जलवायु परिवर्तन : क्या व्हाइट हाइड्रोजन नया रक्षक है?

ऊर्जा और जलवायु परिवर्तन प्राकृतिक या "व्हाइट" हाइड्रोजन के बड़े भंडार की खोज के आसपास की नए घटना से सराबोर है, कई टिप्पणीकारों ने इसे बड़ी खबर और जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में एक संभावित गेम-चेंजर बताया है।

इतने सारे अंतरराष्ट्रीय उत्सर्जन नियंत्रण समझौतों और नवीकरणीय ऊर्जा में पर्याप्त स्थापित क्षमता के बाद भी, जीवाश्म-ईंधन से संबंधित कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन आज भी वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का 91 प्रतिशत है। इसलिए इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि किसी भी आशाजनक नए गैर-जीवाश्म ऊर्जा स्रोत की खबर का बहुत धूमधाम और उत्साह के साथ स्वागत किया जाता है। हालाँकि, ऊर्जा और जलवायु संकटों के लिए कई अन्य अनुमानित सिल्वर बुलेट समाधानों की तरह, बारीकी से जांच करने या व्यावहारिक अनुभव करने के बाद हक़ीक़त काफी अलग नज़र आती है। यहां अन्य लेखों में स्रोत सामग्री और उत्पादन की तकनीकों के आधार पर अलग-अलग रंगों के उपनाम वाले विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन पर ध्यान दिया गया है, जिन्हें वर्तमान में जीवाश्म ईंधन के विकल्प के रूप में पेश किया जा रहा है। इन लेखों में इस बात पर चर्चा की गई कि कैसे उनमें से प्रत्येक उतना पर्यावरण के अनुकूल नहीं निकला जितना पहली नज़र में दिखाई दिया था, इसलिए मैं इस कोण पर यहां आगे चर्चा नहीं करूंगा।

इसके बजाय, यह लेख हाइड्रोजन के एक नए रंग या प्रकार, अर्थात् व्हाइट हाइड्रोजन, पर चर्चा करता है, जो हाल ही में काफी चर्चा में रहा है। पहली नज़र में, व्हाइट हाइड्रोजन सभी सही बक्सों पर टिक करता हुआ नज़र आता है और प्रचुर मात्रा में और स्वच्छ ऊर्जा समाधान प्रदान करता है। पिछले अनुभव के आधार पर, इसे करीब से देखने की जरूरत है।

बड़ी खोज

इस साल जुलाई के महीने में, लोरेन विश्वविद्यालय में फ्रांस के नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च के दो वैज्ञानिक एक बहुत ही संवेदनशील नई जांच का इस्तेमाल करके एक कोयला खनन बेसिन में मीथेन के स्तर का आकलन कर रहे थे, जो उप-मृदा चट्टान संरचनाओं में पानी में घुलने वाली गैसों का विश्लेषण था, जिसमें लगभग 200 मीटर की गहराई में हाइड्रोजन गैस की एकाग्रता पाई गई थी। अपने आप में, यह कोई आश्चर्य की बात नहीं थी क्योंकि हाइड्रोजन अक्सर बोरवेल में पाया जाता है। हालाँकि, 1,100 मीटर की गहराई पर, हाइड्रोजन की एकाग्रता 14 प्रतिशत थी, और फिर 1,250 मीटर पर 20 प्रतिशत थी। अब आश्चर्यचकित वैज्ञानिकों ने नीचे एक बड़े हाइड्रोजन भंडार का अनुमान लगाया है, जिसका अनुमान उन्होंने 6 मिलियन से 250 मिलियन टन के बीच लगाया है, जिसे अब व्हाइट या प्राकृतिक हाइड्रोजन के रूप में जाना जाता है। अब 3,000 मीटर तक खुदाई करने के प्रयास चल रहे हैं।

यह एक बहुत विस्तृत श्रृंखला है, और बड़े सवाल इस और अन्य संभावित जलाशयों की व्यावसायिक व्यवहार्यता के बारे में हैं, क्या वे वास्तव में इतने बड़े हैं, ऐसे कितने अन्य भंडार हैं, और क्या वर्तमान या संशोधित प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं जो सक्षम हैं और जिन्हे तेजी से लागू किया जा सकता है। 

अगले कुछ सालों में जो भी जवाब सामने आएंगे उन्हे देखा जाएगा, लेकिन फिलहाल, फ्रांस के निष्कर्षों और कुछ पहले के निष्कर्षों पर मीडिया में लेखों की झड़ी लग गई है। हालाँकि, दुनिया के विभिन्न हिस्सों में कुछ वर्षों से एक प्रकार की आपा-धापी चल रही है, जिसमें कई स्टार्ट-अप और पुरानी कंपनियाँ शामिल हो रही हैं।

बेशक, बोरवेल में हाइड्रोजन की उपस्थिति का ज्ञान कई वर्षों से हासिल है, लेकिन शुरुआती वर्षों में या तो इसे नजरअंदाज कर दिया गया था क्योंकि उस समय हाइड्रोजन की उपयोगिता की सराहना नहीं की गई थी या इससे हासिल मात्रा बहुत कम थी। इसके अलावा, चूंकि कोई भी हाइड्रोजन भंडार की खोज या संभावना नहीं जता रहा था, इसलिए समकालीन ख़ोज का मार्गदर्शन करने के लिए कुछ ऐतिहासिक या अन्य रिकॉर्ड मौजूद हैं।

व्हाइट हाइड्रोजन के प्रति वर्तमान दीवानगी 1987 में माली के बुराकेबौगौ गांव में एक आकस्मिक खोज से शुरू हुई थी, जब पानी के लिए ड्रिलिंग कर रहा एक व्यक्ति सिगरेट पीते वक़्त बोरहोल की तरफ झुक गया था। कुएं को तुरंत बंद कर दिया गया और इसके बाद इसे में भुला दिया गया जब तक कि 2011 में एक तेल कंपनी ने इसे फिर से खोल नहीं दिया और रिपोर्ट दी कि कुएं में 98 प्रतिशत शुद्ध हाइड्रोजन है। फिर गैस का इस्तेमाल बिजली पैदा करने के लिए किया गया, जो लगभग 4000 लोगों के गांव को आपूर्ति कर रहा है। 2018 में इस बारे में प्रकाशित एक लेख ने वैज्ञानिकों और उद्यमियों का इस ओर ध्यान खींचा था।

तब से, अमेरिका, पूर्वी यूरोप, रूस, ओमान, माली और फ्रांस में इसके भंडार पाए गए हैं। दक्षिण ऑस्ट्रेलिया में गोल्ड हाइड्रोजन ने अभिलेखों की जांच की और पाया कि 1920 के दशक में तेल की खोज के दौरान खोदे गए कई बोरहोलों में हाइड्रोजन मिली थी, लेकिन उन्हें इसमें कोई दिलचस्पी नहीं थी, और इसलिए उन्होंने बोरिंग करना छोड़ दिया था।  

आशावादियों का अनुमान है कि दुनिया भर में दसियों अरब टन हाइड्रोजन हो सकती है। इसमें से अधिकांश बहुत छोटे भंडार हो सकते हैं, या दूरदराज के स्थानों में, समुद्र के नीचे इत्यादि हो सकते हैं। लेकिन यदि एक छोटा सा प्रतिशत भी व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य मात्रा में उपलब्ध है, तो यह वर्तमान में उत्पादित 100 मिलियन टन प्रति वर्ष शांत ऊर्जा- या कार्बन-सघन हाइड्रोजन या 2050 तक सालाना 500 मिलियन टन उत्पादन करने का अनुमान है।

आशावादियों के दृष्टिकोण से यहां दो अन्य मुख्य बिंदुओं का उल्लेख किया जाना चाहिए। सबसे पहले, यह माना जाता है कि व्हाइट हाइड्रोजन एक सीमित संसाधन नहीं है, बल्कि भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं द्वारा लगातार उत्पादित होता है जैसे कि पानी की लौह-समृद्ध या उच्च मूल सामग्री (अम्लीय के विपरीत) चट्टानों या रेडियोलिसिस के साथ अन्य चट्टानों के साथ प्रतिक्रिया, जो पानी से हाइड्रोजन का विकिरण-संचालित पृथक्करण है। जिसका इस्तेमाल किया गया है उसके प्रतिस्थापन का समय मानव जीवनकाल के बराबर हो सकता है। दूसरा, माली का अनुभव और अन्य जगहों की जांच के आधार पर, सौर ऊर्जा या अन्य नवीकरणीय ऊर्जा का इस्तेमाल करके उत्पादित "हरित हाइड्रोजन" के लिए लगभग 6 डॉलर प्रति किलोग्राम की तुलना में व्हाइट हाइड्रोजन का उत्पादन एक डॉलर प्रति किलोग्राम किया जा सकता है।

संशयवादी दृष्टिकोण

कई इंजीनियरों और वैज्ञानिकों का इस पर बहुत कम आशावादी दृष्टिकोण रहा है, जो मानते हैं कि व्हाइट हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन से कुछ राहत प्रदान कर सकता है, विशेष रूप से तेल या कोयले के बीच "संक्रमणकालीन" ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस के संदिग्ध लाभों की तुलना में यह लाभ दे सकता है, लेकिन उनका मानना है कि यह वह रामबाण इलाज नहीं है जिस पर कुछ लोग विश्वास करते हैं।

ऐसे ही एक विशेषज्ञ का तर्क है कि, कार्बन के दृष्टिकोण से, हाइड्रोजन के विभिन्न "रंग के नाम" भ्रामक हैं। पाठकों को, मेरे सहकर्मी द्वारा इन स्तंभों में पहले के लेखों से, याद आ  सकता है कि हरित हाइड्रोजन नवीकरणीय ऊर्जा का इस्तेमाल करके पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा बनाया जाता है, जो सभी हाइड्रोजन-निर्माण प्रक्रियाओं में सबसे कम कार्बन-सघन प्रक्रिया है; ग्रे हाइड्रोजन को भाप सुधार द्वारा बनाया जाता है, यानी जीवाश्म ईंधन, ऊर्जा- और कार्बन-गहन प्रक्रिया का इस्तेमाल करके मीथेन के साथ प्रतिक्रिया कराई जाती है; ब्लू हाइड्रोजन भी मीथेन के भाप-सुधार द्वारा तैयार की जाती है, लेकिन प्रतिक्रिया के दौरान जारी कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर करके किया जाता है, जो कार्बन-सघन है क्योंकि यह जीवाश्म ईंधन का इस्तेमाल करता है और यह महंगा होने के अलावा कार्बन पृथक्करण में बहुत अधिक ऊर्जा का इस्तेमाल करता है। इस विशेषज्ञ का तर्क है कि विभिन्न कच्चे माल, सामग्रियों और तकनीकों का इस्तेमाल करके उत्पादित हाइड्रोजन का वर्णन करने के लिए केवल दो रंगों की जरूरत होती है, अर्थात् उच्च-कार्बन और निम्न-कार्बन हाइड्रोजन के लिए काला और हरा रंग का इस्तेमाल।

हाइड्रोजन साइंस कोएलिशन नामक पेशेवरों, शिक्षाविदों और उद्योगपतियों के एक समूह ने सामूहिक रूप से 1 किलो हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले 1 किलो कार्बन डाइऑक्साइड समकक्ष या CO2e पर विभाजन रेखा को परिभाषित किया है।

उस सवाल का जवाब देने के लिए कई मुद्दों पर विचार करने की जरूरत है।

हाइड्रोजन किस रूप में पाया जाता है? क्या यह लगभग शुद्ध हाइड्रोजन है जैसा कि माली में पाया गया है, या यह कम एकाग्रता में पाया जाता है या अन्य गैसों या तरल पदार्थों के साथ मिश्रित होता है, और कितनी गहराई पर होता है? इससे शुद्ध हाइड्रोजन निकालने में पैसे और कार्बन के संदर्भ में कितना खर्च आएगा? फिर परिवहन एक शाश्वत मुद्दा है, जो धन और कार्बन जुर्माना भी लगाता है। और अंत में, सवाल यह है कि जब इस पर आपा-धापी खत्म हो जाएगी और कुछ खरीदार मुट्ठी भर सोने की धूल के साथ लौटेंगे तो यह कितनी मात्रा में उपलब्ध होगा।

कुल मिलाकर, एक सरल जवाब यह होने की संभावना है कि व्हाइट हाइड्रोजन के निश्चित रूप से काले हाइड्रोजन के मुकाबले प्रतिस्पर्धी होने की संभावना है, भले ही इसे किसी भी अन्य रंग या शेड से पुकारा जाए। कई व्हाइट हाइड्रोजन कंपनियाँ भी निश्चित रूप से व्यवहार्य होंगी। लेकिन यह वह जादू की छड़ी नहीं हो सकती है जिसे कुछ लोग हमेशा जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में इस्तेमाल की उम्मीद करते हैं।

(लेखक, दिल्ली साइंस फोरम और ऑल इंडिया पीपुल्स साइंस नेटवर्क से जुड़े हैं। व्यक्त विचार निजी हैं।)