टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्नेछ । यसबाट प्रतिवर्ष ५ लाख टन एमोनिया मल उत्पादन हुनेछ, जसले ३३ लाख क्युबिक मिटर प्राकृतिक ग्यास प्रतिस्थापन गर्न सहयोग गर्नेछ ।

यसैगरी, संयुक्त राज्य अमेरिकाले विश्वको ठूलो हरित हाइड्रोजन भण्डारण परियोजना निर्माण अघि बढाएको छ । एसेस डेल्टा, मिट्सुबिसी पावर अमेरिकाज र मग्नुम डेभलपमेन्टले अमेरिकाको उटाह राज्यमा ३०० गिगावाट घन्टा क्षमताको भूमिगत हाइड्रोजन भण्डारण परियोजना निर्माण गर्न लागेका हुन् । अमेरिका तथा युरोपेली देशहरूमा हाइड्रोजन इन्धनबाट चल्ने साना दूरीका कार तथा जीपहरू पहिलादेखि नै सञ्चालनमा छन् ।

जर्मनलगायतका देशहरूले सिमेन्ट, फलाम उद्योग चल्ने गरी हाइड्रोजन प्रविधिको विकासमा लगानी गरिरहेका छन् । नेपालले पनि भविष्यमा सिमेन्ट, स्टिल जस्ता उद्योगमा हाइड्रोजन प्रविधि प्रयोग गर्न सक्ने थापाले बताए । यसका लागि त्यही अनुसारको नीति तथा प्रविधि विकासतर्फ लाग्नुपर्छ । 

नेपालमा कस्तो बन्दैछ नीति ?

नेपालमा हाइड्रोजनको बहससँगै नीति निर्माणको काम पनि तिव्र गतिमा अघि बढेको छ । हाइड्रोजनलाई विभिन्न उद्देश्यमा प्रयोग गर्न सकिने वातावरण बनाउन सरकारले बनाएको राष्ट्रिय नीति स्वीकृतिको चरणमा पुगेको छ । ‘नेपालको हाइड्रोजन तथा उत्पादन प्रयोग सम्बन्धी राष्ट्रिय नीति’ निर्माण भई सम्बन्धित मन्त्रालय तथा निकायबाट समीक्षा भइसकेको छ । अहिले यो मस्यौदा मन्त्रिपरिषद्मा स्वीकृतिका लागि पुगेको छ ।

उक्त मस्यौदामा खेर गइरहेको पानीबाट हाइड्रोजन निकाली भण्डारण गर्न सकिने,  हाइड्रोजनयुक्त युरिया मल कारखाना स्थापना गर्न सकिने लगायतका व्यवस्था गरिएको छ ।

आन्तरिक लगानीले मात्र हाइड्रोजन उत्पादन सम्भव नहुने हुँदा विदेशी लगानीलाई पनि प्रोत्साहन गरिने उल्लेख छ । यसका लागि विकसित मुलुकको हाइड्रोजन प्रविधि हस्तान्तरण वा विस्तारका लागि सहकार्य गरिने उल्लेख छ । लगानीकर्तालाई यसमा आकर्षित गर्नका लागि सहुलियत, सुविधा, भन्सार, छुटसम्बन्धी पक्षहरू पनि समेटिएको छ ।

हाइड्रोजन उत्पादन र खपतका क्षेत्रमा भएका प्रगति

१०० मेगावाटको हाइड्रोजन प्लान्ट स्थापनाको बहस : २०७९ असार ९ गते केयूको ग्रिन हाइड्रोजन ल्याबमा ‘नेपालमा हरित हाइड्रोजनको सम्भाव्यता’ सम्बन्धमा पूर्व–अर्थमन्त्री जनार्दन शर्मालगायत विज्ञ सम्मिलित छलफल कार्यक्रम आयोजना गरिएको थियो । कार्यक्रममा शर्माले १०० मेगावाटको विद्युत् खपत हुने हाइड्रोजन प्लान्ट स्थापनाका लागि तत्काल अध्ययन अघि बढाउने र लगानी बोर्डमार्फत लगानीकर्ता खोज्ने प्रतिवद्धता जनाएका थिए ।

रासायनिक मल कारखाना स्थापना : ऊर्जा जलस्रोत तथा सिँचाइ मन्त्रालयले मन्त्रीस्तरीय निर्णयबाटै हरित हाइड्राेजनबाट मल कारखाना स्थापनाको सम्भाव्यता अध्ययन गर्न मन्त्रालयका पूर्व सह–सचिव चिरञ्जीवी चटौतको संयोजकत्वमा २०७९ असार २१ गते समिति गठन ग¥यो । समितिले हरित हाइड्रोजन तथा रासायनिक मल उत्पादन, अन्तर्राष्ट्रिय अभ्यास, विकास भइरहेका प्रविधिहरूको अध्ययन गरी रासायनिक मल उत्पादनका लागि नीतिगत व्यवस्थासहितको अध्ययन प्रतिवेदन २०७९ साउन २३ गते मन्त्रालयलाई बुझायो ।

प्रतिवेदनअनुसार नेपालमा वार्षिक २ लाख मेट्रिकटन मल उत्पादन क्षमता भएको कारखाना स्थापना गर्न सकिने देखिएको छ । यसका लागि ६१ करोड ५० लाख अमेरिकी डलर लगानी आवश्यक पर्ने अध्ययनले देखाएको छ । सरकारले हाइड्रोजनको प्रयोगबाट रासायनिक मल कारखाना खोल्ने ‘पाइलट प्रोजेक्ट’ बनाउने निर्णय गरेको छ । यसैका लागि २०७९ साउन मै एक वर्षभित्र आवश्यक नीति तयार गरिने निर्णय भएको थियो । अहिले हाइड्रोजन सम्बन्धी नीतिको मस्यौदा स्वीकृति हुने चरणमा पुगेको छ ।

मल खरिद कै लागि अर्बौं रुपैयाँ बाहिरिने गरेको छ । मलको अभावमा किसान वार्षिक आन्दोलन गर्दै आएका छन् । अर्बौं रुपैयाँ बाहिरिनबाट जोगाउन र किसानको समस्या समाधान गर्न हाइड्रोजनबाट मल उत्पादन गर्ने महत्वपूर्ण विकल्प हुन सक्नेछ ।

हाइड्रोजन कार : विभिन्न अध्ययनहरूले ठूला पानी जहाज, लरी ट्रकहरू हाइड्रोजनमार्फत सञ्चालन गर्दा आर्थिक र वातावरणीय हिसाबले अत्यन्तै लाभदायी हुने निष्कर्ष निकालेका छन् । केयूले गत कात्तिक १८ गते नेपालमै पहिलो पटक हाइड्रोजन ग्यासबाट चल्ने कार (फ्युल सेल इलेक्ट्रिक भेइकल) ल्याएको छ । केयूले यो कार ३३ हजार अमेरिकी डलर लागतमा ल्याएको जनाएको छ । यो कारमा जडित मोटरलाई बिजुलीले चलायमान गराउँछ तर कारमा उत्पन्न हुने बिजुली भने हाइड्रोजन ग्यासबाट उत्पन्न हुन्छ । केयूले ल्याएको कारमा ६ किलो हाइड्रोजन ग्यास अट्ने ट्याङ्कको व्यवस्था गरिएको छ । हाइड्रोजन कार १ किलोग्राम हाइड्रोजनबाट १५० देखि २०० किलोमिटर गुड्न सक्छ । हाइड्रोजन कार पेट्रोलियम कारभन्दा ३ देखि ५ गुणासम्म सुरक्षित हुने देखिएको पनि दाबी गरिएको छ । 

उद्योग क्षेत्रमा हाइड्रोजन : औद्योगिक क्षेत्रमा उच्च क्षमताको ताप सिर्जना गर्न अहिले पनि कोइला तथा अन्य रासायनिक पदार्थको प्रयोग हुँदै आएको छ । यसलाई पनि हाइड्रोजनले प्रतिस्थापन गर्न सकिने देखिएको केयूका सहायक प्राध्यापक विराज सिंह थापाले थापाले बताए । नेपालमा वार्षिक ४० अर्ब रुपैयाँको कोइला आयात भइरहेको छ । नेपालको उद्योग कलकारखानामा प्रयोग हुने अझै ७० प्रतिशत ऊर्जा जीवाश्म इन्धनलाइ हाइड्रोजनले प्रतिस्थापन गर्न सक्छ । रासायनिक मल, फलाम उद्योग, हिमाली तेलमा हाइड्रोजन मिसाएर वनस्पती घ्यू उत्पादन गर्ने उद्योगमा हाइड्रोजन उत्पादन गर्न सकिन्छ । अस्पताल, संघ–संस्था, विद्यालय, कलेज, व्यवसायिक भवन लगायतमा पनि बिजुलीको विकल्पका रूपमा डिजेल जेनेरेटरलाई हाइड्रोजन जेनेरेटरले प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ ।

भान्सामा हरित इन्धन : नेपाल इनर्जी फाउन्डेसनको नेतृत्वमा ५ संस्थाको सहकार्यमा नेपालमै पहिलोपटक हाइड्रोजनलाई इन्धनमा परिवर्तन गरी खाना पकाउन वैज्ञानिकहरू सफल भए । नेपाल, बेलायल र स्वीजरल्याण्डका १२ जना बढी वैज्ञानिकले उक्त परियोजनामा झण्डै १८ महिनामा काम गरेपछि २०८० भदौ ३१ गते सफलता हासिल गरेका हुन् । उनीहरूले पहिलोपटक ५ प्याकेट चाउचाउ ७ मिनेटमै पकाएका थिए ।

अध्ययन अनुसन्धान निष्कर्षमा पुगेपछि फाउन्डेसनले बागलुङमा समुदायस्तरमै हाइड्रोजनबाट खाना पकाउने व्यवस्था गर्ने कार्यक्रम अघि बढाउने तयारी गरेको छ । जिल्लाको ७५ किलोवाटको गिरिन्दीखोला लघु जलविद्युत् आयोजनाको बिजुली प्रयोग गरेर ‘पाइलट प्रोजेक्ट’को रूपमा वडिगाड गाउँपालिकाको १५ घरमा खाना पकाउन हाइड्रोजनको सफल प्रयोग गरिने लक्ष्य छ । 

हाइड्रोजन उत्पादन तथा विकासमा भएका गतविधि

ग्रिन हाइड्रोजन समिट : जलवायु परिवर्तनको असर न्यूनिकरण र हरित ऊर्जा विकासमा सरकारलाई सहयोग पुर्‍याउने उद्देश्यले काठमाडौंमा २०७९ असोज २४ र २५ गते ‘ग्रिन हाइड्रोजन समिट’ भएको थियो । गैरआवासीय नेपाली संघ (एनआरएनए) का पूर्वअध्यक्ष समेत रहेका मेलबर्न इन्स्टिच्यूट अफ टेक्नोलोजी (एमआइटी) ग्रुप अफ फाउण्डेसनका अध्यक्ष शेष घले तथा गैरआवासीय नेपालीहरूको अगुवाईमा उक्त सम्मेलन आयोजना गरिउको थियो । ‘पग्लिँदै गरेका हिमालका लागि एन्टिडोट अर्थात् प्रतिरक्षा’ भन्ने मूल नाराका साथ सम्मेलन आयोजना भएको थियो ।

सम्मेलनको विभिन्न सत्रहरूमा नीति निर्माता, विदेशी तथा स्वदेशी विज्ञ तथा लगानीकर्ताले नेपालमा हाइड्रोजन उत्पादनका लागि पूर्वतयारी, खपत तथा बजारीकरण लगायतका विषयमा छलफल गरी १० वर्षपछि मात्रै हाइड्रोजन निर्यात गर्न सक्ने सम्भावना रहेको निष्कर्ष निकालिएको थियो ।

हरित हाइड्रोजन ऊर्जाकोे २० वर्षे मार्गचित्र : जल तथा ऊर्जा आयोगका पूर्व सचिव दिनेशकुमार घिमिरेको संयोगकत्वमा गठित ७ सदस्यीय समितिले ‘हरित हाइड्रोजन ऊर्जाको २० वर्षे मार्गचित्रको प्रारम्भिक प्र्रतिवेदन’ तयार गरी २०७८ असोज ६ गते सरकारलाई बुझाएको छ । समितिले देशमै उत्पादित विद्युत्को उपयोग गरी हरित हाइड्रोजन उत्पादन तथा बिक्री वितरण गर्ने नीति, रणनीति तथा मार्गचित्र तयार गर्न सुझाएको थियो । 

राजनीतिक दलका प्रतिवद्धता : २०८० मंसिर ४ गते प्रतिनिधिसभाको चुनावका दौरान राजनीतिक दलहरूले हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने प्रतिवद्धतासहित घोषणापत्र सार्वजनिक गरेका थिए । नेपालमा उत्पादन भएको विद्युत् खपत बढाउन हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने तथा वातावरणीय र आर्थिक हिसाबले प्रगति हासिल गर्न सकिने उल्लेख गर्दै राजनीतिक दलहरूले घोषणापत्र सार्वजनिक गरेका थिए । दलहरूले सार्वजनिक गरेको प्रतिवद्धतापत्रमा हाइड्रोजन उत्पादनदेखि प्लान्ट स्थापना गर्ने विषय समेटिएको थियो ।

देश विकासका दीर्घकालीन र अल्पकालीन कार्ययोजना र लक्ष्यसहित नेपाली कांग्रेस, नेपाल कम्युनिष्ट पार्टी (माओवादी केन्द्र), नेपाल कम्युनिष्ट पार्टी (एमाले) र राष्ट्रिय प्रजातन्त्र पार्टी (राप्रपा) ले आ–आफ्ना प्रतिबद्धता घोषणा गरेका थिए ।

कांग्रेसले जलस्रोतको बहुआयामिक उपयोग गर्दै ग्रिन हाइड्रोजन तथा ग्रिन एमोनियाको उत्पादन तथा बिक्री गर्ने प्रतिबद्धता जनाएको थियो । नेपालले आर्थिक उपार्जनका लागि हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोग गर्नुपर्ने उसको धारणा छ । नेकपा  एमालेले पनि आफ्नो घोषणापत्रमार्फत हाइड्रोजन लगायत सबै प्रकारका ऊर्जाको सम्मिश्रण र ऊर्जा बैंकको माध्यमबाट ऊर्जा सुरक्षाको प्रत्याभूति गरिने उल्लेख गरेको  छ । माओवादी केन्द्रले विश्वमा बढ्दो ऊर्जा संकटलाई मध्यनजर गर्दै आवश्यक नीति र संस्थागत संरचना विकास गरी आगामी ५ वर्षभित्र हाइड्रोजन प्लान्ट स्थापना गर्ने प्रतिवद्धता जनाएको थियो ।

निष्कर्ष
विश्वका कैयौँ विकसित तथा विकासशील देशले हाइड्रोजन ऊर्जाको विकासमा निकै महत्वपूर्ण भूमिका खेल्दै आएको पाइन्छ । पेट्रोलियम उत्पादन गरेर विश्व बजारमा निर्यात गर्ने देशहरू पनि हरित हाइड्रोजनको विकल्पमा गएका छन् । नेपालले पनि योजना बनाएर अघि बढ्नुपर्ने देखिएको छ । हरित हाइड्रोजन पेट्रोलियम इन्धन प्रतिस्थापन र राष्ट्रिय विद्युत् खपतको उत्तम विकल्प हुने विज्ञहरूले बताउँदै आएका छन् ।

हाइड्रोजनप्रति सरकारी तथा निजी क्षेत्र दुवै आशावादी देखिन्छन् । सरकारी  निकायबाट हाइड्रोजन विकासका लागि ‘ग्रान्ट’ (अनुदान)हरू आइरहेका छन् । राज्यले सहि नीति–नियम ल्यायो भने व्यवसायी, लगानीकर्ता हाइड्रोजनमा लगानी गर्न इन्छुक छन् हुनसक्छन् । हाइड्रोजनमा भइरहेको बहस, भविष्यमा हुने यसका लाभलाई मध्यनजर गरेर सुहाउँदो र सहज नीति–नियम आयो भने यसको विकास तीव्र गतिमा र अन्य देशको तुलनामा छिटो हुने देखिन्छ । 

हाइड्रोजन उत्पादनका लागि गरिएका सम्झौताहरू :

१. प्राधिकरण र कोरियाली संस्थाबीच सम्झौता : नेपाल विद्युत् प्राधिकरण र संसारभर हरित हाइड्रोजनलगायत क्षेत्रमा काम गर्दै आएको ग्लोबल ग्रिन ग्रोथ इन्स्टिच्युट, कोरियाबीच १० जेठ २०७९ मा सम्झौता भयो । हरित ऊर्जामार्फत हाइड्रोजन, एमोनियाको उत्पादन गर्ने तथा युरिया मल उत्पादनका लागि कारखाना स्थापनाको सम्भाव्यता अध्ययन गर्न सम्झौता भएको थियो ।

२. हरित एमोनिया उत्पादन गर्न प्राधिकरण र केयूबीच सम्झौता : देशमै उत्पादन भएको विद्युत्को उपयोग हुने गरी हरित एमोनिया उत्पादन गर्न केयू र प्राधिकरणबीच २०७९ जेठ १३ गते सम्झौता भयो । जलविद्युत्को उपयोगमार्फत उत्पादन भएको हरित हाइड्रोजनबाट पुनः एमोनिया (एनएच थ्री) निकाली देशका उद्योग तथा मल कारखानामा उपयोग गर्न सकिने प्रविधिको क्षेत्रमा काम गर्नेगरी सम्झौता भएको थियो । सम्झौता अनुसार दुवै पक्षले हरित हाइड्रोजन प्रविधिको पाइलट स्केलमा अनुसन्धान गर्न, ग्रिडको गुणस्तर र विश्वसनीयता सुधारका लागि हाइड्रोजन प्रविधिको प्रयोग बढाउन सहकार्य गर्नेछन् ।

३. ‘ग्रिन हाइड्रोजन रिसर्च फण्ड’ का लागि इपान र केयूबीच सम्झौता : जलविद्युत् केन्द्र सञ्चालन तथा मर्मत गर्न, इलेक्ट्रो मेकानिकल उपकरण डिजाइन गर्ने उद्देश्यका साथ केयू र स्वतन्त्र ऊर्जा उत्पादक हरूको संस्था नेपाल (इपान)बीच २०७८ चैत २० गते सम्झौता भयो । साथै, प्रवद्र्धकहरूले उत्पादन गरेको विद्युत्लाई हाइड्रोजनमार्फत खपत बढाउन तथा आउने दिनहरूमा ऊर्जा उत्पादन र खपतको विषयमा संयुक्त रूपमा अनुसन्धान गर्न सम्झौता भएको थियो ।

४. हरित हाइड्रोजन उत्पादन गर्न अपि पावर र ग्रिनजोबीच सम्झौता : नेपालमा ५ मेगावाटको सौर्य आयोजनामार्फत हरित हाइड्रोजन तथा एमोनिया उत्पादन गर्न अपि पावर कम्पनी लिमिटेड र भारतको ग्रिनजो इनर्जी प्रालिबीच २०७९ असोजमा सम्झौता भएको छ । कम्पनीले २०७९ साउन १ गते गरेको सम्झौताअनुसार दार्जुलामा निर्माण भएको ८.५ मेगावाटको नौगाड गाड जलविद्युत् आयोजनालाई आधार मानी १ मेगावाटको विद्युत् भण्डारण गर्न सक्ने हाइड्रोजन प्लान्ट विकास गर्ने उल्लेख थियो । तर, असोजमा भएको सम्झौता अनुसार एमोनिया ग्याससमेत उत्पादन गर्ने गरी ५ मेगावाटको सोलार प्लान्ट छनोट गरिएको हो ।

यसका लागि अपि पावरले चन्द्रनिहापुरमा निर्मित ४ मेगावाट र १ मेगावाटको सिमरा सौर्य प्लान्टको प्रारम्भिक अध्ययन गरिरहेको छ । यसका लागि जग्गाको तयारीलगायतका गृहकार्य भइसकेको अपि पावरका प्रबन्ध निर्देशक सन्दीप न्यौपानेले बताए । ‘पूर्व तयारीको काम गरिए पनि सरकारले हरित हाइड्रोजन आयोजना कार्यान्वयन गर्न आवश्यक नीति नियमको व्यवस्था नगरिदिँदा काम अघि बढ्न सकेको छैन,’ उनले भने, ‘यसको लगानी ठूलो छ, इलेक्ट्रोलाइजर लगायतका उपकरणको मूल्य महंगो छ, सरकारले यस सम्बन्धि नीतिगत व्यवस्था जतिसक्दो छिटो स्पष्ट गर्नुपर्छ । विश्व नै हाइड्रोजन उत्पादन गर्नेतर्फ व्यापक रुपमा लागि परेको छ, नेपालमा पनि यसको सम्भावना रहेकाले यससँग समन्धित नीतिगत व्यवस्था स्पष्ट, सहज र दीर्घकालीन हुनुपर्छ । यसले गर्दा लगानीकर्ताहरू यसतर्फ आकर्षित हुनेछन् ।’ 

यो परियोजना विकास हुँदा नेपालमा प्रतिघन्टा ५० मेगावाट ऊर्जा खपत हुने र प्रतिदिन ४० हजार टन एमोनिया उत्पादन हुने अध्ययनले देखाएको छ । यो परियोजना दैनिक १६ घन्टा सञ्चालन गर्दा यसबाट ८ हजार किलोग्राम हरित एमोनिया उत्पादन गर्न सकिनेछ ।

५. काठमाडौँ र धुलिखेलमा हाइड्रोजन बस चलाउने सम्झौता : धुलिखेल नगरपालिका र केयूबीच २०७८ माघ २६ गते काठमाडौँ र धुलिखेलमा हाइड्रोजन बस सञ्चालन गर्ने सम्झौता भयो । नगरपालिका र केयू मिलेर हाइड्रोजनको प्रयोगलाई बढाउने उद्देश्यसहित झण्डै २ वर्षअघि सम्झौता गरेको नगरपालिकाका मेयर अशोककुमार श्रेष्ठ (ब्यान्जु) ले बताए ।

कसरी बन्छ हाइड्रोजन ?

विद्युत्‌काे प्रयोग गरेर पानीबाट हाइड्रोजन निकालिन्छ । हाइड्रोजन उत्पादन गर्न ‘इलेक्ट्रोलाइजर डिभाइस’ को आवश्यकता पर्दछ । सबैभन्दा पहिले, सौर्य, वायु वा जलविद्युत् आयोजनाबाट उत्पादन भएको विद्युत्को प्रयोग गरी इलेक्ट्रोलाइसेस प्रक्रियाबाट पानीलाई टुक्रयाई अक्सिजन र हाइड्रोजनलाई अलग गरिन्छ । त्यसपछि हाइड्रोजनका विभिन्न प्रकार उत्पादन हुन्छन् ।

हाइड्रोजनका ६ प्रकार

‘कार्बन फुटप्रिन्ट’का आधारमा हाइड्रोजनलाई निम्न ६ प्रकारमा विभाजन गरिएको छ : 

१. ग्रिन (हरित) हाइड्रोजन : जलस्रोत, सौर्य, वायु लगायत नवीकरणीय स्रोतहरूबाट उत्पादित विद्युत्‌लाई हाइड्रोजन उत्पादनको लागि इलेक्ट्रोलाइसिस प्रयोग गरिन्छ । त्यसरी उत्पादन भएको हाइड्रोजनलाई ट्याङ्कीमा भण्डारण गरी ग्यास सिलिन्डरमा भरिन्छ, जसलाई हरित हाइड्रोजन भनिन्छ ।

२. ब्लू (निलो) हाइड्रोजन : प्राकृतिक ग्यासलाई तातो वाफ र उत्प्रेरकसँग मिसाएपछि रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छ, त्यसपछि हाइड्रोजन र कार्बन मोनोअक्साइड सिर्जना हुन्छ । प्राकृतिक ग्यासबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने यस प्रक्रियालाई स्टीम मिथेन रिफर्मिङ भनिन्छ । प्राकृतिक ग्यासबाट हाइड्रोजन उत्पादन गरेर उत्सर्जन हुने कार्बनलाई ‘कार्बन क्याप्चर’ मा भण्डार गरेमा त्यो ‘ब्लु हाइड्रोजन’ हुन्छ ।

३. ग्रे (खैरो) हाइड्रोजन : प्राकृतिक ग्यासबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्न निलो हाइड्रोजन उत्पादन कै प्रक्रिया हो तर, उक्त हाइड्रोजनद्वारा कार्बन डाइअक्साइड कब्जा गरी उत्पादन हुने हाइड्रोजनलाई खैरो हाइड्रोजन भनिन्छ । यसले कार्बन फुटप्रिन्ट छोड्छ ।

४. पिंक (गुलाबी) हाइड्रोजन : हाइड्रोजन उत्पादनका लागि इलेक्ट्रोलाइसिसलाई परमाणु ऊर्जाद्वारा सञ्चालन गरिन्छ । त्यसबाट उत्पादन भएको हाइड्रोजनलाई पिंक हाइड्रोजन भनिन्छ । यसमा कार्बन फुटप्रिन्ट हुँदैन, तर ‘रेडियो एक्टिप वेस्टेज’ फोहोरहरू सिर्जना हुन्छन् जसलाई हजारौं वर्षको लागि सुरक्षित रूपमा भण्डारण गर्नुपर्छ ।

५. एल्लो (पहेलो) हाइड्रोजन : इलेक्ट्रोलाइसिस पद्धतिमार्फत विशेष गरी सौर्य ऊर्जा प्रयोग गरी उत्पादन भएको हाइड्रोजनलाई ‘पहेँलो हाइड्रोजन’ भनिन्छ ।

६. टर्क्वइज हाइड्रोजन : मिथेन पाइरोलिसिसबाट हाइड्रोजनको उत्पादन गरिन्छ । अर्थात्, ‘रिएक्टर वा ब्लास्ट फर्नेस’हरूको तापसहित मिथेनलाई हाइड्रोजन र ठोस कार्बनमा विभाजन गर्दा उत्पादन हुने हाइड्रोजनलाई टर्क्वइज हाइड्रोजन भनिन्छ ।