ગ્રીન હાઇડ્રોજન એ ઉર્જા સંક્રમણના મહાન વચનોમાંનું એક છે, કારણ કે તે કાર્બન ઉત્સર્જન વિના ઉર્જાનો સંગ્રહ અને ઉપયોગ કરવાની રીત પ્રદાન કરે છે. આ પ્રકારનો હાઇડ્રોજન નામની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે પાણીનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ, જે સૌર અને પવન જેવા નવીનીકરણીય સ્ત્રોતો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળીનો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનને અલગ કરે છે. તેના ફાયદાઓ હોવા છતાં, ગ્રીન હાઇડ્રોજન શ્રેણીબદ્ધ પડકારોનો સામનો કરે છે કે જેનાથી આપણે તેના સાચા વિકલ્પ તરીકે તેની સંભવિતતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે જાગૃત હોવા જોઈએ. અશ્મિભૂત ઇંધણ.
આ લેખમાં, અમે ગ્રીન હાઇડ્રોજનના વિકાસને અસર કરતા મુખ્ય મુદ્દાઓનું અન્વેષણ કરીએ છીએ, તેની વિશેષતાઓ, ફાયદાઓ અને ખામીઓ સાથે, આ ટેક્નોલોજી ખરેખર શું પ્રદાન કરે છે તેનો સંપૂર્ણ દૃષ્ટિકોણ મેળવવા માટે.
ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન
હાઇડ્રોજન સામાન્ય રીતે પ્રકૃતિમાં અલગતામાં જોવા મળતું નથી, પરંતુ તે સામાન્ય રીતે પાણી જેવા અન્ય અણુઓ સાથે સંકળાયેલું હોય છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણમાં, અમે પાણીના અણુઓ (એચ2ઓ) હાઇડ્રોજનમાં (એચ2) અને ઓક્સિજન (ઓ2). આ પ્રક્રિયા માત્ર ત્યારે જ ટકાઉ છે જ્યારે વપરાયેલી વીજળી સ્વચ્છ સ્ત્રોતોમાંથી આવે છે, જેમ કે સૌર અથવા પવન ઊર્જા. આથી આ ટેકનિક દ્વારા ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજન કહેવાય છે લીલો હાઇડ્રોજન.
તેનાથી વિપરીત, આજે ઉત્પાદિત મોટાભાગના હાઇડ્રોજનમાંથી આવે છે અશ્મિભૂત ઇંધણ, જેમ કે કુદરતી ગેસ અથવા તેલ. ગ્રે હાઇડ્રોજન તરીકે ઓળખાતા આ પ્રકારનો રાસાયણિક ઉદ્યોગ અને રિફાઇનરીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. જો કે, તેનું ઉત્પાદન મોટા પ્રમાણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2), જે તેને પર્યાવરણીય દૃષ્ટિકોણથી બિનટકાઉ બનાવે છે.
ગ્રીન હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદનમાં ઘણી પ્રગતિ થઈ હોવા છતાં, તે હજુ પણ પ્રમાણમાં નવી ટેકનોલોજી છે અને માપી શકાય તેટલી દૂર છે. વિશ્વમાં, 99% હાઇડ્રોજન હજુ પણ અશ્મિભૂત કાચા માલમાંથી આવે છે, પરિણામે વાર્ષિક વૈશ્વિક ઉત્સર્જન 900 મિલિયન ટન CO.2.
ઊર્જા સંગ્રહ
લીલા હાઇડ્રોજનની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓમાંની એક તેની ક્ષમતા છે ઊર્જા સંગ્રહ કરો. નવીનીકરણીય ઉર્જા, જેમ કે સૌર અને પવન, છે વળાંક સંકેતો, જેનો અર્થ છે કે કેટલીકવાર તેઓ વપરાશ કરી શકાય તે કરતાં વધુ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે અને અન્ય સમયે તેઓ પૂરતી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરતા નથી.
હાઇડ્રોજન સંચયક તરીકે કામ કરીને આને હલ કરી શકે છે. જ્યારે વધારાની નવીનીકરણીય વીજળી હોય છે, ત્યારે તેનો ઉપયોગ વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે થઈ શકે છે. ત્યારબાદ, આ હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ એન્જિન, મશીનરીમાં બળતણ તરીકે અથવા ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં કાચા માલ તરીકે પણ થઈ શકે છે. આ રીતે, ગ્રીન હાઇડ્રોજન વધારાની નવીનીકરણીય ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવામાં મદદ કરી શકે છે અને જ્યારે પુનઃપ્રાપ્ય સંસાધનોની અછત હોય ત્યારે તેનો ઉપયોગ કરી શકે છે.
ઉર્જા સંચયક તરીકે કામ કરવા ઉપરાંત, ગ્રીન હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન થતું નથી, જે તેને માટે મુખ્ય તત્વ બનાવે છે. ડેકાર્બોનાઇઝેશન ઔદ્યોગિક, પરિવહન અને ઊર્જા ક્ષેત્રો.
લીલા હાઇડ્રોજન સમસ્યાઓ
લીલા હાઇડ્રોજનની મુખ્ય ખામી તેની ઊંચી ઉત્પાદન કિંમત છે. હાઈડ્રોજન એ બ્રહ્માંડમાં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં તત્વ હોવા છતાં, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા જરૂરી ઊર્જા વપરાશને કારણે પાણીમાંથી તેને મેળવવાની પ્રક્રિયા ખર્ચાળ છે. પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોમાંથી વીજળી સાથે પણ, ખર્ચ ઊંચો રહે છે.
ગ્રીન હાઇડ્રોજનનો સામનો કરતી બીજી સમસ્યા છે ઓછી ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વર્તમાન ઉત્પાદન અને પરિવહન પદ્ધતિઓ. અભ્યાસો અનુસાર, ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વપરાતી લગભગ 80% ઊર્જા ખોવાઈ જાય છે. આ ઉર્જા બિનકાર્યક્ષમતા તેના મોટા પાયે દત્તક લેવા માટે એક મહાન અવરોધ રજૂ કરે છે.
વધુમાં, હાઇડ્રોજનનું પરિવહન અને સંગ્રહ પણ જટિલ છે. આ ગેસ પાસે એ ઓછી ઉર્જા ઘનતા અન્ય ઇંધણની સરખામણીમાં, જેનો અર્થ એ થાય છે કે ઊર્જાના સમાન જથ્થાના સંગ્રહ અને પરિવહન માટે ઘણી મોટી ટાંકીઓ અને પાઇપલાઇન્સની જરૂર પડે છે. તે અત્યંત જ્વલનશીલ પણ છે, જે સલામતી જોખમો વધારે છે.
અન્ય મહત્વપૂર્ણ પડકાર જોખમ છે છટકી. હાઇડ્રોજનના પરમાણુઓ અત્યંત નાના હોય છે, મિથેન અથવા કુદરતી ગેસ કરતા ઘણા નાના હોય છે, જે તેમને સમાવવું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે. જો હાઇડ્રોજન વાતાવરણમાં લીક થાય છે, તો તે આબોહવાને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓની જેમ અસર કરી શકે છે, કારણ કે તે મિથેન અને અન્ય વાતાવરણીય સંયોજનોના સ્તરને પ્રભાવિત કરી શકે છે.
હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે કેટલો ખર્ચ થાય છે?
લીલા હાઇડ્રોજનના વિસ્તરણમાં સૌથી નોંધપાત્ર અવરોધો પૈકી એક તેની કિંમત છે. તાજેતરના અભ્યાસમાં એવો અંદાજ છે કે જો પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન €3,23 પ્રતિ કિલોગ્રામથી નફાકારક બની શકે છે. કેટલીક આશાવાદી આગાહીઓ સૂચવે છે કે થોડા વર્ષોમાં ખર્ચ ઘટીને €2,5 પ્રતિ કિલોગ્રામ થઈ શકે છે.
જો કે, આ આંકડાઓ મોટાભાગે ઘણા પરિબળો પર આધાર રાખે છે, જેમ કે વીજળીની કિંમત અને ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરની કિંમત, જે હાલમાં નોંધપાત્ર છે. હાલમાં, ગ્રે અથવા વાદળી હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદન કરતાં ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન નોંધપાત્ર રીતે વધુ ખર્ચાળ છે, જેના કારણે ઘણા ઉદ્યોગો આ વિકલ્પો પસંદ કરવાનું ચાલુ રાખે છે.
El ગ્રે હાઇડ્રોજન તે સૌથી સામાન્ય અને સસ્તું છે, પરંતુ તેના ઉત્પાદનમાં અશ્મિભૂત ઇંધણને બાળી નાખવાનો સમાવેશ થાય છે, જે તેને પર્યાવરણીય રીતે બિનટકાઉ વિકલ્પ બનાવે છે. બીજી તરફ, ધ વાદળી હાઇડ્રોજન, જે કુદરતી ગેસમાંથી મેળવવામાં આવે છે પરંતુ CO કેપ્ચર અને સ્ટોર કરે છે2 ઉત્સર્જિત, તે એક વિકલ્પ છે જે ઉત્સર્જન ઘટાડે છે, જો કે તે હજી પણ લીલા હાઇડ્રોજન કરતાં ઓછું ટકાઉ છે.
ફાયદા
લીલા હાઇડ્રોજનમાં અનેક છે લાભો કી કે જે તે ક્ષેત્રોને ડિકાર્બોનાઇઝ કરવા માટે ખૂબ જ આકર્ષક વિકલ્પ બનાવે છે જેનું વીજળીકરણ કરવું મુશ્કેલ છે:
- ઉત્સર્જન ઘટાડો: તેનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ પ્રદૂષિત અથવા ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતું નથી. નવીનીકરણીય ઉર્જા દ્વારા મેળવવામાં આવે ત્યારે તે સંપૂર્ણપણે સ્વચ્છ બળતણ છે.
- ઊર્જા સંગ્રહ: પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોમાંથી વધારાની ઉર્જાને સંગ્રહિત કરવાના ઉકેલ તરીકે કાર્ય કરે છે અને જ્યારે માંગ તેની માંગ કરે છે ત્યારે તેને છોડે છે, નવીનીકરણીય શક્તિની ક્ષમતાને વિસ્તૃત કરે છે.
- વિશાળ કાર્યક્રમો: તે પરિવહનમાં બળતણ તરીકે, ઊર્જા ઉત્પાદનમાં મધ્યસ્થી તરીકે અને રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં કાચા માલ તરીકે કામ કરે છે.
- ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોનું ડીકાર્બોનાઇઝેશન: હવાઈ પરિવહન, દરિયાઈ પરિવહન અને ભારે ઉદ્યોગ જેવા ક્ષેત્રો ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતાવાળા ઇંધણ પર આધાર રાખે છે જે ફક્ત હાઇડ્રોજન જ પ્રદાન કરી શકે છે.
ગેરફાયદા
લીલા હાઇડ્રોજનના ફાયદા હોવા છતાં, આપણે પણ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ ગેરફાયદા તે બતાવે છે:
- ઉચ્ચ ઉત્પાદન ખર્ચ: વિદ્યુત વિચ્છેદન પ્રક્રિયા ખર્ચાળ રહે છે, ખાસ કરીને ગ્રે હાઇડ્રોજનની સરખામણીમાં.
- પરિવહન અને સંગ્રહની મુશ્કેલી: હાઇડ્રોજનને સુરક્ષિત રીતે સંગ્રહિત કરવા અને પરિવહન કરવા માટે ચોક્કસ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની જરૂર છે, જે વધારાના ખર્ચ ઉમેરે છે.
- સુરક્ષા જોખમો: હાઇડ્રોજન અત્યંત જ્વલનશીલ છે અને જો તેનું યોગ્ય રીતે સંચાલન કરવામાં ન આવે તો તેનું પરિવહન જોખમ ઊભું કરી શકે છે.
- ઓછી ઉર્જા કાર્યક્ષમતા: ગ્રીન હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદનમાં રોકાણ કરાયેલ ઊર્જાનો મોટો હિસ્સો ઉત્પાદન અને પરિવહન પ્રક્રિયાઓમાં ખોવાઈ જાય છે.
સારાંશમાં, ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઊર્જા સંક્રમણ અને ક્ષેત્રોના ડીકાર્બોનાઇઝેશન માટે સૌથી વધુ આશાસ્પદ તકનીકોમાંની એકનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે કે જેમાં સીધા વિદ્યુતીકરણ દ્વારા સ્પષ્ટ વિકલ્પ નથી. જો કે, તેની સફળતા મોટાભાગે તેની ઉત્પાદન કિંમત ઘટાડવા, તેની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા અને તેના સંગ્રહ અને પરિવહન માટે જરૂરી ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર વિકસાવવા પર નિર્ભર રહેશે.