समझहाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशनएक व्यापक मार्गदर्शिका

स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों की ओर वैश्विक प्रगति के साथ हाइड्रोजन ईंधन एक स्वीकार्य विकल्प बन गया है। यह लेख हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशनों, उनके सामने आने वाली चुनौतियों और परिवहन में उनके संभावित उपयोगों के बारे में चर्चा करता है।

हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन क्या है?

इलेक्ट्रिक कारों के फ्यूल सेल हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशनों (एचआरएस) नामक विशिष्ट स्थानों से हाइड्रोजन ईंधन प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि ये स्टेशन हाइड्रोजन गैस के लिए बनाए गए हैं, जिसके लिए विशेष सुरक्षा सावधानियों और विशेष मशीनरी की आवश्यकता होती है, फिर भी ये स्टेशन दिखने में सामान्य पेट्रोल पंपों के समान होते हैं।

हाइड्रोजन उत्पादन या वितरण प्रणाली,शीतलन और भंडारण टैंक, औरडिस्पेंसरहाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन के तीन प्रमुख भाग हैं। हाइड्रोजन को पाइप या ट्यूब ट्रेलरों द्वारा सुविधा केंद्र तक पहुँचाया जा सकता है, या इसे भाप के साथ मीथेन रिफॉर्मिंग का उपयोग करके साइट पर ही उत्पादित किया जा सकता है।इसे विद्युत अपघटन द्वारा उत्पादित किया जाता है।

हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन के प्रमुख घटक:

जहाजों तक हाइड्रोजन पहुंचाने या उसके उत्पादन के लिए उपकरण

अत्यधिक उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन को संग्रहित करने वाले हाइड्रोजन टैंकों का दबाव बढ़ाने के लिए संपीड़न इकाइयाँ।

 

विशेष FCEV नोजल वाले डिस्पेंसर

सुरक्षा संबंधी कार्य जैसे रिसाव का पता लगाना और आपात स्थिति में शटडाउन करना

हाइड्रोजन ईंधन के साथ सबसे बड़ी समस्या क्या है?

हाइड्रोजन के उत्पादन या परिवहन के लिए उपकरण, हाइड्रोजन के दबाव को बढ़ाने के लिए संपीड़न इकाइयाँ, और अत्यंत उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन को संग्रहित करने वाले टैंक।dविशेष FCEV नोजल वाले डिस्पेंसर में रिसाव का पता लगाने और आपात स्थिति में बंद करने जैसे सुरक्षा कार्य शामिल हैं।.हाइड्रोजन ईंधन के उत्पादन की लागत और ऊर्जा दक्षता मुख्य समस्याएं हैं। आजकल, प्राकृतिक गैस का उपयोग करने वाली और कार्बन उत्सर्जन पैदा करने वाली स्टीम मीथेन रिफॉर्मिंग विधि से अधिकांश हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है। हालांकि नवीकरणीय ऊर्जा से विद्युत अपघटन द्वारा निर्मित "ग्रीन हाइड्रोजन" अधिक स्वच्छ है, फिर भी इसकी लागत बहुत अधिक है।

ये और भी महत्वपूर्ण चुनौतियाँ हैं: परिवहन और भंडारण: चूंकि हाइड्रोजन में अपने आयतन के अनुपात में ऊर्जा की मात्रा कम होती है, इसलिए इसे केवल उच्च वायुमंडलीय दबाव पर ही संकुचित या ठंडा किया जा सकता है, जिससे जटिलता और लागत बढ़ जाती है।

सुविधाओं में सुधार: बड़ी संख्या में ईंधन भरने वाले स्टेशनों का निर्माण करने में बहुत सारे संसाधनों की आवश्यकता होती है।

ऊर्जा हानि: उत्पादन, अपचयन और आदान-प्रदान के दौरान ऊर्जा की हानि के कारण, हाइड्रोजन से बने ईंधन सेल की "शुरुआती उत्पादन" क्षमता बैटरी से लैस इलेक्ट्रिक कारों की तुलना में कम होती है।

इन कठिनाइयों के बावजूद, सरकारी समर्थन और चल रहे अनुसंधान से तकनीकी विकास को बढ़ावा मिल रहा है जिससे हाइड्रोजन की आर्थिक व्यवहार्यता बढ़ सकती है।

क्या हाइड्रोजन ईंधन बिजली से बेहतर है?

बैटरी से चलने वाली इलेक्ट्रिक कारों (बीईवी) और हाइड्रोजन ईंधन सेल से चलने वाली कारों के बीच चुनाव करना मुश्किल है क्योंकि उपयोग की समस्या के आधार पर, प्रत्येक प्रकार की तकनीक विशिष्ट लाभ प्रदान करती है।

कारक	हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहन	बैटरी से चलने वाले इलेक्ट्रिक वाहन
ईंधन भरने का समय	3-5 मिनट (पेट्रोल के समान)	30 मिनट से लेकर कई घंटों तक
श्रेणी	एक टैंक में 300-400 मील की रेंज	एक बार चार्ज करने पर 200-300 मील तक चलती है
आधारभूत संरचना	सीमित ईंधन भरने के स्टेशन	व्यापक चार्जिंग नेटवर्क
ऊर्जा दक्षता	वेल-टू-व्हील दक्षता कम	उच्च ऊर्जा दक्षता
आवेदन	लंबी दूरी का परिवहन, भारी वाहन	शहरी आवागमन, हल्के वाहन

बैटरी से चलने वाली इलेक्ट्रिक कारें रोजमर्रा के परिवहन और शहरों में उपयोग के लिए अधिक उपयोगी हैं, जबकि हाइड्रोजन से चलने वाली कारें उन अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से काम करती हैं जिनमें लंबी दूरी और त्वरित ईंधन भरने की आवश्यकता होती है, जैसे कि बसें और ट्रक।

विश्व में हाइड्रोजन ईंधन भरने के कितने स्टेशन हैं?

2026 तक विश्व स्तर पर 1,000 से अधिक हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन चालू थे, और आने वाले वर्षों में बड़े पैमाने पर वृद्धि की योजना बनाई जाएगी। ऐसे कई विशिष्ट क्षेत्र हैं जहांहाइड्रोजन ईंधन भरने का स्टेशनहैदूसरी जगह:

पांच से अधिक के साथसैकड़ोंस्टेशनों के मामले में, एशिया बाजार पर कब्जा जमाए हुए है, जिसमें मुख्य रूप से दक्षिण कोरिया (100 से अधिक स्टेशन) और जापान (160 से अधिक स्टेशन) देश शामिल हैं। चीन काबाज़ारसरकार के महत्वाकांक्षी उद्देश्यों के कारण यह क्षेत्र तेजी से बढ़ रहा है।

लगभग 100 स्टेशनों के साथ जर्मनी यूरोप से आगे है, जहाँ लगभग दो सौ स्टेशन हैं। यूरोपीय संघ की योजना 2030 तक स्टेशनों की संख्या बढ़ाकर हजारों तक करने की है।

उत्तरी अमेरिका में 80 से अधिक स्टेशनों के आउटलेट हैं, जिनमें से अधिकांश कैलिफोर्निया में हैं, और कुछ कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका के उत्तरपूर्वी क्षेत्र में भी हैं।

अनुमानों के अनुसार 2030 तक दुनिया भर में 5,000 से अधिक स्टेशन हो सकते हैं, इसलिए दुनिया भर के राज्यों ने हाइड्रोजन स्टेशनों के निर्माण को बढ़ावा देने के लिए नीतियां पेश की हैं।

हाइड्रोजन ईंधन पेट्रोल से बेहतर क्यों है?

तेल से बने पारंपरिक ईंधनों की तुलना में हाइड्रोजन ईंधन के कई अलग-अलग फायदे हैं:

शून्य वायु प्रदूषण: हाइड्रोजन से चलने वाले ईंधन सेल हानिकारक टेलपाइप उत्सर्जन से बचते हैं जो वायु प्रदूषण और बढ़ते तापमान को बढ़ावा देते हैं, क्योंकि वे एक दुष्प्रभाव के रूप में केवल जल वाष्प का उत्पादन करते हैं।

हरित ऊर्जा की मांग: सूर्य के प्रकाश और पवन ऊर्जा जैसे प्राकृतिक स्रोतों का उपयोग करके हाइड्रोजन का उत्पादन करके एक स्वच्छ ऊर्जा चक्र बनाया जा सकता है।

ऊर्जा सुरक्षा: कई स्रोतों से हाइड्रोजन का राष्ट्रीय स्तर पर उत्पादन विदेशी पेट्रोलियम पर निर्भरता को कम करता है।

उच्च दक्षता: गैसोलीन जलाने वाले इंजनों से चलने वाले वाहनों की तुलना में, ईंधन सेल वाहन लगभग दो से तीन गुना अधिक कुशल होते हैं।

शांत संचालन: हाइड्रोजन से चलने वाली कारें कुशलतापूर्वक चलती हैं, इसलिए वे शहरों में ध्वनि प्रदूषण को कम करती हैं।

हाइड्रोजन के पर्यावरण संबंधी लाभ इसे स्वच्छ परिवहन की ओर बदलाव में ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में एक आकर्षक विकल्प बनाते हैं, हालांकि विनिर्माण और परिवहन संबंधी समस्याएं अभी भी मौजूद हैं।

हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन बनाने में कितना समय लगता है?

हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन के निर्माण की समयसीमा कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे कि स्टेशन का आकार, संचालन का स्थान, अनुमति संबंधी नियम और क्या हाइड्रोजन साइट पर ही प्रदान या निर्मित की जाती है।

जिन स्टेशनों में पूर्वनिर्मित घटक होते हैं और जिनका डिज़ाइन सरल होता है, उनकी संख्या कम होने के कारण, आमतौर पर निर्माण समय सीमा छह से बारह महीनों के भीतर होती है।

परिसर में ही विनिर्माण सुविधाओं वाले बड़े और अधिक जटिल स्टेशनों के लिए, इसमें 12 से 24 महीने लगते हैं।

निर्माण कार्य में लगने वाले समय को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक निम्नलिखित हैं: स्थल का चयन और योजना बनाना।

आवश्यक स्वीकृतियाँ और परमिट

उपकरण ढूँढना और उपलब्ध कराना

निर्माण और स्थापना

स्थापना और सुरक्षा मूल्यांकन

मॉड्यूलर स्टेशन डिजाइनों में हुई नई प्रगति के कारण डिजाइन की समयसीमा कम हो गई है, जिससे हाइड्रोजन ऊर्जा संयंत्रों की तैनाती अब अधिक प्रभावी हो गई है।

1 किलोग्राम हाइड्रोजन से कितनी बिजली उत्पन्न होती है?

ईंधन सेल प्रणाली का प्रदर्शन इस बात पर निर्भर करता है कि एक किलोग्राम हाइड्रोजन का उपयोग करके कितनी बिजली उत्पन्न की जा सकती है। रोजमर्रा के अनुप्रयोगों में:

एक किलोग्राम हाइड्रोजन एक सामान्य फ्यूल सेल से चलने वाले वाहन को लगभग 60-70 मील तक की दूरी तय करने की शक्ति प्रदान कर सकता है।

एक किलोग्राम हाइड्रोजन में लगभग 33.6 किलोवाट-घंटे ऊर्जा होती है।

एक किलोग्राम हाइड्रोजन से लगभग 15-20 किलोवाट-घंटे बिजली उत्पन्न की जा सकती है, जो ईंधन सेल की विश्वसनीयता (आमतौर पर 40-60%) को ध्यान में रखने के बाद उपयोग योग्य होती है।

इसे संदर्भ में रखने के लिए, एक सामान्य अमेरिकी परिवार प्रतिदिन लगभग तीस किलोवाट-घंटे बिजली का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि यदि सफलतापूर्वक परिवर्तित किया जाए, तो 2 किलोग्राम हाइड्रोजन एक घर को एक दिन के लिए चला सकता है।

ऊर्जा रूपांतरण दक्षता:

हाइड्रोजन ईंधन सेल से चलने वाले वाहनों की "वेल-टू-व्हील" दक्षता आमतौर पर 25-35% होती है, जबकि बैटरी से चलने वाली इलेक्ट्रिक कारों की दक्षता आमतौर पर 70-90% होती है। हाइड्रोजन के निर्माण, डीकंप्रेशन, परिवहन और ईंधन सेल रूपांतरण में ऊर्जा की हानि इस अंतर के मुख्य कारण हैं।