भविष्याचे इंधन… हायड्रोजन?

कुठल्या प्रकारची इलेक्ट्रिक कार अतिशय़ कार्यक्षम पण स्वस्त असेल? बॅटरीवर चालणारी की हायड्रोजन सेल इंधनावर चालणारी? बॅटरीवर चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक कार काही काळापुरत्याच आहेत? त्याचे भविष्य काय असेल? संपणाऱ्या जीवाश्म इंधनाप्रमाणेच त्याचे भविष्य असेल एवढे नक्की.

अनेक सरकारांचा समावेश असलेल्या वातावरण बदलावरच्या पॅनेलने केलेल्या अंदाजानुसार केलेल्या जर योग्य खबरदारी घेतली गेली नाही तर, २०३० ते २०५२ दरम्यान जागतिक तापमान १.५ डिग्री सेल्सियसने वाढू शकते. यामुळे नैसर्गिक आपत्तींमध्ये वाढ होणार आहे. वातावरण बदल रोखण्यासाठी हरितगृह वायूच उत्सर्जन कमी करणे हा एक पर्याय आहे.

जीवाश्म इंधनावर चालणाऱ्या वाहनांमधून होणारे कार्बनडाय ऑक्सिजनचे उत्सर्जन कमी करणे गरजेचे आहे. जीवाश्म इंधनावरचा भार कमी करण्यासाठी आणि कार्बन डाय ऑक्सिजनचे उत्सर्जन रोखण्यासाठी पर्यायी इंधनाचा शोध सुरु झाला. त्यातूनच मग इलेक्ट्रिक वाहनांचा विकास होत गेला.

आधुनिक कार उद्योग बदलाच्या उंबरठयावर उभा आहे-अंतर्गत ज्वलनावर चालणाऱ्या वाहनांचे युग संपत आले आहे आणि इलेक्ट्रिक वाहनांचे युग सुरु होते आहे. २०१९ मध्ये २.१ दशलक्ष इलेक्ट्रिक वाहने जगभऱ विकली गेली. २०१८ चा रेकॉर्ड मोडणारी ही विक्री होती. त्यामुळे जगातली इलेक्ट्रिक वाहनांची संख्या ७.२ दशलक्षावर पोहोचली.

सध्याची बहुतेक इलेक्ट्रिक वाहने ही बॅटरीवर चालणारी आहेत. लिथियम आर्यन बॅटऱ्यांमध्ये उर्जा साठवली जाते आणि त्याव्दारे इलेक्ट्रिक मोटर चालते. पारंपारिक वाहनांप्रमाणे यात अंतर्गत ज्वलन होत नाही. हायड्रोकार्बनचे ऑक्सिडेशन होत नाही आणि आरोग्याला अपायकारक रासायनिक वायूंचे उत्सर्जनही होत नाही. अंतर्गत ज्वलन होणाऱ्या वाहनांच्या तुलनेत इलेक्ट्रिक कार ह्या अनेक कारणांनी सोयीस्कर असतात.

एकदा सुरु झाल्या की त्यांचे इंजिन लगेच पुर्ण क्षमतेने काम करायला लागते. अंतर्गत ज्वलन होणाऱ्या वाहनांमध्ये हे शक्य होत नाही. सुटसुटीत रचनेमुळे इलेक्ट्रिक कारमध्ये फिल्टर आणि ऑईलही बदलावे लागत नाही. त्यामुळे वाहने बंद पडण्याचे प्रमाणही कमी होते. इलेक्ट्रिक वाहने नियंत्रणासाठीही सोपी असतात आणि त्यांचा आवाजही कमी होतो.

असे असले तरी अजुनही अंतर्गत ज्वलन पद्धतीची वाहने इलेक्ट्रिक कारच्या तुलनेत जास्त लोकप्रिय आहेत. इलेक्ट्रिक वाहनांच्या जास्त किमती हे त्यामागचे एक मोठे कारण आहे. जुन्या बॅटऱ्यांचा पुर्नवापर आणि उत्पादन प्रक्रियेत सुलभता आली की किमती कमी होऊ लागतील. असे असले तरी बॅटऱ्यांना अजुनही मर्यादा आहेत. बॅटऱ्यांमध्ये जास्त उर्जा साठवता येत नाही. यावर मार्ग शोधावा लागणार आहे. असे झाल्याशिवाय लांबचा प्रवास शक्य होणार नाही. कमी तापमानात अधिक उर्जा खर्च करावी लागते हाही एक तोटा आहे. त्यामुळे सध्या तरी इलेक्ट्रिक वाहनांचा वापर लांबच्या प्रवासासाठी करता येत नाही.

सध्या इलेक्ट्रिक कारसाठी लिथयम-आर्यन बॅटरी हा एकच पर्याय आहे. दुसरा पर्याय, ज्याची जास्त चर्चा होते आहे, तो आहे हायड्रोजनचा. नैसर्गिकपणे उपलब्ध असलेल्या या सोप्या स्त्रोतावर इलेक्ट्रिक वाहने चालवता येऊ शकतात. बॅटरीवर चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक वाहनांप्रमाणेच हायड्रोजन सेलवर चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक वाहनांव्दारेही कुठलेही विषारी उत्सर्जन होत नाही. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये रासायनिक क्रिया होऊऩ उर्जेची निर्मिती होते. बॅटरीवर चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये ज्या समस्या आढळल्या आहेत, त्या सगळ्यांचे उत्तर हायड्रोजन व्दारे मिळू शकते.

लिथियम बॅटऱ्यांचे मर्यादित पर्याय, चार्जिंगसाठी लागणारी यंत्रणा, पर्यावरणावर होणारे परिणाम या सगळ्यांवर हायड्रोजनव्दारे मार्ग काढता येईल. हायड्रोजनवर चालणारी इलेक्ट्रिक वाहने कमी खर्चिकही असतील. लिथियम बॅटऱ्या चार्ज करायला वेळ लागत असल्याने वापरासाठी त्या सहज उपलब्ध होत नाहीत. हायड्रोजनवर चालणारी बॅटरी अवघ्या पाच मिनिटात रिचार्ज होऊ शकतात. त्यांची रेंज मोठी असल्याने नफ्यातही वाढ होते. हायड्रोजन भरणा केंद्रांना बॅटरी चार्जिंग स्टेशनहून कमी जागा लागते. त्यामुळे तेवढीच किंवा त्याहून जास्त वाहने एकाच वेळी हाताळता येतात.

सध्या लिथियम बॅटऱ्यांचे हायड्रोजन सेलच्या तुलनेत जास्त उत्पादन होते. लिथियम बॅटऱ्यांच्या वापरासाठी पायाभूत सोईसुविधाही जास्त प्रमाणात उपलब्ध आहेत. हायड्रोजन, फ्युयल सेल, हायड्रोजन टँक या सगळ्यांची किंमत जास्त आहे. त्यामुळे हायड्रोजनवर चालणारी इलेक्ट्रिक वाहने सध्या खर्चिक ठरतात म्हणून बॅटरीवर चालणाऱ्या वाहनांना सध्या जास्त पसंती मिळते आहे.

असे असले तरी, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या प्रगतीवर हायड्रोजन हा एक मोठा परिणाम करणारा घटक ठरणार आहे. हायड्रोजन हे फक्त इंधन नाही तर तर ते उर्जेचे वहन करणारे आणि उर्जेचा संग्रह करणारे एक मोठे माध्यम आहे. रात्रीच्या वेळी किंवा ज्यावेळी मागणी कमी असेल त्यावेळी, तयार झालेली जास्तीची उर्जा हायड्रोजन साठवून ठेवू शकतो. फक्त जीवाश्म इंधनालाच नव्हे तर विषारी वायूंचे उत्सर्जन करणाऱ्या सगळ्याच इंधनाला हायड्रोजन हा पर्याय ठरू शकतो. अंतर्गत ज्वलन करणारी वाहने, लिथियम बॅटरीवर चालणारी वाहने मागे पडून त्यांची जागा हायड्रोजन सेलवर चालणारी वाहने घेऊ शकतात.

जिथे लिथियम बॅटरी उपलब्ध नाही किंवा फार खर्चिक आहे अशा ठिकाणी हायड्रोजनचा पर्याय वाहन उद्योगाला चालना देणारा ठरू शकतो. खास करुन ट्रेन किंवा जड ट्रकमध्ये लिथियम बॅटरीऐवजी हायड्रोजन सेलचा वापर अधिक योग्य ठरू शकतो. सध्या रासायनिक उद्योगांमध्ये हायड्रोजनचा वापर मोठया प्रमाणावर होतो. येत्या काळात फक्त कारचे इंधन म्हणूनच नव्हे तर कार्बन संतुलन राखणारे एक उर्जा वाहक म्हणूनही हायड्रोजनकडे पाहावे लागणार आहे.

• Energy
• Future of Transportation
• green hydrogen
• Low-carbon hydrogen
• transport emissions

The views expressed above belong to the author(s). ORF research and analyses now available on Telegram! Click here to access our curated content — blogs, longforms and interviews.