के नेपाल हरित हाइड्रोजन उत्पादनको केन्द्र बन्न सक्छ ?

A+ A A-

हाइड्रोजन पृथ्वीमा उपलब्ध सबैभन्दा हलुका तत्त्व हो । यसको रासायनिक संकेत ‘ज’ हो । यो रङ्गहीन, गन्धहीन र स्वादहीन ग्यास हो । यो ग्यास प्रज्वलनशील हुन्छ । त्यसैले अक्सिजनसँगको सम्पर्कमा यो बल्छ र पानी तथा ऊर्जा निकाल्छ । यसको परमाणुमा एउटै मात्र इलेक्ट्रोन र प्रोटोन हुन्छन् । त्यसैले यो अति साधारण तत्त्व हो । तत्त्वहरूको पेरियोडिक तालिकामा यसलाई पहिलो स्थानमा राखिएको छ । सूर्यबाट निस्कने विशाल शक्तिको स्रोत हाइड्रोजन नै हो ।

हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोग बहुआयामिक छ । विश्वमा यो ऊर्जा ग्यास वा तरलको रूपमा प्रयोग गरिन्छ । यसलाई विद्युत्‌ वा इन्धनमा बदल्न सकिन्छ । यसलाई उत्पादन गर्ने धेरै उपायहरू छन् । हाल विश्वमा ९५ प्रतिशतभन्दा बढी हाइड्रोजन मिथेन र वाष्पको प्रतिक्रिया (स्टिम–मिथेन रिफर्मिङ) द्वारा भइरहेको छ । तर, यस पद्धतिबाट हाइड्रोजन निकाल्दा कार्बनमोनोअक्साइड र कार्बनडाइअक्साइडजस्ता हरित गृह ग्यास निस्कने गर्छन् । यसरी निकालिएको हाइड्रोजनलाई ‘ग्रे हाइड्रोजन’ भनिन्छ । अतः हरित गृह ग्यास उत्सर्जन न्यूनीकरण गर्न नवीकरणीय स्रोतबाट हाइड्रोजन निकाल्ने प्रविधिप्रति विश्वको चासो बढेको हो ।

यसमा विद्युत्‌को प्रयोगबाट पानीमा भएको हाइड्रोजनलाई अक्सिजनबाट छुट्याइन्छ । यस प्रक्रियालाई ‘इलेक्ट्रोलाइसिस’ भनिन्छ । यसरी नवीकरणीय स्रोतबाट उत्पादन हुने हाइड्रोजन नै हरित हाइड्रोजन हो । किनकि यस्तो उत्पादनमा कुनै हरित गृह ग्यास उत्पन्न हुँदैन । हाइड्रोजनबाट एमोनिया निकालिन्छ । हरित हाइड्रोजनबाट निकालिने एमोनिया नै हरित एमोनिया हो ।

विश्व बैंकका अनुसार हाल विश्वमा प्रतिवर्ष झण्डै ९ करोड मेट्रिकटन हाइड्रोजन उत्पादन भइरहेको छ । सन् २०५० सम्ममा यसको माग ५० देखि ७० करोड प्रतिवर्ष रहने अनुमान छ । यो हाइड्रोजन ऊर्जा एमोनिया, रासायनिक मल, स्टिल उत्पादन, सिमेन्ट उद्योग तथा अन्नको प्रशोधनमा उपयोग भइरहेको छ । हाइड्रोजनबाट चल्ने गाडीहरूको विकास भैसकेको छ । यसलाई सस्तो पार्ने उपायहरू छन् । नासाले सन् १९६० को दशकदेखि नै रकेटमा इन्धनका लागि यो ग्यासको प्रयोग गर्न सुरु गरिसकेको छ ।

हाइड्रोजन प्रकृतिमा स्वतन्त्र रूपमा पाइँदैन । उदाहरणका लागि पानीमा यो अक्सिजनसँग गाँसिएर रहेको हुन्छ । जैविक इन्धनहरूमा कार्बनसँग जोडिएर रहेको हुन्छ, जस्तै: मिथेन, इथेनसँग ।

पछिल्लो समय जलवायु परिवर्तनको चिन्ता विश्वव्यावी रूपमा प्रकट भैरहँदा हरित हाइड्रोजनप्रति राष्ट्रहरूको चासो र आशा बढ्दैछ । सन् २०५० सम्म पृथ्वीको तापक्रम १.५ डिग्री सेल्सियसमा सीमित राख्ने पेरिस सम्झौता भएको छ । यस लक्ष्य हासिल गर्न विश्वका देशहरूमा वैकल्पिक ऊर्जाका स्रोतहरूमाथि गहन अध्ययन र अनुसन्धानहरू भइरहेका छन् । यस मेलोमा नवीकरणीय ऊर्जाको स्रोतको रूपमा हाइड्रोजन ऊर्जा सशक्त ऊर्जाको स्रोतको रूपमा अगाडि देखापरेको छ ।

अरु नवीकरणीय ऊर्जाका स्रोतहरू लामो समयसम्म ठूलो मात्रामा भण्डारण गरेर राख्न सकिन्न । जस्तै: जलविद्युत्‌, सौर्य वा वायु ऊर्जा । यी ऊर्जालाई ब्याट्रीमा केही समय मात्रै भण्डार गर्न सकिन्छ । तर, यो हाइड्रोजन ऊर्जा सिलिन्डरमा लामो समयसम्म भण्डारण गर्न सकिन्छ । एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा पाइपमार्फत पनि लैजान सकिन्छ ।

यातायातका साधनहरूमा ‘फ्युल सेल’को प्रयोग गरेर विद्युतीय शक्तिमा रूपान्तरण गरेर गाडीका लागि आवश्यक इन्धन दिन सकिने भएको छ ।

फ्युल सेलले कसरी काम गर्छ ?

हाइड्रोजनबाट चल्ने गाडीमा पानीबाट निकालिएको हाइड्रोजनलाई गाडीभित्रको ‘फ्युल सेल’भित्र अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गराएपछि विद्युत्‌ निस्कन्छ । यसले गाडीलाई चलाउँछ । यसलाई ब्याट्रीसँग तुलना गर्न सकिन्छ । जसरी ब्याट्रीमा ‘पोजिटिभ’ र ‘नेगेटिभ’ जोडेपछि बत्ती बल्छ, ‘फ्युल सेल’मा अक्सिजन र हाइड्रोजनको संयोजनपछि विद्युत्‌ निस्कन्छ । हाइड्रोजनको घनत्व एकदमै कम हुने भएकाले यसलाई एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा लैजान माइनस २५३ डिग्री सेल्सियसमा तरलीकृत गर्नुपर्छ वा वायुमण्डलीय चापभन्दा ७०० गुणा बढी चापमा खाँद्नुपर्छ ।

फ्युल सेलका लागि चुनौती भनेको यसको मूल्य अलिकति महँगो पर्नु हो । किनकि यसमा पानीबाट हाइड्रोजन छुट्याउन प्लाटिनम धातु इलेक्ट्रोडको रूपमा प्रयोग गर्नुपर्ने हुन्छ । तर, संसारभर यसलाई सस्तो बनाउनेबारे गहन अध्ययनहरू भइरहेका छन् ।

केही वर्षमै नेपालमा विद्युत्‌ खेर जाने अवस्था आउँदैछ । वर्षायाममा अहिल्यै खेर जाने स्थिति छ । त्यसैले नेपालमा उत्पादित विद्युत् स्वदेशमा खपत गरेर बाँकी रहेको विद्युत्‌लाई हाइड्रोजन उत्पादनमा लगानी गर्नु बुद्धिमानी हुने विभिन्न अध्ययनहरूले देखाएका छन् ।

हालको प्रविधिले एक केजी हरित हाइड्रोजनको मूल्य ३ देखि ६ डलर पर्ने देखिएको छ । तर, वैज्ञानिकहरू यस कारण उत्साहित छन् कि यसको मूल्य घट्दैछ । सन् २०२५ सम्ममा हरित हाइड्रोजनको मूल्य नाटकीय रूपमा घट्ने अनुमान छ र २०३० को दशकसम्ममा हरित हाइड्रोजनको मूल्य १ डलर प्रतिकिलो पर्न जाने  विश्लेषण छ ।

विश्वव्यापी लगानीमा वृद्धि हुँदै

हरित हाइड्रोजनको उत्पादनमा विश्वका देशले चासो बढाइरहेका छन् । अस्ट्रेलियाले अहिले २०४० सम्ममा हरेक वर्ष ३० लाख टन हाइड्रोजन निर्यात गर्ने लक्ष्यसहित काम गर्दैछ । यसले प्रत्येक वर्ष १० विलियन डलर आम्दानी गर्नेछ । भारतमा नरेन्द्र मोदीले गत महिना ‘नेसनल ग्रीन हाइड्रोजन मिसन–२०२३’ घोषणा गरेका छन् । यस मिसनअनुसार २०३० सम्ममा प्रत्येक वर्ष ५० लाख मेट्रिकटन ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन गरिनेछ । यसका लागि ९० खर्ब रुपैयाँको लगानीसहित ६ लाखभन्दा बढी रोजगारी सिर्जना गरिनेछ । अडानी समूहले २०३० सम्ममा ७० विलियन डलर लगानी गर्ने घोषणा गरेको छ ।

युरोपियन युनियनले २०३० सम्ममा पानीबाट हाइड्रोजन छुट्याउने प्रविधि ४० गिगावाट क्षमताका ‘इलेक्ट्रोलाइजर’ उत्पादन गर्ने योजना बनाएको छ । जो बाइडेनले दर्जनौँ हाइड्रोजन प्रोजेक्टका लागि ठूलो लगानीको घोषणा गरेका छन् । विभिन्न देशहरूमा हाइड्रोजन इन्धनमा आधारित गाडी र रेल चल्न सुरु गरिसकेका छन् । हवाईजहाजमाथिको प्रयोगको अनुसन्धान जारी छ ।

युरोपियन युनियनले सन् २०३० सम्ममा हरित हाइड्रोजनमा ४३० विलियन डलर लगानी गर्ने योजना बनाएको छ । जापान, कोरिया, भारत, चीन, चिली, अस्ट्रेलिया, साउदी अरबले यस प्रविधिमा ठूलो लगानी गरिरहेका छन् । चीनले २०३० सम्ममा १० लाख फ्युल सेल उत्पादन गर्ने घोषणा गरेको छ ।

‘द इकोनोमिस्ट’ का अनुसार विश्वमा हाइड्रोजन सम्बन्धी ठुला परियोजनाहरू ३५० भन्दा बढी संख्यामा सञ्चालित छन् ।

नेपालमा हाइड्रोबाट हाइड्रोजन

नेपालको पानीमा विद्युत्‌ मात्रै लुकेको छैन, अथाह हाइड्रोजन पनि लुकेका तथ्यहरू ऊर्जाविद्हरूले औँल्याएकै छन् । विश्व अब हाइड्रोजनबाट हाइड्रोजन अर्थतन्त्रमा प्रवेश गर्ने संकेत देखिएको छ । नेपालले पानीबाट विद्युत्‌ र विद्युत्‌बाट हाइड्रोजनको उत्पादनमा बृहत् अनुसन्धानका परियोजना सञ्चालन गर्नुपर्ने आवश्यकता देखिएको छ ।

काठमाडौं विश्वविद्यालयले हाइड्रोजनमाथि अनुसन्धान गर्न ‘ग्रीन हाइड्रोजन ल्याब’ सञ्चालनमा ल्याएर एउटा राम्रो सुरुवात गरिरहेको छ । सरकारले हाइड्रोजन ऊर्जाबारे नीति, कार्यक्रम र बजेट छुट्याएर तीव्र रूपमा काम अगाडि बढाउनुपर्छ । अरु विश्वविद्यालयदेखि नास्टसम्मले यसबारे अनुसन्धान र अन्वेषण गर्ने कार्यलाई प्राथमिकताका साथ अगाडि बढाउनुपर्छ । यस सन्दर्भमा धेरै नदी र खोला भएको नेपाल दक्षिण एसियाका लागि ऊर्जा सुरक्षाको आधारशिला बन्न सक्छ ।

आज देशको कुल आयातमध्ये १४ प्रतिशत पेट्रोलियम पदार्थको हुन्छ । यसलाई विद्युत्‌ले सजिलै प्रतिस्थापन गर्न सकिने कुरामा विज्ञहरू विश्वस्त देखिन्छन् । नेपालको जलविद्युत्‌ले दक्षिण एसियाको एकतिहाइ भागलाई गैरनवीकरणीयबाट नवीकरणीय ऊर्जा उपभोगमा परिणत गर्न सकिने विश्लेषण गरिएको छ  । यसो गर्दा सन् २०४० सम्म विश्वभर हुने कुल हरित गृह ग्यास उत्सर्जनको झण्डै ४ प्रतिशत घट्नेछ । नेपालमा ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादनको प्रचुर सम्भावना भएका कारण यस अवसरलाई समयमै सदुपयोग गर्नुपर्ने देखिन्छ ।

नेपालले सधैँभरि रासायनिक मलका लागि विदेशीकै शरण पर्नुपर्ने अवस्था छ । समयमा मल नपाउँदा कृषि उत्पादनमा ह्रास आउने गरेको छ । नेपालले आर्थिक वर्ष २०२१/०२२ मा १ लाख ८० हजार टन एमोनियममा आधारित रासायनिक मल आयात गरेको थियो, जसमा ६० प्रतिशत युरिया हो । युरिया मल उत्पादनका लागि एमोनिया चाहिन्छ । एमोनियाका लागि हाइड्रोजन चाहिन्छ ।

केही वर्षमै नेपालमा विद्युत्‌ खेर जाने अवस्था आउँदैछ । वर्षायाममा अहिल्यै खेर जाने स्थिति छ । त्यसैले नेपालमा उत्पादित विद्युत् स्वदेशमा खपत गरेर बाँकी रहेको विद्युत्‌लाई हाइड्रोजन उत्पादनमा लगानी गर्नु बुद्धिमानी हुने विभिन्न अध्ययनहरूले देखाएका छन् । यसले नेपालमै हरित एमोनियाको उत्पादन र रासायनिक मलको उत्पादनको बाटो खोल्नेछ । यति मात्रै नभएर अतिरिक्त हाइड्रोजनलाई दक्षिण एसियाका देशहरूमा निर्यात गर्ने अवसरसमेत नेपालले पाउने देखिन्छ ।

प्रकाशित मिति: बुधबार, फागुन १७, २०७९ ०७:४१