இந்திய தேசிய ஹைட்ரஜன் மிஷன் திட்டம்

பாரம்பரியமாகத் தொழில்நுட்பங்களில் மெதுவாக நகரும் மின்சார வாகனத்தை (electric vehicle -EV), பிரபஞ்சத்தில் மிகுதியாக இருக்கும் ஹைட்ரஜனின் ஆற்றல் திறனை வைத்து இயற்கையற்ற முறையில் இயக்கப்படுவதில் இந்தியா முதல் முறையாக முயற்சி செய்துள்ளது. ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மற்றும் எரிபொருள் மின்கல தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுக்கு 100 மில்லிலியன் டாலர் வரை முதலீட்டை அமெரிக்காவின் எரிசக்தித் துறை அறிவித்த நான்கு மாதங்களுக்குள், தேசிய ஹைட்ரஜன் மிஷனை இந்தியா அறிவித்துள்ளது. பட்ஜெட்டில் உள்ள இந்தத் திட்டம் அடுத்த இரண்டு மாதங்களில் மிஷன் வரைவுடன் தொடரப்படும். ஹைட்ரஜனை எரிசக்தி ஆதாரமாகப் பயன்படுத்துவதற்கான வரைபடம், பச்சை ஹைட்ரஜனில் குறிப்பிட்ட கவனம் செலுத்துதல், ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்துடன் இந்தியாவின் வளர்ந்து வரும் புதுப்பிக்கத்தக்கத் திறனைக் குறைத்தல் முதலிலியவற்றை அரசாங்க அதிகாரிகள் சுட்டிக்காட்டினர்.

முன்மொழியப்பட்ட இறுதிப் பயன்பாட்டுத் துறைகளில் எஃகு மற்றும் ரசாயனங்கள் அடங்கும். ஹைட்ரஜன் மாற்றுத் திறன் கொண்ட முக்கிய தொழில் போக்குவரத்து. இது அனைத்து பசுமை வாயு உமிழ்வுகளில் மூன்றில் ஒரு பங்கைப் பகிர்கிறது. மேலும், ஹைட்ரஜன் புதை படிவ எரிபொருட்களின் நேரடி மாற்றாகக் காணப்படுகிறது. இவை பாரம்பரிய ஊயகளில் குறிப்பிட்ட நன்மைகள்.

2020 அக்டோபரில், ஆறு மாத பைலட் திட்டத்தில் சுருக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன், இயற்கை எரிவாயு கொண்டு இயக்கும் பேருந்துகளை இயக்கும் முதல் இந்திய நகரமாக டெல்லி ஆனது. இந்தியன் ஆயில் கார்ப்பரேஷன் காப்புரிமை பெற்ற புதிய தொழில்நுட்பத்தில் பேருந்துகள் இயங்கும்.

பவர் மேஜர் என்டிபிசி லிமிடெட் லே மற்றும் டெல்லியில், 10 ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரி அடிப்படை யிலான மின்சார பேருந்துகள் மற்றும் எரிபொருள் பேட்டரி மின்சார கார்களை இயக்க பைலட் ரன்னை மேற்கொண்டு வருகிறது. மேலும், ஆந்திராவில் பசுமை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி வசதியை அமைப்பது குறித்து ஆலோசித்தும் வருகிறது.

ஃபரிதாபாத்தில் உள்ள ஆர் & டி மையத்தில் பேருந்துகளை இயக்க ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய ஒரு பிரத்தியேக யூனிட் அமைக்க ஐ.ஓ.சி திட்டமிட்டுள்ளது.

ஓர் துணை ஒழுங்குமுறை கட்டமைப் பாக, கடந்த ஆண்டு பிற்பகுதியில் சாலை போக்குவரத்து மற்றும் நெடுஞ்சாலை அமைச்சகம், மத்திய மோட்டார் வாகன விதிகளில், 1989ல் திருத்தங்களை முன்வைத்து ஒரு அறிவிப்பை வெளியிட்டது. இது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரி சார்ந்த வாகனங்களுக்கான பாதுகாப்பு மதிப்பீட்டுத் தரங்களை உள்ளடக்கியது.

ஹைட்ரஜன் அவசியம்

சுத்தமான எரிபொருள் மூலமாக ஹைட்ரஜனின் ஆற்றல் கிட்டத்தட்ட 150 ஆண்டுகள் நீடித்த வரலாற்றைக் கொண்டுள்ளது. 1874ஆம் ஆண்டில், அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர் ஜூல்ஸ் வெர்ன், மர்ம தீவில் ஒரு முன்னோடி புத்தகத்தில் தன் பார்வையை முன்வைத்தார். அதில், உலகில் தண்ணீர் ஒரு நாள் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும். அதில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவை தனித்தனியாக அல்லது ஒன்றாகப் பயன்படுத்தப்படும். இது, ஒரு விவரிக்க முடியாத ஆதாரத்தை வழங்கும் வெப்பம் மற்றும் ஒளி, நிலக்கரி திறன் இல்லாத ஒரு தீவிரத்தை உருவாக்கும் என்று குறிப்பிட்டிருந்தார்.

1937ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் பயணிகள் வான்வழி கப்பலான கழ129 ஹிண்டன்பர்க் மூலம் அட்லாண்டிக் கடலில் பறக்க ஹைட்ரஜன் எரிபொருளைப் பயன்படுத்தியது. நியூ ஜெர்சியில் உள்ள கடற்படை விமான நிலையமான லேக்ஹர்ஸ்ட்டில் கப்பல்துறை செல்லும் போது அது வெடித்து 36 பேர் கொல்லப்பட்டனர். 1960களின் பிற்பகுதியில், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரிகள் நாசாவின் அப்பல்லோ பயணங்களைச் சந்திரனுக்கு அனுப்ப உதவியது.

1970களின் எண்ணெய் விலை அதிர்ச்சிகளுக்குப் பிறகு, புதை படிவ எரிபொருட்களை ஹைட்ரஜன் மாற்றுவதற்கான சாத்தியம் தீவிரமாகக் கருதப்பட்டது. ஜப்பானின் ஹோண்டா, டொயோட்டா மற்றும் தென் கொரியா வின் ஹூண்டாய் ஆகிய மூன்று கார் தயாரிப்பாளர்கள், குறைந்த அளவிலான தொழில்நுட்பத்தை வணிகமயமாக்கும் திசையில் தீர்க்கமாக நகர்ந்தனர்.

இயற்கையில் மிகவும் பொதுவான தனிமம் சுதந்திரமாகக் காணப்படாது. ஹைட்ரஜன் மற்ற தனிமங்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், இயற்கையாக நிகழும் நீர் போன்ற சேர்மங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட வேண்டும் (இது இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவின் கலவை). ஹைட்ரஜன் ஒரு சுத்தமான மூலக்கூறு என்றாலும், அதனைப் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை, ஆற்றல் மிகுந்தது.

ஹைட்ரஜன் பெறப்பட்ட மூலப் பொருள்கள் மற்றும் செயல்முறைகள் வண்ண டேபிள்களால் வகைப் படுத்தப்படுகின்றன. புதை படிவ எரிபொருள்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன், சாம்பல் ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கப் படுகிறது. இது இன்று உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜனின் பெரும்பகுதி. கார்பன் பிடிப்பு மற்றும் சேமிப்பு விருப்பங்களுடன் புதை படிவ எரிபொருள்களிலிருந்து உருவாக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் நீல ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சக்தி மூலங்களி லிருந்து உருவாக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் பச்சை ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கப் படுகிறது. கடைசி செயல்பாட்டில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலிலிருந்து உருவாக்கப்படும் மின்சாரம், தண்ணீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகப் பிரிக்கப் பயன்படுகிறது.

பச்சை ஹைட்ரஜன்

பச்சை ஹைட்ரஜனுக்கு குறிப்பிட்ட நன்மைகள் உள்ளன. ஒன்று, இது ஒரு சுத்தமான எரியும் மூலக்கூறு. மேலும், இரும்பு மற்றும் எஃகு, ரசாயனங்கள் மற்றும் போக்குவரத்து உள்ளிட்ட பல துறைகளை டிகார்பனைஸ் செய்ய முடியும். இரண்டு, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை சேமிக்கவோ அல்லது பயன்படுத்தவோ முடியாது. ஆனால், ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

202122ஆம் ஆண்டில் தொடங்கப் படவுள்ள அரசாங்கத்தின் ஹைட்ரஜன் எனர்ஜி மிஷன் இதைத்தான் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்தியாவின் மின்சார கட்டம் முக்கியமாக நிலக்கரி அடிப்படையிலானது மற்றும் மேலும் தொடர்ந்து தொடரும். இதனால் பெரிய அளவிலான ஈ.வி. உந்துதலால் இணை நன்மைகளை மறுக்கிறது. ஏனெனில், இந்த வாகனங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்கும் மின்சாரத்தை உருவாக்க நிலக்கரி எரிக்கப்பட வேண்டும். ஈ.வி. உந்துதலுக்குச் சென்ற பல நாடுகளில், மின்சாரத்தின் பெரும்பகுதி புதுப்பிக்கத்தக்கப் பொருட்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நார்வேயில் இது 99% நீர்மின்சார சக்தியிலிருந்து வருகிறது. ஹைட்ரஜன் வாகனங்கள் நீண்ட தூர டிரக்கிங் மற்றும் கப்பல் போக்குவரத்து மற்றும் நீண்ட தூர விமான பயணம் போன்ற கடினமின் மயமாக்கல் துறைகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்று நிபுணர்கள் நம்புகின்றனர். இந்த பயன்பாடுகளில் கனரக பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவது எதிர்மறை உற்பத்தியை விளைவிக்கும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரிகள்

குறிப்பாகத் தென் கொரியா மற்றும் ஜப்பான் ஆகிய நாடுகள் தங்கள் வாகன சந்தைகளை ஹைட்ரஜனுக்கு நகர்த்துவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன. மேலும், எரிபொருள் கலத்தின் சாத்தியக்கூறுகளும் அடங்கும்.

ஹைட்ரஜன் ஒரு ஆற்றல் கேரியர்தான் ஆற்றல் மூலமல்ல. ஹைட்ரஜன் எரிபொருளை ஒரு கார் அல்லது டிரக்கிற்கு மின்சாரமாகப் பயன்படுத்து வதற்கு முன்பு எரிபொருள் பேட்டரி அடுக்கு எனப்படும் சாதனத்தை மின்சாரமாக மாற்ற வேண்டும். ஒரு எரிபொருள் பேட்டரி, ஆக்ஸிஜனேற்ற குறைப்பு எதிர்வினை மூலம் ஆக்ஸிஜ னேற்ற முகவர்களைப் பயன்படுத்தி ரசாயன சக்தியை மின் சக்தியாக மாற்றுகிறது. எரிபொருள் மின்கல அடிப்படையிலான வாகனங்கள் பொதுவாக ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை இணைத்து மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. எரிபொருள் பேட்டரி வாகனங்கள் இயக்க மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துவதால், அவை மின்சார வாகனங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.

ஒவ்வொரு தனி எரிபொருள் கலத்தின் உள்ளேயும், ஹைட்ரஜன் ஒரு உள் அழுத்த டேங்கிலிருந்து வரையப்பட்டு வினையூக்கியுடன் வினை புரியும். இது பொதுவாகப் பிளாட்டினத்திலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் வினையூக்கி வழியாக செல்லும்போது, அது அதன் எலக்ட்ரான்களிலிருந்து அகற்றப்படுகிறது. இப்போது அவை வெளிப்புற சுற்றுடன் செல்ல வேண்டிய கட்டாயத்தில் உள்ளன. மேலும், இது மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மின்னோட்டத்தை மின்சார மோட்டார் மூலம் வாகனத்தை ஆற்றுவதற்குப் பயன்படுத்துகிறது. அதிலும் ஒரே ஒரு துணை தயாரிப்பு நீராவி மூலமாக மட்டுமே.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரி கார்கள், பூஜ்ஜிய கார்பன் தடம் கொண்டவை. ஹைட்ரஜன், பெட்ரோலை எரிப்பதை விட இரண்டு முதல் மூன்று மடங்கு சக்திவாய்ந்தது. ஏனென்றால் மின்சார வேதியியல் எதிர்வினை, எரிப்பதை விட மிகவும் சக்திவாய்ந்தது.

மின்சார வாகனங்கள்

வழக்கமான கலப்பின மின்சார வாகனங்கள் அல்லது டொயோட்டா கேம்ரி போன்ற HEV# (Fuel cell electric vehicles (FCEVs) ஒரு வழக்கமான உள் எரிப்பு இயந்திர அமைப்பை மின்சார உந்துவிசை அமைப்புடன் இணைக்கின்றன. இதன் விளைவாக ஒரு கலப்பின வாகன டிரைவ்டிரெய்ன் எரிபொருள் பயன்பாட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. ஐ.சி இயந்திரம் டிரைவ்டிரைனை இயக்கும் போது வழக்கமான கலப்பினத்தில் உள்ள உள் பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது.

செருகுநிரல் வாகனங்கள் அல்லது செவ்ரோலெட் வோல்ட் போன்ற PHEVகளும் ( Plug#in hybrid electric vehicles (PHEVs) கலப்பின டிரைவ் ட்ரெயினைக் கொண்டுள்ளன. இது ஓர் ஐசி எஞ்சின் மற்றும் மின்சக்தியை உள்நோக்க சக்தியாகப் பயன்படுத்துகிறது.

பேட்டரி மூலம் இயங்கும் மின்சார வாகனங்கள் அல்லது நிசான் இலை அல்லது டெஸ்லா மாடல் எஸ் போன்ற BEVகளில் ( Battery electric vehicle (BEV) ஐசி இயந்திரம் அல்லது எரிபொருள் டேங்க் இல்லை. ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரிகளால் இயக்கப்படும் முழு மின்சார டிரைவ் ட்ரெயினில் இயங்குகிறது.

எரிபொருள் பேட்டரி மின்சார வாகனங்கள் அல்லது டொயோட்டா வின் மிராய், ஹோண்டாவின் தெளிவு மற்றும் ஹூண்டாயின் நெக்ஸோ போன்ற எஃப்.சி.இ.விகள் ஆன்போர்டு மின்சார மோட்டாருக்கு சக்தி அளிக்க ஹைட்ரஜன் வாயுவைப் பயன்படுத்துகின்றன. எஃப்.சி.இ.விகள் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை இணைத்து மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. இது மோட்டாரை இயக்குகிறது. அவை முழுக்க முழுக்க மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுவதால், FCEV-கள் EV (electric vehicle (EV) களாகக் கருதப்படுகின்றன. ஆனால், BEV-களைப் போலன்றி, அவற்றின் வீச்சு மற்றும் எரிபொருள் நிரப்பும் செயல்முறைகள் வழக்கமான கார்கள் மற்றும் லாரிகளுடன் ஒப்பிடத்தக்கவை.

ஒரு BEV-க்கும் ஒரு ஹைட்ரஜன் FCEV-க்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், பிந்தையது ஒரு BEV-க்கு 3045 நிமிட கட்டணம் வசூலிக்கப்படுவதை ஒப்பிடும்போது, ஐந்து நிமிடங்களுக்கு எரிபொருள் நிரப்பும் நேரத்தைச் செயல்படுத்துகிறது. மேலும், வாடிக்கையாளர் ஒரு யூனிட் தொகுதி மற்றும் எடைக்கு ஐந்து மடங்கு சிறந்த ஆற்றல் சேமிப்பைப் பெறு கிறார்கள். இது மற்ற விஷயங்களுக்கு நிறைய இடத்தை விடுவிக்கிறது. அதே நேரத்தில் அதிக தூர சவாரி செல்ல அனுமதிக்கிறது.

எதிர்கால இலக்கு

உலகளவில், 2020ஆம் ஆண்டின் இறுதியில் 25,000க்கும் குறைவான ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரி வாகனங்கள் சாலையிலிருந்தன. ஒப்பிடுகையில், மின்சார கார்களின் எண்ணிக்கை 8 மில்லியன்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பேட்டரி வாகனங்களை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு ஒரு பெரிய தடையாக இருப்பது எரிபொருள் நிலைய உள்கட்டமைப்பின் பற்றாக்குறை. எரிபொருள் பேட்டரி கார்கள் வழக்கமான கார்களைப் போலவே எரிபொருளை நிரப்புகின்றன. ஆனால், அதே நிலையத்தைப் பயன்படுத்த முடியாது. இன்று உலகில் 500க்கும் குறைவான ஹைட்ரஜன் செயல்பாட்டு நிலையங்கள் உள்ளன.

அவை பெரும்பாலும் ஐரோப்பாவிலும், அதனைத் தொடர்ந்து ஜப்பான் மற்றும் தென் கொரியாவிலும் உள்ளன. மேலும், வட அமெரிக்காவில் சில உள்ளன.

இதில் பாதுகாப்பு ஒரு கவலையாகப் பார்க்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் அழுத்தப்பட்டு ஒரு கிரையோஜெனிக் டேங்கில் சேமிக்கப்படுகிறது. அங்கிருந்து அது குறைந்த அழுத்த கலத்திற்கு அளிக்கப்படுகிறது மற்றும் மின்சாரத்தை உருவாக்க ஓர் மின்வேதியியல் எதிர்வினை மூலம் வைக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் டேங்கின் பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை நிலையான சி.என்.ஜி இயந்திரங்களைப் போன்றது என்று ஹூண்டாய் மற்றும் டொயோட்டா கூறுகின்றன.

தொழில்நுட்பத்தை அளவிடுவது மற்றும் விமர்சன வெகுஜனத்தை அடைவது பெரிய சவாலாக உள்ளது. இது சாலையில் அதிகமான வாகனங்கள் மற்றும் கூடுதல் துணை உள்கட்டமைப்பு செலவுகளைக் குறைக்கும். இந்தியாவின் முன்மொழியப்பட்ட பணி அந்த திசையில் முதல் படியாகக் கருதப்படுகிறது.