हाइड्रोजन के रंग
प्रारंभिक और मुख्यइस पर समसामयिकी: हाइड्रोजन और जैव ऊर्जा
हाइड्रोजन को बनाना पड़ता है, और रंग इसी का संक्षिप्त संकेत हैं कि उसे बनाया कैसे गया। Grey, जो आज की लगभग पूरी आपूर्ति है, प्राकृतिक गैस की भाप के साथ अभिक्रिया से बनती है और प्रति किलोग्राम हाइड्रोजन पर लगभग 10 किलोग्राम कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ती है। Blue वही है, पर उसमें कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ लिया जाता है। Green नवीकरणीय बिजली पर पानी के विद्युत अपघटन से बनती है, जिसमें उत्पादन के स्थान पर कोई कार्बन डाइऑक्साइड नहीं निकलती। Brown और black कोयले से, pink परमाणु बिजली से, turquoise मीथेन पायरोलिसिस से और white चट्टान से आती है। हरित क्या माना जाएगा, इस पर भारत का नियम उत्सर्जन की एक सीमा है, बनाने का मार्ग नहीं: प्रति किलोग्राम हाइड्रोजन पर अधिकतम 2 किलोग्राम कार्बन डाइऑक्साइड समतुल्य, well to gate आधार पर।
Grey, blue और green
| Grey | Blue | Green | |
|---|---|---|---|
| Feedstock | natural gas | natural gas | water |
| Process | steam methane reforming | steam methane reforming plus carbon capture | electrolysis |
| Energy source | heat from gas | heat from gas | renewable electricity |
| CO2 at production | about 10 to 12 kg per kg H2 | most captured, some leaks | near zero |
| Share today | nearly all | small | very small |
| Cost in India | lowest | higher | three to four times grey |
- अंतरराष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) की गणना पर मार्ग के अनुसार उत्सर्जन: grey संयंत्र पर लगभग 10 से 12 kg CO2e प्रति kg, और ऊपरी धारा की मीथेन जोड़ने पर 10 से 14; कोयला लगभग 22 से 26, यानी गैस से लगभग दोगुना; green लगभग शून्य। हरित हाइड्रोजन का पहला बाज़ार उसी grey हाइड्रोजन को हटाना है जिसे रिफाइनरियाँ और उर्वरक संयंत्र पहले से काम में लाते हैं। IEA रंगों से हटकर मापी गई तीव्रता की ओर बढ़ रहा है, और मुख्य परीक्षा का बिंदु यही है: रंग वास्तविक उत्सर्जन के बारे में कुछ नहीं बताता।
- विद्युत अपघटन यंत्र (electrolyser) दो प्रकार के हैं: alkaline, जो सस्ता और अधिक परिपक्व है, और proton exchange membrane, जो अधिक सुगठित है और पवन तथा सौर की बदलती आपूर्ति के साथ बेहतर चलता है। भारत का हरित हाइड्रोजन संक्रमण हेतु रणनीतिक हस्तक्षेप (SIGHT) कार्यक्रम प्रकार का भेद किए बिना electrolyser विनिर्माण को वित्त देता है, अब तक प्रति वर्ष 3,000 MW आवंटित, जिसमें स्वदेशी तकनीक के लिए अलग हिस्सा रखा गया है।
- भारत का मानक, जो नवीन एवं नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय (MNRE) ने 18 अगस्त 2023 को तय किया, ऊपर दी गई 2 kg की सीमा है, और इसका दायरा विद्युत अपघटन तथा जैव भार मार्गों के लिए अलग से परिभाषित है; हरित अमोनिया और हरित मेथनॉल के लिए भी इसी से मेल खाते मानक आए।
- आज की माँग grey है और रिफाइनरियों तथा उर्वरक में है: मिशन दस्तावेज़ में लगभग 5 मिलियन टन प्रति वर्ष, नीति आयोग (NITI Aayog) के 2020 के आधार पर लगभग 6 मिलियन टन। राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन, जो 4 जनवरी 2023 को 19,744 करोड़ रुपये के साथ स्वीकृत हुआ, 2030 तक कम से कम 5 मिलियन टन प्रति वर्ष उत्पादन क्षमता का लक्ष्य रखता है, जिसके साथ लगभग 125 GW नवीकरणीय क्षमता जोड़ी जानी है; 60 से 100 GW electrolyser का जो आँकड़ा अक्सर उद्धृत होता है वह एक मंत्रिस्तरीय अनुमान है, मिशन का लक्ष्य नहीं।
- लागत ही बाधा है: भारत में हरित हाइड्रोजन grey से तीन से चार गुना महँगी पड़ती है, 2025 में 300 से 400 रुपये प्रति kg, जबकि लक्ष्य 100 रुपये है। मिशन खपत की बाध्यता की अनुमति देता है पर वह अधिसूचित नहीं हुई, इसलिए माँग सार्वजनिक क्षेत्र की खरीद पर टिकी है; उपयोग का क्रम पहले रिफाइनिंग और अमोनिया, फिर प्रत्यक्ष अपचयन से इस्पात, फिर जहाज़रानी और विमानन, और सबसे अंत में सड़क परिवहन है।
मुख्य परीक्षा: हरित हाइड्रोजन नवीकरणीय बिजली को ईंधन के रूप में संचित करने और ले जाने का एक तरीका है; इसे बनाना वहीं सार्थक है जहाँ बिजली सस्ती हो और विकल्प पहले से काम में आ रही जीवाश्म हाइड्रोजन हो, यही कारण है कि रिफाइनरियाँ और उर्वरक पहले आते हैं और सड़क वाहन सबसे अंत में।
UPSC पूछ चुका है
- Prelims 2023: वे भारी उद्योग जिनका उत्सर्जन घटाने में हरित हाइड्रोजन से अपेक्षा है
अतिरिक्त पठन: Green Hydrogen Standard for India (MNRE)
यह भी देखें: राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन · हाइड्रोजन फ्यूल सेल ट्रेन · Steel: carbon lock in and the two routes · कोयला गैसीकरण
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