टोक्यो विश्वविद्यालय ने हरित हाइड्रोजन की लागत को लगभग शून्य कर दिया है

टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने शून्य येन प्रति मानक घन मीटर से भी कम लागत पर हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने में कामयाबी हासिल की है। नकारात्मक बिजली की कीमतों के समय में नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित जल इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके यह उपलब्धि हासिल की गई थी। यह प्रगति वैश्विक ऊर्जा संकट के सामने हरित ईंधन की आर्थिक व्यवहार्यता में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करती है।

विश्वविद्यालय के उन्नत विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान केंद्र ने नवीन प्रौद्योगिकी विकसित की। यह थोड़े से खोजे गए तंत्र का लाभ उठाता है: जब सौर और पवन संयंत्र बाजार की खपत से अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं, तो ऊर्जा की कीमत शून्य से नीचे गिर जाती है। इन स्थितियों में, नेटवर्क ऑपरेटरों को उपभोग की जाने वाली बिजली के लिए भुगतान करना होगा या बस इसे त्यागना होगा।

नवीकरणीय ऊर्जा संकट में अवसर

यह विधि इन नकारात्मक मूल्य विंडो में बिजली को कैप्चर करती है। ऊर्जा बर्बाद करने के बजाय, शोधकर्ता अतिरिक्त बिजली को इलेक्ट्रोलिसिस के लिए पुनर्निर्देशित करते हैं, पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में तोड़ते हैं। जब स्वच्छ स्रोतों के साथ किया जाता है, तो यह प्रक्रिया तथाकथित हरित हाइड्रोजन उत्पन्न करती है।

जापान, कम प्राकृतिक संसाधनों वाला देश, ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए बढ़ते दबाव का सामना कर रहा है। तेल संकट ने विकल्पों की तलाश तेज कर दी। ऐतिहासिक रूप से, हाइड्रोजन ने हमेशा एक दूर के वादे का प्रतिनिधित्व किया है; इसका उत्पादन जीवाश्म ईंधन से प्रतिस्पर्धा करने के लिए बहुत महंगा था। अब, लागत शून्य के करीब होने से, समीकरण बदल जाता है।

हरित हाइड्रोजन को क्या परिभाषित करता है

हरित हाइड्रोजन वह है जो इसके निर्माण के दौरान पर्याप्त रूप से कम CO2 उत्सर्जन तीव्रता के साथ उत्पादित होती है। यूरोपीय सर्टिफाइ मानक ने गुणवत्ता संदर्भ के रूप में अंतरराष्ट्रीय विश्वसनीयता हासिल की है। नवीकरणीय बिजली के साथ पानी को इलेक्ट्रोलाइज़ करके, हाइड्रोजन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को बहुत कम कर देता है।

पेट्रोलियम से हाइड्रोजन निकालने के पारंपरिक तरीके जलवायु लक्ष्यों के विपरीत हैं। नवीकरणीय इलेक्ट्रोलाइटिक्स स्वच्छ ऊर्जा में वास्तविक परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है। टोक्यो का शोध साबित करता है कि विशिष्ट परिस्थितियों में खोजे जाने पर यह मार्ग आर्थिक रूप से व्यवहार्य है।

परिचालन संबंधी चुनौतियाँ और तुल्यकालन

प्रगति के बावजूद व्यावहारिक बाधाएँ बनी रहती हैं। नकारात्मक बिजली की कीमतें जरूरी नहीं कि हाइड्रोजन की उच्च मांग की अवधि के साथ मेल खाती हों। अस्थायी समन्वयन की यह कमी औद्योगिक संचालकों के लिए एक नाजुक स्थिति पैदा करती है। बिजली संयंत्रों को तब उत्पादन के लिए तैयार रहने की जरूरत है जब सस्ती बिजली हो, न कि तब जब बाजार इसकी मांग करे।

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हाइड्रोजन भंडारण के लिए विशिष्ट बुनियादी ढांचे की भी आवश्यकता होती है। बेहतर भंडारण प्रौद्योगिकी के बिना, आर्थिक लाभ बर्बादी में खो जाते हैं। अनुसंधान टीम पूरक समाधानों पर काम करती है:

• बुद्धिमान नकारात्मक मूल्य पूर्वानुमान प्रणाली
• दबावयुक्त हाइड्रोजन भंडारण टैंक
• लचीली औद्योगिक मांग के साथ एकीकरण
• वास्तविक समय अनुकूलन एल्गोरिदम
• विद्युत ग्रिड ऑपरेटरों के साथ साझेदारी

पारंपरिक ईंधन की तुलना में प्रतिस्पर्धात्मकता

पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके मूल्यांकन करने पर हाइड्रोजन की कीमत अभी भी गैसोलीन और डीजल से अधिक है। यहां तक ​​कि हरा रंग पारंपरिक निकाले गए तेल से भी अधिक महंगा है। टोक्यो का नवाचार इस वास्तविकता को केवल विशिष्ट नकारात्मक लागत वाली बिजली परिस्थितियों में बदलता है।

औद्योगिक पैमाने के लिए, केवल नकारात्मक कीमतों पर निर्भर रहना अपर्याप्त है। वास्तविक प्रभाव तब आता है जब यह विधि विश्व स्तर पर विस्तारित अन्य स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के साथ जुड़ती है। तेजी से सस्ते सौर पैनल अतिरिक्त उत्पादन के क्षणों को बढ़ाते हैं।

वैश्विक ऊर्जा संक्रमण संदर्भ

यह शोध जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय आंदोलन का हिस्सा है। यूरोपीय सरकारें अपने ऊर्जा मैट्रिक्स में हरित हाइड्रोजन के लिए महत्वाकांक्षी लक्ष्य निर्धारित करती हैं। चीन बड़े पैमाने पर उत्पादन में भारी निवेश करता है। दक्षिण कोरिया और जर्मनी इस क्षेत्र में तकनीकी नेतृत्व के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

जापान, जो ऐतिहासिक रूप से ऊर्जा आयात पर निर्भर है, नवीकरणीय प्रौद्योगिकी को स्वायत्तता के अवसर के रूप में देखता है। 2050 तक कार्बन तटस्थता के प्रति इसकी जलवायु प्रतिबद्धता राष्ट्रीय नीति के लिए अनुसंधान को महत्वपूर्ण बनाती है। टोक्यो जैसे विश्वविद्यालयों को इन परियोजनाओं के लिए पर्याप्त सरकारी धन मिलता है।

शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है कि प्रयोगशाला चरण में प्रयोग जारी रहते हैं। वास्तविक इंस्टॉलेशन में पायलट स्केल जल्द ही शुरू होगा। औद्योगिक भागीदार व्यावसायीकरण व्यवहार्यता का मूल्यांकन करते हैं। अनुमानों से संकेत मिलता है कि अतिरिक्त निवेश और अनुकूल विनियमन के आधार पर, प्रौद्योगिकी पांच से दस वर्षों में व्यावसायिक उपयोग के लिए उपलब्ध होगी।