பசும் நீர்வாயு (Green Hydrogen)

ஹைட்ரஜன் எரிந்தால் என்ன உபப் பொருள் வரும்? நீரல்லவா? இதனால் தான் கரியற்ற எரிசக்தியைக் கொணர்வதில் பல முன்னெடுப்புகள் பல காலகட்டங்களாக நடந்து வருகின்றன. மரபார்ந்த வழியில் பசுமை ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்யும் முறைகளில், தொல்லெச்ச எரி பொருட்கள் ஆவியாக்கப்படுகின்றன. கார்பன் அற்று இதைச் செய்ய முடிவதில்லை; இம்முறையில் உற்பத்தியாவதை ‘க்ரே ஹைட்ரஜன்’ என்றழைக்கிறார்கள். இதே முறையில் கரிவளியைக் கையகப்படுத்தி தனிமைப்படுத்தினால் கிடைப்பது ‘ப்ளூ’ ஹைட்ரஜன்.

ஆனால், பசும் நீர்வாயு என்பது வேறு ஒன்று. இயந்திரங்கள் மூலமாக நீரினை மின்பகுப்பாய்வு (Electrolysis) செய்து, அதை வேறு எந்த உபப் பொருட்களுமில்லாமல், ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் எனப் பிரிக்கிறார்கள். ஒரு காலத்தில் இம்முறையில் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய மிகுந்த மின்சக்தி தேவையாக இருந்தது. தமிழில் ஒரு பழமொழி உண்டு— “சுண்டைகாய் அரைப் பணம்; சுமை கூலி முழுப் பணம்.” இப்போது இந்த நிலை இரு காரணங்களால் மாறியுள்ளது; ஒன்று மின் வினியோக அமைப்புகளில் இருக்கும் குறிப்பிடத்தகுந்த புதுப்பிக்கப்படும் மின்சக்திகளில்(Renewable Electricity) கிடைக்கும் உபரி மின்சக்தியை மின்கலன்களில் சேமிப்பதற்குப் பதிலாக, தண்ணீரை மின்பகுத்தல் செய்து நீர்வாயுவென சேமிக்கும் சாத்தியங்கள்; மற்றொன்று, மேம்பட்ட மின்பகுப்புக் கருவிகள் (Electrolysers) இப்போது உள்ளன.

‘க்ரே’ மற்றும் ‘ப்ளூ’ ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியைக் குறைந்த செலவில் செய்வதைப் போலவே ‘க்ரீன்’ ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான மின்பகுப்பிகளைச் செய்வதில் பலர் மும்முரமாக இருக்கின்றனர். வரும் பத்தாண்டுகளில் இந்த இலக்கு அடையப்படும் என்று இத்துறையாளர்கள் சொல்கிறார்கள். இதற்கிடையே புதுப்பிக்கப்படும் சக்தி ஆற்றல்  திட்டங்களில், மின்பகுப்பிகளை நேரடியாக இணைக்கும் செயல்களில், சக்தி உற்பத்தித் துறை இறங்கியுள்ளது. தொழில்முறை பசும் நீர்வாயு  உற்பத்திக்கான ‘கிகாஸ்டேக்’(Gigastack) என்ற கூட்டமைப்பு, கரை சாரா  காற்றாலையுடன் (Off shore wind farm) 100 மெகாவாட் (பத்து இலட்சம் மின் ஆற்றல் விசை அலகு சக்தி) திறன் கொண்ட மின்பகுப்பிகளை  இணைக்கும்  செயலில் ஈடுபட்டுள்ளது. ஆர்ஸ்டெட் ஹார்ன்ஸீ 2 (Orsted’s Hornsea 2) என்ற இந்தக் காற்றாலை, யார்க்க்ஷயர் (Yorkshire) கரையிலிருந்து 89 கி மீ தொலைவில் நார்த் ஸீயில்(North Sea) ஹார்ன் ஸீ ஒன்றுக்கு (Hornsea 1)அருகில்  அமைந்துள்ளது. 2022 ல் முழுச் செயல்பாட்டிற்கு வரும் எனச் சொல்கிறார்கள்.

நிலக்கரி மற்றும் இதர வாயுக்களைப் பயன்படுத்துவதால் ஏற்படும் கரி உமிழ்வு மாசுகளிலிருந்து தப்பிக்க சூர்ய சக்தியும், காற்று சக்தியும் 85% வரை உதவுகின்றன. அடர் வெப்பம் மற்றும் அடர்த்தி தேவைப்படும் உற்பத்தித் துறைகள், கப்பல் கட்டுமானம் போன்றவற்றில் பசிய நீர்வாயு மிகப் பெரிய சக்தி ஆற்றலைத் தருவதுடன், காற்று மாசுகளைக் குறைத்துவிடும். சுரங்கங்கள், கட்டுமானங்கள், வேதிப்பொருட்கள் தயாரிக்கும் நிறுவனங்கள் போன்ற துறைகள் அதிக அளவில் கரிவளியினை வெளியிடுகின்றன. சூழல் மாசுகளைக் கட்டுப்படுத்த செய்யப்பட்டுள்ள பாரிஸ் ஒப்பந்தத்தின் இலக்கு ஒவ்வொரு வருடமும் 10 கிகாடன்களுக்கும் (Gigatonnes) மேலான கரிவளியினைக் குறைப்பது என்பதே. இந்த இலக்கை அடைய உதவும் 4 தொழில் நுட்பங்களில் பசிய நீர்வாயு ஒன்று என்று ‘சக்தி மாற்றுமுறைக் குழுமம்’ (Energy Transitions Commission) சொல்லியுள்ளது. 

(Author : Jeff Carbeck Ref: WEF_Top_10_Emerging_Technologies_2020)

தேசிய நீர்வாயு ஆற்றல் பணி மையம் என்ற ஒன்றை இந்தியா தொடங்க உள்ளது. இந்த ‘நீர்வாயு சக்தி ஆற்றல் துறைச் செயல்பாடுகளில்’ 15 நாடுகள் உள்ளன. 2023-ம் வருடத்திற்குள் 1.45 மில்லியன் டன் பசும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வது இலக்கு. தற்சமயம் இந்தியா 5.5 மில்லியன் டன் ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்தக் ஹைட்ரஜன், இறக்குமதி செய்யப்படும் தொல்லெச்சப் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. இதன் காரணமாகவும் காற்று மாசு கூடுகிறது. எனவே பசும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி அவசியம் என அரசு உணர்ந்துள்ளது. இதில் சவால்கள் அதிகமுள்ளன.

  1. புதுப்பிக்கப்படும் சக்தி ஆற்றலைத் தடைகளில்லாமல் மின் பகுப்பிகள் அணுக வழி வகை செய்ய வேண்டும்.
  2. பரவலாக (Decentralise) ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வதற்கு, 24 மணி நேரமும் கிடைக்கும் விதமாக புதுப்பிக்கப்படும் மின்/சூர்ய/ காற்று சக்தி வேண்டும்.
  3. ஏற்கெனவே உபயோகத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டுத் துறைகளில் பசும் நீர்வாயுவை இணைப்பதன் மூலம் செலவுகளைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
  4. இந்தத் தொழில் நுட்பத்தை மேம்படுத்த முதலீடுகளைச் செய்ய வேண்டும். அரசு அல்லாத தொழில் முனைவோர் இதில் முதலீடு செய்ய ஊக்கம் அளிக்க வேண்டும்.
  5. மின்பகுப்பிகள் உற்பத்தியில் சிறப்புக் கவனம் வேண்டும்.

(Ref: The Hindu dt 22-01-2021)

2050க்குள் கரி உமிழ்வே இல்லாத பூமி என்ற குறிக்கோள் நல்லதே. அதற்கான ஆயத்தங்கள் பல்வேறு வகைகளில் எடுக்கப்படுகின்றன. வழக்கம் போலவே வளரும் நாடுகளை, இவ்விஷயத்தில் தங்களுக்குச் சமமாக நிறுத்தி வளர்ந்த நாடுகள் பல கட்டளைகளை நேர்முகமாகவும், மறை முகமாகவும் போட்டிருக்கின்றன. அதைப் பற்றி பின்னர் பேசுவோம்.

கரி உமிழ்வை வானத்தில்(!) பிடிக்க ‘ஹை ஹோப்ஸ்’ என்ற இஸ்ரேலிய தொழில் தொடங்கு நிறுவனம் ஒரு திட்டம் சொல்லியுள்ளது. “கரி வாயு -80 டிகிரி செல்சியஸ்ஸில் உலர் பனியாகிறது. சரி, இத்தகைய சூழலுக்கு நெருக்கமாக எந்த இடம் இருக்கிறது? கடல் மட்டத்திற்கு மேலே 10 முதல் 15 கி மீட்டரில் உள்ள வளி மண்டலம், காற்றில் கலந்திருக்கும் கரியைப் பிடிக்க ஏதுவாக இருக்கிறது. இதைச் செய்வதற்கு குறைந்த மின் ஆற்றல் போதும்-அழுத்தமோ, வெப்பமோ தேவையில்லை.”

“மிகுந்த உயரங்களுக்குச் செல்லக்கூடிய பலூன்களில், கரி பிடிப்பு உறைகளை, பாய்மரங்கள் போன்றவற்றை இணைத்து அனுப்பினால், அவை கரியினை உலர் பனியாக மாற்றும். உலர் பனி நிறைந்ததும் அழுத்த தொட்டிகளை பூமிக்குக் கொண்டு வர வேண்டும்; வெப்பம் ஏறுவதால், உலர் பனி தொட்டிகள் கரிவளியால் நிரம்பத் தொடங்கும். அந்த வாயுவை தனிமைப்படுத்தி பூமியில் தேவையான பயன்பாடுகளைச் செய்யலாம். ஏற்கெனவே செயல்பாட்டில் இருக்கும் பலூன் தொழில் நுட்பமே இதற்குப் போதுமானது- என்ன ஒன்று- பெரிய அளவில் வேண்டும். Cryodistillation முறை தான் இது. வளி மண்டலத்தில் இந்த பலூன் உறைகளில் காற்றிலிருந்து கார்பன் டை ஆக்ஸைட், சிறிதளவு சக்தி ஆற்றலைச் செலவிட்டு, அலுமினியத் தகடுகளில் உறிஞ்சப்பட்டு உறைய வைக்கப் படும். தகடுகளில் பனிச் சிதறல்களாகப் படிபவை அழுத்தத் தொட்டிகளில் சேகரிக்கப்படும்.”

https://newatlas.com/environment/high-hopes-carbon-capture-balloons/

ஓன்றை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்- கரிவளி ஒரு வில்லனல்ல. வளிமண்டலத்தில் அது 150 பிபிஎம்ற்கு(Parts per million) வந்துவிட்டால் உயிர் வாழ்தல் இயலாமல் போகலாம்.

புவியின் வளி மண்டலத்தில் கரிவளி 0.04% மட்டுமே. அந்த 0.04%-லிலும், 95% இயற்கையாக வருவதே. அதாவது எரிமலைகளால், மற்றும் உள்ளிருக்கும் கரிப் படுக்கைகள் தங்கள் வெப்பத்தைத் தக்க வைத்துக் கொண்டு எரிவதால் வெளியேறும் கரிவளி போன்றவை இயற்கை நிகழ்வுகள். ஆஸ்திரேலியாவின் எரியும் மலையை நினைவில் கொள்ளுங்கள். தாவரங்களுக்கு, நுண்ணிய விதத்தில் இந்தக் கரிவளி, ஒளி சக்தியை, வேதிய சக்தியாக மாற்றி ஒளிச்சேர்க்கைக்கு உதவுவதால்  தாவர உணவு கிட்டுகிறது. கரிவளியை முற்றாகக் குறைக்க நினைக்கும் இன்றைய சிந்தனைகளால் தாவர உணவுகள் இயற்கையாக உற்பத்தி ஆகாது அல்லவா? இந்தத் தீ நுண்மிகாலத்தில் உலகம் தன் வழமையான உற்பத்திச் செயல்பாடுகளில் ஈடுபடாத போதும், கரிவளி காற்றில் குறையவில்லை என்று ஆய்வுகள் சொல்கின்றன. 

1750 களிலிருந்து கரிவளி அதிகமாகிக் கொண்டே வருகிறது. ஆனால், உலக வரலாறு இவ்விதமாகச் சொல்கிறது- பனி 2.6 மில்லியன் ஆண்டுகளாகத் தொடர்ந்து, இயந்திரங்களால் உண்டாகும் கரிவளிகள் இல்லாமலேயே உருகி வந்துள்ளதே! ( James Matkin-Quora Apr 24,2021)

இதற்குப் பொருள் காற்று மாசினைப் பற்றி பொருட்படுத்தக்கூடாது என்பதல்ல. ஆனால், வளி மண்டலத்திற்குச் சென்று கரிவளியைப் பிடித்து உலர் பனியாக்கி என்ற ‘ஹை ஹோப்ஸ்’ சிந்தனையை மறு பரிசீலனை செய்வதும், இந்தியா போன்ற வளர்ந்து வரும் நாடுகளை அவற்றின் இயற்கைப் பொருளான நிலக்கரி போன்ற தொல்லெச்ச எரிபொருளை உபயோகிக்க அனுமதிப்பதும், சீனா, அமெரிக்கா போன்ற நாடுகள் தங்கள் இராணுவ மற்றும் விண்வெளிப் போட்டிகளை நிறுத்துவதும் இன்றைய அவசியத் தேவை.

Series Navigation<< குவாண்டம் உணர்தல்

2 Replies to “பசும் நீர்வாயு (Green Hydrogen)”

  1. கடைசி பத்தியில் சொல்லப் பட்டுள்ள முடிவுரை மிக நன்று. இன்றைய சூழலில் இக்கருத்தை தூக்கிப் பிடிக்க வேண்டியது சூழலியல் செயல்பாட்டா ளர்களின் கடமை… கோரா

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.