काठमाडौं । नेपालमा पछिल्ला वर्षहरुमा हाइड्रोजन ऊर्जाको चर्चा बढेको छ । गत महिनामात्रै प्रधानमन्त्री पुष्पकमल दाहाल प्रचण्डले आफु हाइड्रोजन गाडी चढ्ने तयारी गरिरहेको बताएका थिए ।

गतवर्ष सन् २०२२ को अक्टोबर १०–११ मा काठमाडौंमा नेपाल ग्रीन हाइड्रोजन सम्मेलन भएको थियो ।

काठमाडौं विश्वविद्यालयले नेपालमा हाइड्रोजन ऊर्जाको उत्पादन र यसको प्रयोग सम्भावनाको क्षेत्रमा अध्ययन गर्ने गरेको छ ।

नेपाली उद्योगहरुलाई हाइड्रोजनको उत्पादन, भण्डार, ढुवानी र यसको व्यावसायिक प्रयोगको क्षेत्रमा सहयोग गर्ने उद्देश्यले काठमाडौं विश्व विद्यालय अन्तर्गत ग्रीन हाइड्रोजन ल्याब सञ्चालनमा छ ।

वैश्विक स्तरमा यातायातका क्षेत्रमा जिवाश्म इन्धनपछि ठूलो हिस्सा विद्युतीय इन्धनको नै छ, हाइड्रोजन इन्धन चर्चा र वास्तविकता दुवैमा पछाडि छ ।

तर, प्रधानमन्त्रीले नै उद्घाटन गरेका विद्युतीय सवारी नै अस्तव्यत हुने देशमा उत्पादनदेखि प्रयोगसम्म जटिल हाइड्रोजन ऊर्जाको सम्भावनाको स्तर कति छ ?

हाइड्रोजन ऊर्जा के हो ?

हाइड्रोजन ग्यासले इलेक्ट्रोकेमिकल सेलमा अक्सिजन ग्याससँग रासायनिक प्रतिक्रिया गर्दा विद्युत उत्पादन हुन्छ, यसरी विद्युतीय गाडीझैं हाइड्रोजन गाडी चल्छ । 

इलेक्ट्रोकेमिकल सेलले यसमा हुने रासायनिक प्रतिक्रियाबाट विद्युतीय ऊर्जा उत्पादन गर्छ । हाइड्रोजन फ्युल सेल यस्तै इलेक्ट्रोकेमिकल सेल हो ।

अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गर्ने हुँदा यसले पानीको बाफमात्रै उत्सर्जन गर्छ जसले वातावरणमा कुनै हानी पुर्‍याउँदैन । त्यसैले यो शुद्ध अथवा ग्रीन ऊर्जा हो ।

अर्काे फाइदा भनेको पेट्रोल स्टेशनमाझैं हाइड्रोजन स्टेशनबाट एकछिनमै ट्याङ्की भर्न सकिन्छ । तर, पनि हाइड्रोजन ऊर्जा किन पछाडि छ त ?

कमजोर ईफिसिएन्सी र जटिल प्रक्रिया

निकै धेरै प्रतिक्रियाशाली भएका कारण पृथ्वीमा शुद्ध हाइड्रोजन उपलब्ध छैन । हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने सबैभन्दा शुद्ध तरिका भनेको पानीलाई इलेक्ट्रोलाइसिस गर्नु हो ।

तर, पानीलाई हाइड्रोजन र अक्सिजनमा परिणत गर्ने प्रक्रियाले निकै धेरै ऊर्जा खपत गर्ने भएकाले यो निकै महँगो छ ।

हाइड्रोजनको भोलुमेट्रिक ऊर्जा घनत्व अथवा निश्चित आयतनमा राख्न सकिने ऊर्जाको मात्रा निकै कम भएका कारण यसको भण्डारण पनि उत्तिकै जटिल छ । 

कम घनत्वका कारण हाइड्रोजनको ढुवानी पनि उत्तिकै जटिल र थोरै हावासँग मिसावट हुँदा यो भयानकरुपमा ज्वलनशील छ ।
उत्पादन गर्दाको हाइड्रोजन सडकमा कारमा पुग्दा ३८ प्रतिशत मात्रै मिल्ने अनुमानहरु समेत छन् ।   ब्रह्माण्डको करिब ७० प्रतिशत हिस्सा ओगटे पनि पृथ्वीमा सहजै नमिल्ने हाइड्रोजन गाडीमा भर्न कठिन छ । 

हाइड्रोजनको उत्पादन, भण्डारण ढुवानीसहित स्टेशन तयार पार्ने र हाइड्रोजन कार निर्माण गर्ने सबै काम एउटै कम्पनीले गर्न जोखिमपूर्ण छ ।

त्यसैले धेरै कार नहुँदा धेरै हाइड्रोजन स्टेशन छैनन् र धेरै हाइड्रोजन स्टेशन नहुँदा धेरै हाइड्रोजन कार छैनन् ।

दुईवटा मात्रै हाइड्रोजन कार

हाल विश्वमा हुन्डाईको नेक्जो एसयुभी र टोयटाको मिराई गरी दुईवटा हाइड्रोजन कारमात्रै उपलब्ध छन् । विश्वभर करिब १ हजार हाइड्रोजन स्टेशन छन् भने, विद्युतीय चार्जिङ स्टेशन करिब १८ लाख भन्दा बढी छन् ।

हाइड्रोजन कार किन्दा मात्रै महँगो नभएर इन्धन भर्न पनि तुलनात्मक रुपमा महँगो हुन्छ ।

त्यसो भए हाइड्रोजन ऊर्जाको भविष्य छैन ?

गतवर्ष सन् २०२२ मा नेचर इलेक्ट्रोनिक्समा प्रकाशित अध्ययनले दिगो सडक यातायातमा फ्युल सेल इलेक्ट्रिक सवारीले ठूलो भूमिका नखेल्ने देखाएको छ ।

हालकै अवस्थामा पनि विश्वभर दशौं लाख विद्युतीय सवारी सडकमा छन् भने, हाइड्रोजन सवारी केही हजारको संख्यामा मात्रै उपलब्ध छन् ।

पछिल्लो समय विद्युतीय सवारीको ब्याट्री प्रविधिमा भइरहेको उल्लेख्य विकास र मेगावाट चार्जिङ स्ट्यान्डर्डको फास्ट चार्जिङ प्रविधिले विद्युतीय सवारीका बजारलाई हाइड्रोजले विस्थापित गर्न सम्भावना निकै न्युन देखिन्छ ।

विश्वको स्थिति के छ ?

जलवायु परिवर्तनविरुद्ध लड्न अत्यधिक हरितगृह ग्यास उत्सर्जन गर्ने जिवाश्म इन्धनबाट विश्व नै विस्थापित हुन जरुरी छ, र त्यो मार्गमा अघि पनि बढेको छ ।

यसै अवस्थामा शुद्ध इन्धनका रुपमा हाइड्रोजनको अवधारणा अघि बढेको हो । अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी (आईईए)ले सन् २०२१ मा हाइड्रोजनको डिमान्ड ९४ मेगाटन पुगेको जनाएको छ । 

विश्वको एक तिहाई चीनले नै उत्पादन गर्छ र यसअघि जिवाश्म इन्धनबाट उत्पादन हुने गरेको हाइड्रोजन अब जलविद्युत र सौर्य उर्जाबाट शुद्धरुपमा उत्पादन हुँदैछ ।

युरोप

सन् २०२२ मा युरोपको कुल ऊर्जाको २ प्रतिशत भन्दा कम हाइड्रोजन थियो र यसको ९६ प्रतिशत अशुद्ध तरिकाले अथवा कार्बनडाइअक्साइड उत्सर्जन गर्ने प्राकृतिक ग्यास प्रयोग गरी उत्पादन गरिएको थियो । 

युरोपियन युनियन (ईयु)ले २०३० सम्म एक करोड टन हाइड्रोजन शुद्ध तरिकाले उत्पादन गर्ने लक्ष्य राखेको छ ।

अमेरिका

अमेरिकी ऊर्जा विभागले पनि सन् २०३० सम्म एककरोड टन शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने लक्ष्य राखेको छ । हाल यसै मात्रामा अमेरिकामा अशुद्ध तरिकाले यसको उत्पादन हुने गरेको छ ।

चीन

चीनले सन् २०३५ सम्ममा यसको विकासका विभिन्न योजनाहरु अघि सारेको छ । सन् २०२५ सम्म ५० हजार हाइड्रोजन कार र एक लाखदेखि दुईलाख टन शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादनको लक्ष्य चीनको छ । 

जापान

हाल करिब २० लाख टनको हाइड्रोजन बजार जापानले सन् २०३० सम्म ३० लाख टनमा पुर्‍याउने र २०५० मा दुई करोड टनमा पुर्‍याउने लक्ष्य राखेको छ ।

२०२५ सम्म जापानले २ लाख हाइड्रोजन कार र ३२० हाइड्रोजन स्टेशनको लक्ष्य राखेको छ ।

यीलगायत खाडी मुलुकहरु  र विश्वका अन्य मुलुकहरु यसतर्फ आकर्षित छन् तर, वास्तविकतामा यी लक्ष्यहरु अहिले कछुवा गतिमा लेखनमै सीमित छन् ।

नेपालको सन्दर्भमा के ?

ऊर्जा मन्त्रालयमा यस विषयका जानकार इञ्जिनियर नारायण श्रेष्ठले सरकारले हाइड्रोजन ऊर्जा सम्बन्धी नीति बनाउन सरोकारवालाहरुसँग प्रस्तावना पठाएको बताएका छन् ।

“हाइड्रोजन ऊर्जा सम्बन्धी नीतिका लागि मस्यौदा तयार पार्न अहिले स्टेक होल्डरहरुबाट प्रस्ताव मागिरहेका छौं,” उनले भने ।

शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादन महँगो भए पनि नेपालमा प्रशस्त मात्रामा विद्युत उत्पादन हुँदा यो सस्तो हुन जाने उनको भनाइ छ ।

अहिले नेपालमा हाइड्रोजन ऊर्जाका क्षेत्रमा काम थाल्न आउँदा दशकहरुमा हुनसक्ने यसको विकासको मार्गदिशा हुने केयुमा हाइड्रोजनका ल्याबका टिम लिडरसमेत रहेका सहप्राध्यापक डा. विराजसिंह थापाको भनाइ छ ।

“विभिन्न देशहरु हाइड्रोजन ऊर्जातर्फ अघि बढ्दै छन् त्यसका लागि उनीहरुले पूर्व तयारी धेरै पहिले गरेका हुन्, त्यसकारण हामीले अहिले गर्ने भनेको पूर्व तयारी हो,” उनले भने ।

प्रधानमन्त्री प्रचण्डले हाइड्रोजन गाडी चढ्छु भन्ने रणनीतिक पूर्व तयारी भएको उनको भनाइ छ । 

“हाइड्रोजन गाडीलाई मार्केटमा लिएर आउन जति नियम, जति व्यवस्थाहरु, जति प्रशासनिक र ब्युरोटक्रेटिक प्रक्रिया छ त्यसका लागि १० देखि १५ वर्ष लाग्न सक्छ, त्यसैले अहिले पूर्वतयारी गर्न हो,” उनले भने ।

शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादनका लागि महत्वपूर्ण भूमिका रहने विद्युत् प्राधिकरणले यस सन्दर्भमा खासै कुनै कदम नचालिएको जनाएको छ ।

विद्युत प्राधिकरणका प्रवक्ता सुरेश भट्टराईले बाह्रखरीसँग कुरा गर्दै भनेका छन्,“कुरा भएको हो, कहिलेकाहीँ चर्चा चल्छ, तर प्रोसेस, कुनै प्रोजेक्ट अथवा आयोजना तोकिएर त्यस्तो कुनै काम भएको छैन ।”

नेपालमा हाइड्रोजनलाई ऊर्जाका रुपमा वर्गीकरण गरिएको छैन । यी यावत कुराहरु र भविष्यमा हाइड्रोजन ऊर्जालाई प्रमुख सवारी इन्धनका रुपमा विकास गर्न, उद्योगमा यसको प्रयोग गर्न र निर्यात गर्नेसम्मको स्थितिमा पुग्न अहिले नै तयारी गर्नु पर्ने र त्यसका लागि हाइड्रोजन सवारी भित्र्याउनु जरुरी रहेको डा. थापाको भनाइ छ ।

नेपालमा अहिले करिब १५ करोडको लगानीमा हाइड्रोजन कार, बस भित्र्याउनुका साथै हाइड्रोजन स्टेशनको निर्माण पनि गर्न सकिने उनको भनाइ छ । 

यसले मार्गदर्शकका रुपमा काम गरेर भविष्यमा हाइड्रोजन ऊर्जाका क्षेत्रमा सानो हिस्सामात्रै पनि ओगट्न सकेमा त्यसले देशको अर्थतन्त्रलाई योगदान पुर्‍याउने डा. थापा बताउँछन् ।

हाइड्रोजन ऊर्जाको इतिहास

१७६६ मा अंग्रेज भौतिकशास्त्री हेनरी क्याभेन्डिसले पत्ता लगाएको हाइड्रोजनबाट बिजुली निकाल्न पहिलो फ्युल सेल सन् १८३८ मा बनेको थियो । 

१९६० को दशकमा अन्तरिक्ष मिसनहरुमा हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोग सुरु भएको थियो । 

जनरल मोटर्सले सुरुमा हाइड्रोजन कार उत्पादन गरे पनि टोयोटाले सन् २०१६ मा सार्वजनिक गरेको मिराई मास उत्पादनसहित बजारमा आएको पहिलो कार थियो ।

अहिले जेनरल मोटर्स, हुन्डाई र टोयटाहरु आफैँ पनि विद्युतीय गाडी उत्पादनतर्फ बढी आकर्षित भएका छन् ।

इन्धनकारुपमा सवारीमा बाहेक रासायनिक र फलाम तथा स्टिल उत्पादन जस्ता प्रशोद्धन उद्योगहरुमा हाइड्रोजनको प्रयोग हुन्छ । यस्तै एमोनिया मल बनाउनका लागि पनि हाइड्रोजनको प्रयोग गर्न सकिन्छ ।