हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशनों को समझना: एक व्यापक मार्गदर्शिका

जैसे-जैसे दुनिया स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों की ओर बढ़ रही है, हाइड्रोजन ईंधन एक स्वीकार्य विकल्प बन गया है। यह लेख हाइड्रोजन ईंधन स्टेशनों, उनके सामने आने वाली चुनौतियों और परिवहन के लिए उनके संभावित उपयोगों पर चर्चा करता है।

हाइड्रोजन ईंधन स्टेशन क्या है?

इलेक्ट्रिक कारों के लिए ईंधन सेल हाइड्रोजन ईंधन को हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन (HRS) नामक विशिष्ट स्थानों से प्राप्त कर सकते हैं। हालाँकि ये हाइड्रोजन, एक ऐसी गैस जिसके लिए विशिष्ट सुरक्षा सावधानियों और विशेष मशीनरी की आवश्यकता होती है, के उपयोग के लिए बनाए गए हैं, फिर भी ये स्टेशन सौंदर्य की दृष्टि से सामान्य गैस स्टेशनों जैसे ही हैं।

हाइड्रोजन निर्माण या वितरण प्रणाली, शीतलन और भंडारण टैंक, और डिस्पेंसर, हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन के तीन प्रमुख भाग हैं। हाइड्रोजन को पाइप या ट्यूब ट्रेलरों द्वारा सुविधा तक पहुँचाया जा सकता है, या इसे भाप या इलेक्ट्रोलिसिस के साथ मीथेन रिफॉर्मिंग का उपयोग करके साइट पर ही उत्पादित किया जा सकता है।

हाइड्रोजन ईंधन स्टेशन के प्रमुख घटक:

एल हाइड्रोजन के निर्माण या जहाजों तक परिवहन के लिए उपकरण

एल संपीडन इकाइयाँ हाइड्रोजन टैंकों के दबाव को बढ़ाने के लिए जो अत्यधिक उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन का भंडारण करती हैं

l विशेष FCEV नोजल वाले डिस्पेंसर

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

हाइड्रोजन ईंधन के साथ सबसे बड़ी समस्या क्या है?

हाइड्रोजन के निर्माण या परिवहन के लिए उपकरण, अत्यधिक उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन को संग्रहीत करने वाले हाइड्रोजन टैंकों के दबाव को बढ़ाने के लिए संपीड़न इकाइयाँdविशेष FCEV नोजल युक्त इस्पेंसर, आपातकालीन स्थिति में रिसाव का पता लगाने और शटडाउन जैसे सुरक्षा कार्य.उत्पादन लागत और ऊर्जा दक्षता हाइड्रोजन ईंधन के सामने मुख्य मुद्दे हैं। आजकल, अधिकांश हाइड्रोजन का उत्पादन स्टीम मीथेन रिफॉर्मिंग से होता है—जिसमें प्राकृतिक गैस का उपयोग होता है और कार्बन उत्सर्जन होता है। हालाँकि नवीकरणीय ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा निर्मित "ग्रीन हाइड्रोजन" अधिक स्वच्छ है, फिर भी इसकी लागत बहुत अधिक है।

ये और भी महत्वपूर्ण चुनौतियाँ हैं: परिवहन और भंडारण: क्योंकि हाइड्रोजन में अपनी मात्रा के लिए ऊर्जा की मात्रा कम होती है, इसे केवल उच्च वायुमंडलीय दबाव पर ही संकुचित या ठंडा किया जा सकता है, जिससे जटिलता और लागत पैदा होती है।

सुविधाओं में सुधार: बड़ी संख्या में ईंधन भरने वाले स्टेशनों के निर्माण में बहुत अधिक संसाधन खर्च होते हैं।

बिजली की हानि: उत्पादन, कमी और विनिमय के दौरान ऊर्जा की हानि के कारण, हाइड्रोजन से बने ईंधन कोशिकाओं का “कुएं से पहिये तक” प्रदर्शन बैटरी से सुसज्जित इलेक्ट्रिक कारों की तुलना में कम होता 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 विद्युत से बेहतर है?

बैटरी इलेक्ट्रिक कारों (बीईवी) और हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं द्वारा संचालित कारों के बीच चयन करना कठिन है, क्योंकि उपयोग की समस्या के आधार पर, प्रत्येक प्रकार की तकनीक विशिष्ट लाभ प्रदान करती है।

बैटरी 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 बसें और ट्रक।

विश्व में कितने हाइड्रोजन ईंधन स्टेशन हैं?

2026 तक दुनिया भर में 1,000 से ज़्यादा हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन चालू हो चुके थे, और आने वाले वर्षों में बड़े पैमाने पर विकास की योजना बनाई जाएगी। ऐसे कई विशिष्ट क्षेत्र हैं जहाँहाइड्रोजन ईंधन भरने वाला स्टेशनहैदूसरी जगह:

फाई से अधिक के साथसैकड़ोंस्टेशनों के मामले में, एशिया बाज़ार पर कब्ज़ा कर लेता है, जिसमें मुख्य रूप से दक्षिण कोरिया (100 से अधिक स्टेशन) और जापान (160 से अधिक स्टेशन) शामिल हैं।बाज़ारयह तेजी से बढ़ रहा है क्योंकि सरकार के महत्वाकांक्षी उद्देश्य हैं।

लगभग 100 स्टेशनों के साथ, जर्मनी यूरोप से आगे है, जहाँ लगभग 200 स्टेशन हैं। 2030 तक, यूरोपीय संघ अपने स्टेशनों की संख्या बढ़ाकर हज़ारों करने की योजना बना रहा है।

उत्तरी अमेरिका में 80 से अधिक स्टेशनों के आउटलेट हैं, जिनमें से मुख्य रूप से कैलिफोर्निया में हैं, तथा कुछ कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका के उत्तर-पूर्वी क्षेत्र में भी हैं।

अनुमान है कि 2030 तक दुनिया भर में 5,000 से अधिक स्टेशन हो सकते हैं, इसलिए सभी राज्यों ने हाइड्रोजन स्टेशनों के निर्माण को बढ़ावा देने के लिए नीतियां तैयार की हैं।

हाइड्रोजन ईंधन पेट्रोल से बेहतर क्यों है?

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

शून्य वायु प्रदूषण: हाइड्रोजन-संचालित ईंधन सेल हानिकारक टेलपाइप उत्सर्जन से बचते हैं, जो वायु प्रदूषण को बढ़ावा देते हैं तथा तापमान को गर्म करते हैं, क्योंकि इसके परिणामस्वरूप केवल जल वाष्प उत्पन्न होता है।

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

ऊर्जा सुरक्षा: विभिन्न स्रोतों से हाइड्रोजन का राष्ट्रीय विनिर्माण विदेशी पेट्रोलियम पर निर्भरता को कम करता है।

उच्च दक्षता: गैसोलीन इंजन से चलने वाले वाहनों की तुलना में, ईंधन सेल वाहन मोटे तौर पर दो से तीन गुना अधिक कुशल होते हैं।

शांत संचालन: क्योंकि हाइड्रोजन कारें कुशलतापूर्वक चलती हैं, वे शहरों में ध्वनि प्रदूषण को कम करती हैं।

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

हाइड्रोजन ईंधन स्टेशन बनाने में कितना समय लगता है?

हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन के निर्माण की समय-सीमा कई कारकों पर निर्भर करती है, जैसे स्टेशन का आयाम, संचालन का स्थान, अनुमति नियम, तथा क्या हाइड्रोजन उपलब्ध कराया जाता है या साइट पर निर्मित किया जाता है।

पूर्वनिर्मित घटकों और कम डिजाइन वाले स्टेशनों के लिए, सामान्य समय-सारिणी छह और बारह महीनों के भीतर होती है।

ऑन-साइट विनिर्माण सुविधाओं वाले बड़े और अधिक जटिल स्टेशनों के लिए, इसमें 12 से 24 महीने लगते हैं।

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

आवश्यक अनुमोदन और परमिट

उपकरण ढूँढना और उपलब्ध कराना

निर्माण और स्थापना

स्थापना और सुरक्षा मूल्यांकन

मॉड्यूलर स्टेशन डिजाइन में नई प्रगति के कारण हाइड्रोजन विद्युत संयंत्रों की स्थापना अब अधिक प्रभावी हो गई है, क्योंकि डिजाइन की समयसीमा कम हो गई है।

1 किलोग्राम हाइड्रोजन से कितनी बिजली बनती है?

ईंधन सेल प्रणाली का प्रदर्शन एक किलोग्राम हाइड्रोजन से उत्पन्न होने वाली बिजली की मात्रा पर निर्भर करता है। रोज़मर्रा के अनुप्रयोगों में:

एक किलोग्राम हाइड्रोजन एक सामान्य ईंधन सेल चालित वाहन को लगभग 60-70 मील तक चला सकता है।

एक किलोग्राम हाइड्रोजन में लगभग 33.6 kWh ऊर्जा होती है।

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

इसे संदर्भ में कहें तो, एक सामान्य अमेरिकी घर प्रतिदिन लगभग तीस किलोवाट घंटा बिजली का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि यदि इसे सफलतापूर्वक रूपांतरित किया जाए, तो 2 किलोग्राम हाइड्रोजन से एक घर एक दिन चल सकता है।

ऊर्जा रूपांतरण दक्षता:

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