केंद्रीय मंत्रिमंडळानं आपल्या महत्त्वाकांक्षी राष्ट्रीय हरित हायड्रोजन वीजनिर्मिती प्रकल्पाला मंजुरी दिलीय. या उपक्रमाद्वारे २०३०पर्यंत पाच दशलक्ष मेट्रिक टन स्वच्छ हायड्रोजन इंधनाचं उत्पादन करण्याचा उद्देश आहे. ऊर्जेच्या क्षेत्रात स्वावलंबनाच्या दृष्टीनं हे मिशन मैलाचा दगड ठरणारं आहे. पण ग्रीन हायड्रोजन तयार करण्याची सध्याची यंत्रणा महागडी आहे. ती स्वस्त होणं गरजेचं आहे.
सध्या संपूर्ण जगभरात चर्चा आहे ती ग्रीन हायड्रोजनची. हे भविष्यातलं इंधन मानलं जातंय. भारतात पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांनी गेल्यावर्षी नॅशनल हायड्रोजन मिशनची घोषणा केली होती. त्यांच्या घोषणेनंतर अनेक कंपन्यांनी ग्रीन हायड्रोजन बनवण्याची आणि त्याचा वापर करण्याची तयारी सुरु केली.
या कंपन्यांमधे रिलायन्स, टाटा, अदानी या नावांचा समावेश आहे. एवढंच नाही तर इंडियन ऑईल आणि एनटीपीसीसारख्या सरकारी कंपन्यांनीही ग्रीन हायड्रोजनचा वापर करण्याचे संकेत दिलेत. आता २०२३मधे पदार्पण केल्यानंतर लागलीच केंद्रीय मंत्रीमंडळानं राष्ट्रीय हरित हायड्रोजन वीजनिर्मिती प्रकल्पाला मंजुरी दिलीय. यासाठी २० हजार कोटींची तरतूद करण्यात आलीय.
सर्वसामान्य नागरिकांना ग्रीन हायड्रोजनबद्दल अद्याप पुरेशी माहिती नाही. या पार्श्वभूमीवर, अखेर हा ग्रीन हायड्रोजन नेमका काय आहे आणि देशातल्या गाड्या आणि रेल्वे या इंधनाच्या आधारे कधीपर्यंत धावू लागतील, याबद्दल जाणून घेणं रोचक ठरेल.
पंतप्रधानांनी ग्रीन हायड्रोजनच्या क्षेत्रात भारताला जगाचं ‘हब’ बनवण्याचं लक्ष्य ठेवलंय. त्यांच्या मते, आगामी काळात भारताला ग्रीन हायड्रोजन निर्यात करणारा सर्वांत मोठा देश बनवणं हे उद्दिष्ट असून, सरकारची त्या दिशेनं तयारी सुरु आहे. पेट्रोल आणि डिझेलच्या तुलनेत आगामी काळात ग्रीन हायड्रोजन हा स्वच्छ इंधन म्हणून एक उत्तम पर्याय असेल, असं मानलं जातंय.
या इंधनाच्या ज्वलनामुळे होणारं प्रदूषण अगदीच नगण्य असेल आणि त्याची निर्मिती करणंही खूप सोपं असेल. पेट्रोल आणि डिझेलच्या किमती दिवसागणिक वाढत असताना या पर्यायाकडे अपेक्षेनं पाहिलं जाणं स्वाभाविक आहे. जाणकारांच्या मते, ग्रीन हायड्रोजन हा पेट्रोल किंवा डिझेलच्या तुलनेत खूपच स्वस्त असेल. २०३०पर्यंत कार आणि मोठी वाहनंही या इंधनावर धावू लागतील.
या इंधनावर चालणार्या वाहनांमधे रेल्वेचाही समावेश असू शकतो. ऊर्जातज्ञांच्या मते, हायड्रोजनवर एकाच वेळी अनेक ठिकाणी संशोधन सुरु आहे. २०२४पर्यंत भारत सरकारनं हायड्रोजनवरच्या संशोधनासाठी ८०० कोटी रुपये खर्च करण्याचं ठरवलंय. या योजनेची सुरवातही झालीय आणि दिल्लीत ५० बसगाड्या सीएनजीमधे हायड्रोजनचं मिश्रण करून चालवण्यात येतायत.
भारतात सध्या हायड्रोजन तयार करण्यासाठी दोन प्रकारचं तंत्रज्ञान उपयोगात आणलं जातंय. पहिल्या तंत्रज्ञानात पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसपासून हायड्रोजन वायूची निर्मिती केली जाते. यात पाण्यापासून हायड्रोजन वेगळा काढला जातो. दुसर्या तंत्रज्ञानात नैसर्गिक वायूतून हायड्रोजन आणि कार्बन एकमेकांपासून अलग केले जातात. यातला हायड्रोजन वापरासाठी ठेवला जातो तर कार्बन ऑटो, इलेक्ट्रॉनिक आणि एअरोस्पेस क्षेत्रात वापरला जातो.
हेही वाचा: पाण्याचीही साहित्य संमेलनं होऊ शकतात!
देशात प्रथमच फेब्रुवारी २०२१च्या अर्थसंकल्पात हायड्रोजन मिशनची घोषणा करण्यात आली होती. इंडियन ऑइलसह अनेक मोठ्या कंपन्यांनी या क्षेत्रात मोठी गुंतवणूक करण्याची घोषणा केलीय. भारत पेट्रोलियम, इंडियन ऑइल, ओएनजीसी आणि एनटीपीसीसारख्या बड्या सरकारी कंपन्यांनी या दिशेनं आगेकूच सुरु केलीय.
खासगी क्षेत्रात टाटा, रिलायन्स, अदानी यासारख्या कंपन्यांनीही गुंतवणूक सुरु केलीय. आयआयटीसह देशातल्या बड्या संशोधन संस्था हायड्रोजन ऊर्जेवर संशोधन करतायत. २०४७मधे म्हणजेच भारतीय स्वातंत्र्याच्या शताब्दी महोत्सवापर्यंत देशाला ऊर्जाक्षेत्रात स्वावलंबी बनवण्याचं उद्दिष्ट ठेवण्यात आलंय. देशात मोठ्या प्रमाणावर ग्रीन हायड्रोजनच्या उत्पादनाबरोबरच त्याची निर्यात करण्याचीही योजना आहे.
या इंधनाच्या वापरासाठी गाडीत फ्युएल सेलची गरज भासेल. फ्युएल सेलला आपण बॅटरी मानू शकतो. या सेलला कॅथोड आणि अॅनोड नावाचे इलेक्ट्रोड लावलेले असतात. या इलेक्ट्रोडच्या माध्यमातून रासायनिक प्रतिक्रिया होते आणि त्यातूनच ऊर्जानिर्मिती होते. वस्तुतः फ्युएल सेलच हायड्रोजन गॅसचा वापर करतील आणि ऊर्जा देतील.
या प्रक्रियेच्या शेवटी अवशेष म्हणून निव्वळ पाणी शिल्लक राहील. या प्रक्रियेदरम्यान धूर निघण्याची सुतराम शक्यता नाही. हायड्रोजन वायू निर्माण करण्यासाठी नैसर्गिक वायू, आण्विक ऊर्जा, बायोमास, सौर आणि पवनऊर्जेचा वापर केला जाऊ शकेल. ही ऊर्जा कार आणि मोठ्या गाड्यांमधे वापरली जाऊ शकेल. घरांमधून विजेच्या रूपातही या ऊर्जेचा वापर केला जाऊ शकेल.
वस्तुतः कारखान्यांमधून हायड्रोजनचा वापर अनेक वर्षांपासून सुरु आहे. पण आता ज्या हायड्रोजनची चर्चा आहे तो ‘ग्रीन हायड्रोजन’ आहे. म्हणजेच अपारंपरिक ऊर्जेच्या रूपातला हायड्रोजन तयार करण्याची ही चर्चा आहे. इलेक्ट्रोलायजर प्रक्रिया ग्रीन हायड्रोजनसाठी सर्वांत अधिक उपयुक्त मानली जातेय. या प्रक्रियेत पाण्यापासून हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन वेगवेगळे करण्यात येतात. त्यासाठी विजेचा वापर करण्यात येतो.
ही वीज जर अपारंपरिक ऊर्जास्रोतांमधून निर्माण झालेली असेल, तर तयार होणार्या हायड्रोजनला ‘ग्रीन हायड्रोजन’ म्हणता येईल. हा ग्रीन हायड्रोजन पूर्णपणे कार्बनमुक्त असेल. म्हणजेच हा वायू प्रदूषण अजिबात करणार नाही. तयार होणारा ग्रीन हायड्रोजन रिफायनरी, खतनिर्मिती उद्योग, विमान वाहतूक क्षेत्र आणि अगदी पोलाद उद्योगातसुद्धा ऊर्जा म्हणून वापरला जाऊ शकेल.
सध्या या सर्व क्षेत्रांमधे तेल किंवा गॅसवर आधारित ऊर्जेचा वापर केला जातो. त्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर प्रदूषण होतं. देशात अपारंपरिक ऊर्जेचा निर्मितीखर्च खूप कमी आहे. उदाहरणार्थ, सौरऊर्जा निर्माण करण्यास प्रतियुनिट दोन रुपयांपेक्षा कमी खर्च येतो. अशा स्थितीत अपारंपरिक ऊर्जास्रोतांचा वापर करून हायड्रोजन तयार करणं सोपं आणि स्वस्त असेल.
हेही वाचा: पर्यावरण दिनः संवेदनशील कृती करण्यासाठी पावलं उचलुया
हायड्रोजन मिशनचं एक उद्दिष्ट असं असेल, की कारखान्यांमधे हायड्रोजनच्या वापराची एक मर्यादा ठरवून दिली जाईल. तितके टक्के हायड्रोजन वापरणं कंपन्यांना अनिवार्य असेल. हे प्रमाण हळूहळू वाढवलं जाईल. त्यामुळे कारखान्यांमधून बाहेर पडणार्या कार्बनचं प्रमाण हळूहळू कमी होत जाईल. या प्रक्रियेत ग्रीन हायड्रोजनसाठी भारतात एक मोठी बाजारपेठ तयार होईल.
एनटीपीसीसारख्या सरकारी कंपन्या या हायड्रोजनच्या निर्मितीवर भर देतायत. भविष्यात अशा कंपन्या हायड्रोजनचा पुरवठा देशभरातच नाही तर देशाबाहेरही करतील. ग्रीन हायड्रोजन तयार करण्यासाठीच्या यंत्रणेचा विचार केल्यास ती आपल्याकडे १९७०पासूनच अस्तित्वात आहे. भारतात १९७०च्या दशकातच ग्रीन हायड्रोजनवर संशोधन सुरु झालं होतं आणि त्याला यशही मिळालं होतं.
भारतात १९७०मधे फर्टिलायजर कॉर्पोरेशनची स्थापना झाली आणि नंतर त्याचं रूपांतर ‘एनएफएल’मधे करण्यात आलं. एनएफएल कंपनीकडे त्या काळात ग्रीन पॉवर प्लान्ट होता आणि तो भाक्रा नांगल धरणातील पाण्यावर कार्यरत होता. धरणाचं पाणी उपयोगात आणण्यासाठी एक वॉटर इलेक्ट्रोलिसिस प्लान्ट तयार करण्यात आला होता.
सुरवातीला या प्लांटमधून ग्रीन हायड्रोजन तयार करण्यात येत असे. परंतु नंतर नायट्रोजन तयार करण्यास सुरवात झाली. हा वायूही ग्रीन एनर्जीचाच एक हिस्सा आहे. हा नायट्रोजन वायूही पाण्यापासूनच तयार होत असे. त्यामुळे त्यातून निर्माण होणार्या विजेला ग्रीन एनर्जीचा दर्जा होता.
ग्रीन हायड्रोजन तयार करण्याची यंत्रणा भारताकडे उपलब्ध आहे. पण तो बनवण्याची तत्कालीन प्रक्रिया खूप महागडी आहे. जेव्हा मोठ्या प्रमाणावर या वायूचं उत्पादन केलं जाईल, तेव्हाच तो स्वस्तात उपलब्ध होऊ शकेल, असं सरकारचं म्हणणं आहे. या आधारावरच हायड्रोजन मिशनचं यशापयश अवलंबून आहे, हे लक्षात घ्यावं लागेल.
हा मुद्दा समजून घेण्यासाठी सौरऊर्जेचं उदाहरण घेतलं जाऊ शकतं. २०१३ मधे देशात पहिला सौरऊर्जा प्रकल्प उभा राहिला. त्यावेळी प्रतियुनिट १६ रुपये खर्च येत होता. आता हा खर्च अवघ्या दोन रुपयांवर आलाय. सौरऊर्जा मोठ्या प्रमाणावर निर्माण होऊ लागली, तेव्हाच हे शक्य झालं.
एका अहवालानुसार, आगामी काळात भारत प्रतिकिलो ग्रीन हायड्रोजनसाठी दोन डॉलरपर्यंत खर्च मर्यादित करण्याचा प्रयत्न करणार आहे. असं झाल्यास ऊर्जा क्षेत्रात ग्रीन हायड्रोजनची उपयुक्तता वाढेल. सध्या यावर ३ ते ६.५ डॉलर प्रतिकिलो एवढा खर्च येतो. सौरऊर्जा वापरून हा खर्च कमी करण्याचा प्रयत्न भारत सरकार करीतय. त्यात यश आल्यास भारत ग्रीन हायड्रोजनच्या बाबतीत ‘ग्लोबल हब’ बनू शकेल.
हेही वाचा:
मुंबईच्या विकासात पर्यावरणाला धक्का लागणारच!
पालघरचा भूकंप... कोट्यवधी वर्षांपासून आजपर्यंत!
(लेखक ऊर्जा-इंधन क्षेत्राचे अभ्यासक आहेत. त्यांचा लेख दै. पुढारीच्या बहार पुरवणीमधून साभार.)