क्यों हाइड्रोजन अभी भी भविष्य का ईंधन हो सकता है

Hydrogen को लंबे समय से भविष्य के संभावित ईंधन के रूप में नोट किया गया है। यह ऐसा ईंधन है जो आंतरिक दहन इंजन (ICE) को चलाने के लिए जीवाश्म ईंधनों की आवश्यकता को समाप्त कर देगा, एक साफ़ जलने वाला विकल्प प्रदान करके जो आसानी से उपलब्ध है। दिलचस्प बात यह है कि यह भविष्य अधिक संभावित हो रहा है क्योंकि वैज्ञानिक अब दुनिया भर में हाइड्रोजन के नए स्रोतों की खोज कर रहे हैं। कुछ पृथ्वी के प्राकृतिक उत्सर्जन के माध्यम से और कुछ बंद कुओं में एंजाइम्स के परिचय के माध्यम से।

हाइड्रोजन फ्यूल सेल तकनीक विकसित करने वाली कंपनियां

निम्नलिखित प्रत्येक कंपनियां हैं जिनके पास हाइड्रोजन फ्यूल सेल और हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन (ICE) के विकास के लिए समर्पित विभाग हैं।

Cummins Inc. (NASDAQ: CMI)

1919 में स्थापित, Cummins Inc. (CMI ) ने शक्ति समाधान में वैश्विक नेता बनने के लिए विकास किया है। इसका मुख्यालय कोलंबस, इंडियाना में स्थित है, और कंपनी डिज़ाइन, निर्माण, बिक्री और सेवा के लिए व्यापक श्रेणी के पावर उत्पादों के लिए प्रसिद्ध है, जिसमें डीजल और वैकल्पिक ईंधन इंजन, इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड पावरट्रेन, और संबंधित घटक शामिल हैं। Cummins पाँच अलग-अलग खंडों के माध्यम से संचालित होता है: इंजन, वितरण, घटक, पावर सिस्टम, और नई शक्ति।

हाल के वर्षों में, Cummins ने अधिक सतत ऊर्जा समाधान की ओर सक्रिय रूप से परिवर्तन किया है, विशेष रूप से हाइड्रोजन पर जोर देते हुए। कंपनी का नया पावर खंड, जो 2019 में लॉन्च किया गया, इलेक्ट्रिफाइड पावरट्रेन, उन्नत बैटरी प्रौद्योगिकी, फ्यूल सेल और हाइड्रोजन उत्पादन के विकास के लिए समर्पित है।

हाइड्रोजन की ओर Cummins के परिवर्तन में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर 2019 में Hydrogenics Corporation का अधिग्रहण था। फ्यूल सेल और हाइड्रोजन उत्पादन प्रौद्योगिकियों में अग्रणी नवप्रवर्तक के रूप में, Hydrogenics का Cummins के संचालन में एकीकरण कंपनी की हाइड्रोजन-आधारित समाधान के प्रति प्रतिबद्धता में एक महत्वपूर्ण कदम था।

Through strategic partnerships and investments, Cummins is खुद को स्थापित कर रहा है at the forefront of the hydrogen economy, leveraging its extensive expertise in power systems and components.  The company’s focus on hydrogen underscores its dedication to sustainability and decarbonization.

Market Cap: $34.34B

Price to Earnings Ratio (P/E): 13.73

Earnings Per Share (EPS): $17.74

लेखन के समय, Cummins (CMI) ने उपरोक्त मेट्रिक्स का दावा किया था और अधिकांश प्रमुख निवेश फर्मों में इसे ‘Buy’ (खरीद) के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

Plug Power Inc. (PLUG ), 1997 में स्थापित और लाथम, न्यूयॉर्क में मुख्यालय वाला, हाइड्रोजन फ्यूल सेल प्रौद्योगिकी के विकास में एक अग्रणी शक्ति है। कंपनी हाइड्रोजन फ्यूल सेल सिस्टम डिज़ाइन, विकसित, निर्मित और व्यावसायिक बनाती है, जो मुख्यतः इलेक्ट्रिक मोबिलिटी क्षेत्र में इलेक्ट्रिक मोटरों को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग होते हैं।

Plug Power के नवाचारी फ्यूल सेल सिस्टम को विद्युत शक्ति वाले वाहनों और उपकरणों में पारंपरिक बैटरियों को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि वेयरहाउस और वितरण केंद्रों में उपयोग होने वाले फोर्कलिफ्ट। कंपनी की उत्पाद श्रृंखला में GenDrive शामिल है, जो एक हाइड्रोजन-चालित PEM फ्यूल सेल सिस्टम है जो सामग्री संभालने वाले इलेक्ट्रिक वाहनों को शक्ति प्रदान करता है।

हाल के वर्षों में, Plug Power ने सामग्री संभालने के लिए फ्यूल सेल से परे अपना फोकस विस्तारित किया है और व्यापक बाजारों को लक्षित करना शुरू किया है। इसमें स्थिर शक्ति प्रणाली, डिलीवरी वाहन बेड़े, और यहां तक कि विमानन में संभावित अनुप्रयोग शामिल हैं। कंपनी के रणनीतिक अधिग्रहण, जैसे United Hydrogen और Giner ELX का अधिग्रहण, हाइड्रोजन उत्पादन, लिक्विफिकेशन और वितरण में उसकी क्षमताओं को बढ़ाकर हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था में उसकी स्थिति को और मजबूत किया है।

Plug Power की हाइड्रोजन फ्यूल सेल प्रौद्योगिकी के प्रति प्रतिबद्धता उसकी सतत ऊर्जा समाधान के प्रति समर्पण और एक हरे भविष्य की दृष्टि को रेखांकित करती है।

Market Cap: $7.09B

Forward Price to Earnings Ratio (P/E) 1yr: -12.14

Earnings Per Share (EPS): $-1.33

लेखन के समय, Plug Power (PLUG) ने उपरोक्त मेट्रिक्स का दावा किया था और अधिकांश प्रमुख निवेश फर्मों में इसे ‘Strong Buy’ (मजबूत खरीद) के रूप में सूचीबद्ध किया गया है।

हाइड्रोजन क्या है?

हाइड्रोजन ब्रह्मांड में सबसे सरल और सबसे प्रचुर तत्व है। यह मानक स्थितियों में एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है। हाइड्रोजन में एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन होता है, जिससे यह सबसे हल्का तत्व बनता है।

हाइड्रोजन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है क्योंकि उसके इलेक्ट्रॉनों की विन्यास के कारण। इसकी बाहरी शेल में एक इलेक्ट्रॉन है, जबकि इसे स्थिर विन्यास (नॉबल गैस हीलियम के समान) प्राप्त करने के लिए दो की आवश्यकता होती है। यह हाइड्रोजन को अन्य तत्वों के साथ बंध बनाने के लिए उत्सुक बनाता है ताकि उसकी बाहरी शेल भर सके। यह आसानी से उन तत्वों के साथ बंध बनाता है जिन्हें अपने बाहरी शेल को पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है, जैसे पानी (H2O) के निर्माण में ऑक्सीजन, या दूसरे हाइड्रोजन परमाणु के साथ मिलकर हाइड्रोजन अणु (H2) बनाता है। यह अन्य तत्वों के साथ बंध बनाकर स्थिर इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त करने की प्रवृत्ति हाइड्रोजन को इतना प्रतिक्रियाशील बनाती है।

हाइड्रोजन विभिन्न उद्योगों में सामान्यतः उपयोग किया जाता है, जिसमें ऊर्जा क्षेत्र भी शामिल है, जहाँ इसे एक संभावित साफ़ ईंधन स्रोत माना जाता है क्योंकि जब इसे फ्यूल सेल में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो यह केवल पानी को उप-उत्पाद के रूप में उत्सर्जित करता है।

हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में कैसे उपयोग किया जाता है?

हाइड्रोजन को कई तरीकों से ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है:

1. फ्यूल सेल: एक फ्यूल सेल में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को मिलाकर बिजली उत्पन्न की जाती है, जिसमें केवल पानी और गर्मी उप-उत्पाद होते हैं। यह प्रक्रिया साफ़ और कुशल है। फ्यूल सेल का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जैसे इमारतों को शक्ति देना से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक।
2. आंतरिक दहन इंजन: हाइड्रोजन को आंतरिक दहन इंजन में गैसोलीन या डीजल की तरह उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, यह कम सामान्य है और आमतौर पर फ्यूल सेल में हाइड्रोजन उपयोग करने की तुलना में कम कुशल होता है।
3. विद्युत उत्पादन: हाइड्रोजन को टरबाइन में जलाकर बिजली उत्पन्न की जा सकती है, जैसे प्राकृतिक गैस टरबाइन।
4. ऊर्जा भंडारण: हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण माध्यम के रूप में कार्य कर सकता है। अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा (जैसे पवन या सौर ऊर्जा) का उपयोग इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से हाइड्रोजन उत्पादन के लिए किया जा सकता है। यह हाइड्रोजन फिर संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में उपयोग किया जा सकता है जब ऊर्जा की मांग अधिक हो या नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन कम हो।

हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि यह जलाने या फ्यूल सेल में उपयोग करने पर केवल पानी उत्पन्न करता है, जिससे यह एक साफ़ ऊर्जा स्रोत बनता है जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में योगदान नहीं देता।

हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में क्यों महत्वपूर्ण है?

हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में उपयोग करने की ओर बदलाव कई कारणों से महत्वपूर्ण है:

1. पर्यावरणीय प्रभाव: हाइड्रोजन, जब फ्यूल सेल में ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है, तो केवल पानी को उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न करता है, जिससे यह एक साफ़ ऊर्जा स्रोत बनता है। यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को काफी हद तक कम कर सकता है और जलवायु परिवर्तन को कम करने में मदद कर सकता है।
2. ऊर्जा सुरक्षा: हाइड्रोजन को विभिन्न संसाधनों से उत्पन्न किया जा सकता है, जिसमें पानी, प्राकृतिक गैस और बायोमास शामिल हैं। यह ऊर्जा स्रोतों की विविधता ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ा सकती है और जीवाश्म ईंधनों पर निर्भरता को कम कर सकती है।
3. बहुमुखी प्रतिभा: हाइड्रोजन का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जैसे वाहनों को शक्ति देना, घरों को गर्म करना और बिजली उत्पन्न करना। यह बहुमुखी प्रतिभा इसे सतत ऊर्जा भविष्य का एक संभावित महत्वपूर्ण हिस्सा बनाती है।

हालांकि, हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में उपयोग करने से जुड़ी कुछ चुनौतियां भी हैं, जिनमें पारंपरिक रूप से काफी ऊर्जा-गहन उत्पादन प्रक्रियाएं शामिल हैं। विचार करने योग्य बातें में भंडारण और परिवहन की कठिनाइयाँ, और महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे के विकास की आवश्यकता शामिल है। इन चुनौतियों के बावजूद, हाइड्रोजन के संभावित लाभ इसे अधिक सतत ऊर्जा प्रणाली की ओर संक्रमण में एक महत्वपूर्ण फोकस क्षेत्र बनाते हैं।

हाइड्रोजन स्रोत

जैसा कि हमने पहले ही स्थापित किया है, हाइड्रोजन की परमाणु संरचना इसे विशेष रूप से प्रतिक्रियाशील बनाती है। इस विशेषता ने हमें लंबे समय से यह मानने के लिए प्रेरित किया है कि शुद्ध हाइड्रोजन प्रकृति में खोजना कठिन है, जिससे आपूर्ति उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस जैसी तकनीकों पर निर्भरता बनी रहती है। हालांकि, पिछले कुछ वर्षों में विभिन्न विकास हुए हैं जो इस सोच को गलत साबित कर सकते हैं।

तेल कुओं के एंजाइम

मानव मध्य-19वीं सदी से तेल की ड्रिलिंग कर रहे हैं। इस गतिविधि के परिणामस्वरूप, दुनिया भर में अनगिनत परित्यक्त और समाप्त हो चुके कुएँ हैं। दिलचस्प बात यह है कि वैज्ञानिकों ने पाया है कि, जबकि कुओं में तेल समाप्त हो सकता है, अब उनके गहराई से एक अधिक सतत ईंधन – हाइड्रोजन – निकालने का अवसर मौजूद है।

यह Cemvita Factor जैसी कंपनियों द्वारा संभव हो रहा है, जो विशेष एंजाइम विकसित कर रही हैं जो समाप्त हो चुके कुओं में परिचित होने पर शेष हाइड्रोकार्बन को विभिन्न घटकों में तोड़ते हैं, जिसमें हाइड्रोजन भी शामिल है। कंपनी इस प्रक्रिया से उत्पन्न हाइड्रोजन को ‘गोल्ड हाइड्रोजन’ कहती है।

प्राकृतिक हाइड्रोजन भंडार

जबकि समाप्त हो चुके कुओं में एंजाइम्स का परिचय एक मौजूदा संसाधन को पुनर्जीवित करने का शानदार तरीका है, क्या यह आपूर्ति उत्पन्न करने का एकमात्र साधन है? दिलचस्प बात यह है कि हाल के वर्षों में कई खोजें हुई हैं, जिनमें प्राकृतिक रूप से बनते हुए हाइड्रोजन गैस के पॉकेट शामिल हैं। कुछ देशों में जहाँ ऐसे उदाहरण मिले हैं, उनमें शामिल हैं,

• Australia
• Canada
• France
• Germany
• Japan
• Russia
• New Zealand

इन घटनाओं के बावजूद, वैज्ञानिक अभी भी इस प्रक्रिया को समझ रहे हैं कि हाइड्रोजन कहाँ से आ रहा है, भंडार की विशालता, और निकाले जाने पर आसपास के पर्यावरण पर संभावित प्रभाव क्या हो सकता है। फिर भी, इन जमाों की संभावनाएं हाइड्रोजन को ईंधन स्रोत के रूप में व्यापक अपनाने को तेज करने में बहुत बड़ी हैं।

अंतिम शब्द

समग्र रूप से, हाइड्रोजन हमारे जीवाश्म ईंधनों पर निरंतर निर्भरता के लिए एक आकर्षक विकल्प/प्रतिस्थापन बना रहता है। सौभाग्य से, दुनिया भर के वैज्ञानिकों की नवाचार के कारण, हम जल्द ही प्राकृतिक और उपचारित कुओं दोनों के माध्यम से हाइड्रोजन की अधिक किफायती और प्रचुर आपूर्ति तक पहुंच सकते हैं। इस स्थिति में, हाइड्रोजन के उत्पादन लागत में आगे कमी आएगी, जिससे यह Cummins और Plug Power जैसी कंपनियों के लिए समाधान विकसित करने के लिए और भी आकर्षक ईंधन बन जाएगा।