શતરંગ / પેટ્રોલ અને ડીઝલને બાજુમાં મૂકો, હવે આ નવું ફ્યુઅલ બનશે નવો ઓપ્શન

- ટેક્નોપુરાણ

રોજિંદા જીવનમાં વપરાતા બળતણની વાત કરીએ તો માનવીની ઉત્પત્તિથી લઈને અત્યાર સુધી સૌથી વધારે જો કોઈ બળતણ વપરાશમાં આવ્યું હોય તો એ છે લાકડું અથવા તો કોલસો. પરંતુ માનવીના વિકાસની સાથે સાથે એણે પોતાના બળતણ માટે ઇંધણના નવા નવા સ્ત્રોતો શોધવાની શરૂઆત કરી અને પછી જમીનના પેટાળામાંથી અલગ અલગ પ્રકારના વાપરી શકાય તેવા ઈંધણો ખોદી કાઢ્યા, જેમ કે કેરોસીન, પેટ્રોલ, ડીઝલ, ઓઇલ. પરંતુ જેમ આપડે જાણીએ છીએ કે આ તમામનો જથ્થો પૃથ્વીના પેટાળમાં એક દિવસ પતિ જવાનો છે, તો એના પછી શું?

દુનિયા જેમ જેમ આગળ વધી રહી છે તેમ તેમ વૈજ્ઞાનિકો સમાજના લોકો માટે સરળ અને સસ્તા ભાવે વપરાશમાં લઈ શકે તેવા તેવા ઇંધણની શોધ કરી રહ્યા છે, જેનો સ્ત્રોત અખૂટ હોય. ઉદાહરણ તરીકે જોઈએ અત્યારે આપણે સૌર ઊર્જાથી ચાલતા ઉપકરણો વસાવ્યા છે. પરંતુ હાલ વૈજ્ઞાનિકોની નજર છે ફ્યુચર ફયુલ એટલે કે હાઈડ્રોજન ઉપર. હાઈડ્રોજન એ ઝીરો એમીશન ફ્યુલ છે. ઝીરો એમિશન ફ્યુલ એટલે કે તેમાંથી કોઈ પણ પ્રકારનો વેસ્ટ નીકળતો નથી અને તે બિલકુલ પ્રદૂષણ રહીત છે જે પર્યાવરણ માટે હાનિકારક નથી.

શું છે હાઈડ્રોજન?

હાઈડ્રોજન પિરીયોડીક ટેબલના સૌથી પહેલા ગ્રુપની સૌથી પહેલી લાઈનમાં મળી આવે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે હાઈડ્રોજન સૌથી હલકું અને સૌથી પહેલું ઘટક છે. હાઈડ્રોજન હવા કરતા પણ હલકો હોવાથી તે વાયુમંડળમાં ઊંચાઈ પર મળી આવે છે, એટલે જ તેનું શુદ્ધ અવસ્થામાં મળી આવું ખૂબ જ અઘરું છે. હાઈડ્રોજન એક શુદ્ધ અને સ્વચ્છ ઈંધણ છે તેને જ્યારે ઇંધણટેન્કની અંદર નાખવામાં આવે છે ત્યારે તે માત્ર પાણી ઉત્પન્ન કરે છે. હાઈડ્રોજન ઘરેલુ સંસાધન જેવા કે પ્રાકૃતિક ગેસ, બાયોમાસ અને રીન્યુએબલ એનર્જી જેવા કે સૌર ઉર્જા અને પવન ઊર્જામાંથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. હાઈડ્રોજનની આ જ ખાસિયત તેને પરિવહન અને વીજળી ઉત્પન્ન માટે સૌથી આકર્ષક બનાવે છે. હાઈડ્રોજન એક ઉર્જાવાહક છે જેનો ઉપયોગ બીજા સ્ત્રોતોથી નીકળતી ઊર્જાને સ્ટોર કરવા માટે પરિવર્તિત કરવા માટે અને ડિલિવર કરવા માટે થઈ શકે. ઊર્જાવાહક હોવાના લીધે તેનો ઉપયોગ વધારવા માટે પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે. 

હાઈડ્રોજન શી રીતથી બને છે?

રીન્યુએબલ હાઈડ્રોજનના ઉત્પાદનને ૨ ભાગોમાં વહેંચી શકાય છે, એક જૈવિક રીતે અને બીજું રાસાયણિક રીતે. જૈવિક રીતે હાઈડ્રોજન બનાવવાની પ્રક્રિયા લગભગ 1970 થી ચાલી રહી છે. બાયોમાસ એટલે કે કૃષિ અને વનના વધેલા અવશેષો તેમજ કન્ઝ્યુમર વેસ્ટ અને અને ખેતીમાં બચેલી નકામની ફસલોથી હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કેસીકરણ નામની એક પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેમાં બાયોમાસ ઉપર એક જ્વલનશીલ ગેસ લગાવવામાં આવે છે અને પછી તેને બાળવામાં આવે છે. રાસાયણિક રીતે હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીના ઇલેક્ટ્રોપ્લિસિસની જરૂર પડે છે. હાઈડ્રોજન ઉત્પાદન માટે ઘણી પ્રક્રિયાઓ છે જેમકે

Thermal process - આ પ્રક્રિયાઓમાં મોટાભાગે વરાળ બનાવવામાં આવે છે, તેમાં હાઈ ટેમ્પરેચર પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરી વરાળ બનાવવામાં આવે છે અને તે વરાળ હાઇડ્રોકાર્બન સાથે રિએક્શન કરે છે અને જેનાથી હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન થાય છે. 

Electrolysis process - આ પ્રક્રિયાના માધ્યમથી પાણીનો હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજનને અલગ કરી શકાય છે. આ પ્રકિયા એ ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરમાં કરવામાં આવે છે જેમાં હાઈડ્રોજન મોલેક્યુલની ઊર્જાનો ઉપયોગ નથી થતો એ ઇંધણ સેલની જેમજ ઊંધું કામ કરે છે. એક ઇલેક્ટ્રોલાઈઝર પાણીમાંથી હાઈડ્રોજન છૂટો પાડે છે કેમકે હાઈડ્રોજનની વરાળને વધારે માત્રામાં એકઠી કરી શકાતી નથી.  એટલે હાઈડ્રોજન ઉત્પાદન માટે મિથેન અથવા પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

Solar driven process - આ રીતમાં હાઈડ્રોજન બનાવવા સૌરચલિત પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે જેમાં લાઇટનો ઉપયોગ એક એજન્ટ તરીકે કરવામાં આવે છે. ઘણી સૌર પ્રક્રિયાઓ છે જેમાંથી હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન કરી શકાય છે જેમાંથી મુખ્ય છે photo biological, photo electrical, solar thermochemical.ફોટો બાયોલોજીકલ પ્રક્રિયામાં નેચરલ ફોટોસિંથેતિક એટલેકે વિકાસ સંશ્લેષણની વિધિથી બેક્ટેરિયા અને લીલી શેવાળનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ફોટો ઇલેક્ટ્રિકલમાં હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજનને છૂટા પાડવા માટે ખાસ સેમી કંડકટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. બાયોલોજીકલ પ્રક્રિયામાં બેક્ટેરિયા અને માઈક્રો સેલ્સ જેવા જીવાણુનો ઉપયોગ કરી બાયોલોજીકલ રિએક્શન કરવામાં આવે છે અને હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.

શું છે આ હાઈડ્રોજન ફ્યુઅલ નું ભવિષ્ય ?

હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન અત્યારે મોટો અને વિકસતો ઉદ્યોગ છે, 2019 સુધી દર વર્ષે 17 મિલિયન ટન ઉત્પાદન થતું હતું. હાઈડ્રોજન ઉત્પાદનનો અડધો હિસ્સો હેવી પેટ્રોલિયમને હળવું કરવા માટે વાપરવામાં આવે છે. તેલની વધતી જતી કિંમતના લીધે કંપનીઓની નજર હવે હાઈડ્રોજન પર છે. આજે હાઈડ્રોજન ફ્યુલનો સૌથી વધારે ઉપયોગ સ્પેસ્ક્રાફ્ટ અને રોકેટમાં થાય છે. હવે હાઈડ્રોજનથી ચાલતી કાર અને બસ આવી ગઈ છે. વૈજ્ઞાનિકો હાઈડ્રોજનને રોજીંદા વપરાશમાં લાવવા માટે ખૂબજ સંશોધનો કરો રહ્યા છે.

- મહેશ રાજગોર