ग्रीन हायड्रोजन : पर्यायी इंधनाचा पर्यावरणपूरक स्रोत

नुकत्याच सादर झालेल्या देशाच्या अर्थसंकल्पात अर्थमंत्र्यांनी ‘नॅशनल ग्रीन हायड्रोजन मिशन’अंतर्गत १९ हजार कोटी रुपयांची भरीव तरतूद केली. तसेच भारतीय रेल्वेनेही लवकरच ३५ मार्गांवर हायड्रोजन रेल्वे धावणार असल्याचे जाहीर केले. त्यानिमित्ताने ‘ग्रीन हायड्रोजन’ या पर्यायी इंधनस्रोताविषयी संशोधक हर्षल अगरवाल यांच्याशी बातचित करुन या ऊर्जास्रोताची उपयोगिता आणि त्यासंदर्भातील आव्हाने याविषयीची ही सविस्तर मुलाखत...

आपण जर रसायनशास्त्रातील तक्ते पाहिले, तर त्यात हायड्रोजन हा सर्वांत हलका घटक आहे. तो ‘पिरीयॉडीक टेबल’मध्ये पहिल्या क्रमांकावर येतो. हायड्रोजनच्या निर्मितीचेही अनेक मार्ग आहेत आणि ते ज्या प्रकारे तयार केले जाते, त्याप्रमाणे त्याला रंग दिला जातो. तो ‘ग्रे’ म्हणजेच राखाडी, ‘पिंक’ म्हणजेच गुलाबी आणि ‘येलो’ म्हणजेच ‘पिवळा हायड्रोजन’ही असू शकतो. जेव्हा तुम्ही हायड्रोजन तयार करता, तेव्हा किती कार्बन डायऑक्साईड मुक्त होतो, यावर या हायड्रोजनचा रंग ठरतो. त्यात ‘ग्रीन हायड्रोजन’ हेदेखील एक नाव आहे, जे सध्या विविध सरकारी धोरणे, चर्चांमधून समोर येत आहे.

 

जागतिक पातळीवर अनेक देश ‘ग्रीन हायड्रोजन’साठी विविध संख्याक्रम देत आहेत. युरोपने एक किलो हायड्रोजन उत्पादनासाठी एक किलो कार्बन ाय ऑक्साईड संपूर्ण चक्रात वापरल्यास त्याला ‘ग्रीन हायड्रोजन’ म्हणता येईल, असे सांगितले आहे. आपल्या निसर्गातील झाडे आणि इतर परिसंस्था बर्‍याच प्रमाणात कार्बनडाय ऑक्साईड शोषून घेतात, हे आपल्याला माहीत आहेच. दिवसाच्या शेवटी कार्बन चक्र निव्वळ शून्य असेल, तर त्याला ‘ग्रीन हायड्रोजन’ म्हणतात.‘ग्रीन हायड्रोजन’ मिळवण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे सौर किंवा पवन ऊर्जेसारख्या अक्षय ऊर्जा. या ऊर्जेवरीलविजेचा वापर करून पाण्याच्या रेणूचे विभाजन हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन या दोन अणूंमध्ये केले जाते.

खरंतर हायड्रोजन तयार करण्याचे अनेक मार्ग आहेत. भारतात गेल्या ८० ते ९० वर्षांपासून हायड्रोजनच्या क्षेत्रात अनेक संशोधक, तज्ज्ञ मंडळी कार्यरत आहेत. आम्ही ‘सीएसआयआर’मार्फत गेल्या १५ वर्षांपासून हायड्रोजन ऊर्जेवर काम करत आहोत. हायड्रोजन कसे वापरायचे, कसे साठवायचे या क्षेत्रात आम्ही विशेषत्वाने लक्ष केंद्रित करतो. जागतिक स्तरावर पाहिले, तर ‘ग्रीन हायड्रोजन’ची संकल्पना नेहमीच अस्तिवात होती. परंतु, भारत सरकारने या दृष्टीने अलीकडेच प्रयत्न सुरू केले आहेत.वाहनांचा विचार केल्यास पेट्रोल किंवा डिझेलवर धावणार्‍या गाड्या तुलनेने कमी ‘मायलेज’ देतात, तर आत्ताच बाजारपेठेत आलेल्या बॅटरीच्या वाहनांचे ‘मायलेज’ जास्त आहे. परंतु, बॅटरीवरच्या वाहनांची सुरुवातीची किंमत खूप जास्त असल्यामुळे त्यांची मागणी कमी आहे. तेच हायड्रोजनच्या बाबतीतही आहे.

भारताच्या दृष्टिकोनातून बघता, सध्या ज्या उद्योगांमध्ये कोळसा वापरला जातो, तिथे हायड्रोजनचा वापरला केला जाऊ शकतो. जेणेकरून आपला कार्बन फूटप्रिंट खाली येऊ शकेल. त्यामुळे हायड्रोजनचा वापर केला जाणारे हे प्रमुख क्षेत्र असेल. याशिवाय, वाहतूक क्षेत्रात निश्चितपणे हे वापरले जाईल. जेथे आपण ‘इंधन सेल तंत्रज्ञाना’चा वापर करून हायड्रोजनचे थेट विजेमध्ये रूपांतर करतो. २०५० पर्यंत निव्वळ कार्बन शून्य करण्याचे भारत सरकारचे उद्दिष्ट आहे. मुळात जिथे जिथे वाहनांची गरज आहे, तिथे विजेची गरज असते आणि सध्या आपण वीजनिर्मितीसाठी कार्बनचे स्रोत वापरत आहोत. याउलट आपण ‘ग्रीन हायड्रोजन’ वापरू शकतो.

 

राष्ट्रीय प्रयोगशाळांमध्ये ‘ग्रीन हायड्रोजन’ निर्मितीच्या पार्श्वभूमीवर संशोधन सुरू होते. आता भारत सरकारने सर्वसमावेशक ‘राष्ट्रीय हायड्रोजन ऊर्जा परिसंस्था’ विकसित करण्यासाठी २०२० साली ‘नॅशनल हायड्रोजन एनर्जी बोर्ड’ आणि ‘एचटीव्ही’ची स्थापना केली आहे. भारतातील हायड्रोजन ऊर्जेचेव्यावसायिकीकरण तसेच शोध आणि विकासाला चालना देणे हे त्यांचे कार्य. ‘नॅशनल हायड्रोजन एनर्जी बोर्ड’ या मंडळाने मुलतः २०२० मध्ये ‘राष्ट्रीय हायड्रोजन मिशन’ची घोषणा केली. ज्यामुळे भारत हायड्रोजनच्या उत्पादनात आणि वापरामध्ये आघाडीवर जाणार आहे.

अलीकडे रशिया-युक्रेन युद्धामुळे नैसर्गिक वायूच्या किमती प्रचंड वाढल्या आहेत आणि त्यामुळे जगातील बरेचसे देश आता हायड्रोजनच्या पर्यायी इंधनाकडे वळले आहेत. दि. १५ ऑगस्ट, २०२१ मध्ये पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांनी ‘राष्ट्रीय हायड्रोजन मिशन’ची घोषणा केली. मोठ्या प्रमाणात ‘ग्रीन हायड्रोजन’ उत्पादन प्रकल्प उभारणे, ‘हायड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशन’चे नेटवर्क आणि हायड्रोजन ऊर्जा संशोधन आणि विकास परिसंस्था उभारणे हे या मिशनचे उद्दिष्ट आहे.

‘ग्रीन हायड्रोजन’ क्षेत्रात व्यावसायिक तसेच सरकारी पातळीवरही गुंतवणुकीचा ओघ वाढताना दिसतो. त्याविषयी काय सांगाल?

खरंतर या क्षेत्रात मागील पाच ते सात वर्षांत कोणताही नवीन शोध नाही, असे म्हणता येईल. मात्र, मला वाटते की, उपलब्ध तंत्रज्ञानात अधिक प्रगती झाली आहे. एका प्रमुख उत्पादन पद्धतीबद्दल बोलताना, म्हणजे उदाहरणार्थ ‘इलेक्ट्रोलिसिस’ जिथे तुम्ही पाण्याचे हायड्रोजनमध्ये विभाजन करता. विजेचा वापर करून ऑक्सिजन आणि पाणी वेगळे केले जाते. त्यामुळे त्या प्रणालींची कार्यक्षमता दहा वर्षांपूर्वी खूपच कमी होती. पण, आता या क्षेत्रात बरीच प्रगती झाल्यामुळे हे तंत्रज्ञान अधिक व्यावसायिकदृष्ट्या परवडणारे झाले आहे.


जसजशी हायड्रोजनची मागणी आणि उत्पादन वाढते, तसतसा मोठ्या प्रमाणात इंधनावरील खर्चदेखील कमी होऊ शकतो. आता तांत्रिक प्रगती झाली आहे आणि हायड्रोजनच्या निर्मितीसाठी लक्ष्यित किंमत मोठ्या प्रमाणात खाली आली आहे आणि हेच मुख्य कारण आहे की, आता विविध कंपन्या, विविध सरकारे हायड्रोजन निर्मितीच्या क्षेत्रात गुंतवणुकीसाठी पुढाकार घेत आहेत.त्याशिवाय, ‘बायोमास गॅसिफिकेशन’सारखे तंत्रज्ञानदेखील आहे आणि या क्षेत्रात महाराष्ट्रात खूप काम होताना दिसते. ‘बायोमास गॅसिफिकेशन’च्या इथे विविध कंपन्या आहेत, त्या बायो-वेस्ट किंवा पालिकेच्या घनकचर्‍यापासून बायो-हायड्रोजन तयार करण्याचे काम करतात.

यामध्ये पहिला मुद्दा म्हणजे, गुंतवणुकीचा जो खर्च आहे, तो भांडवली खर्च असेल. कारण, जेव्हा आपण ‘ग्रीन हायड्रोजन’बद्दल बोलतो, तेव्हा आपल्याकडे त्याच्या उत्पादन व्यवसायासाठी सर्वप्रथम पुरेसे भांडवल असणे आवश्यक आहे. त्यामुळे सध्या सरकारकडून याबाबत धोरणे जाहीर केली जात आहेत. त्याअंतर्गत हा प्लांट उभारण्यासाठी उद्योगधंद्यांना अनेक प्रकारची भरघोस अनुदाने आणि इतर फायदेही पुरविले जात आहेत.अशा प्रकल्पांचा प्रारंभ हा ‘पायलट प्रोजेक्ट’पासून होईल. सध्या विविध उद्योग देशभरात छोटे-पायलट स्केल हायड्रोजन प्लांट उभारण्याचा विचार करत आहेत.पण, इथे आणखीन एक बाब मी प्रकर्षाने अधोरेखित करु इच्छितो की, सध्या आपल्याकडे याबाबतचे भारतीय तंत्रज्ञान वापरात असले, तरी ते त्या पातळीवर उपलब्ध नाही, जिथे आपण जागतिक तंत्रज्ञानाशी स्पर्धा करू शकू. म्हणून आजही आपल्याला जागतिक स्तरावर उपलब्ध असलेल्या तंत्रज्ञानावर अवलंबून राहावे लागते.

‘ग्रीन हायड्रोजन’च्या बाबतीत दुसरे आव्हान म्हणजे पायाभूत सुविधांचा अभाव. म्हणून आता तुम्ही हायड्रोजनचे जरी उत्पादन केले, तरी तुम्ही त्या हायड्रोजन उत्पादनाची आवकजावक कशी करणार? सध्या आपल्याकडे पेट्रोल, डिझेल किंवा ‘सीएनजी’साठी विविध वाहतूक यंत्रणा आहेत. परंतु, सध्या हायड्रोजनची वाहतूक करण्याचे कोणतेही साधन उपल्ब्ध नाही. पण, मला वाटते की, काळाबरोबर, अधिक उद्योग या क्षेत्रात उतरल्यास ही समस्या सोडवली जाईल.या क्षेत्रातील आणखी एक महत्त्वाचे आव्हान म्हणजे ज्ञानाचा अभाव. आज लोक हायड्रोजनकडे का व कसे वळतात, हे समजायला मार्ग नाही. पण, शेवटी हे तंत्रज्ञान काम करत आहे. कारण, सरकार त्याला प्रोत्साहन देत आहे. चालना देत आहे.

पण, हीच बाब देशातील हायड्रोजनच्या प्रगतीसाठी अडथळाही ठरु शकते. कारण, विविध कंपन्या हायड्रोजन उत्पादनाचे तंत्रज्ञान विकत घेऊन किंवा ‘सिस्टीम’ विकत घेऊन परदेशात जातात. कारण, हे तंत्रज्ञान भारतात किंवा भारतीय हवामानात कितपत टिकेल, याची कोणतीही शाश्वती नाही. कारण, हे तंत्रज्ञान खरोखर कसे कार्य करते, हेच बर्‍याच लोकांना अजून माहिती नाही.‘सीएसआय’ किंवा ‘डीएसआय’सारख्या प्रयोगशाळा, लोकांना याविषयी जागरूक करण्यासाठी, उद्योगांना हे तंत्रज्ञान खरोखर कसे कार्य करते याची जाणीव करून देण्यासाठी, दर दोन ते तीन महिन्यांनी कार्यशाळा, परिषदा घेत आहेत. जेणेकरून लोकांमध्ये जागरुकता निर्माण होईल आणि ‘ग्रीन हायड्रोजन’ ही संकल्पना सर्वदूर पोहोचेल.