ഭാവി വാതകം: ഊർജമേഖലയ്ക്ക് ഉത്തരമാകാൻ ഹൈഡ്രജൻ

പിടിച്ചാൽകിട്ടാത്ത വിധത്തിൽ ദിവസംതോറും ഇന്ധനവില കുതിക്കുന്നു. മലിനീകരണം ഇല്ലാത്തതും ചെലവുകുറഞ്ഞതുമായ ഇന്ധനത്തിനുവേണ്ടിയുള്ള ലോകത്തിന്റെ അന്വേഷണം എത്തിനിൽക്കുന്നത് ഹൈഡ്രജനിലാണ്. ഊർജമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുംവിധം ഹൈഡ്രജൻ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളാണു ലോകത്തിന്റെ വിവിധഭാഗങ്ങളിൽ നടക്കുന്നത്. ചെലവുകുറഞ്ഞ രീതിയിൽ ഹൈഡ്രജനെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാനായാൽ അതു വലിയൊരു കുതിച്ചുചാട്ടത്തിനാകും വഴിതെളിക്കുക. ദേശീയ ഹൈഡ്രജൻ മിഷനിലൂടെ ഇന്ത്യയും ഈ യജ്ഞത്തിൽ പങ്കാളിയാകുന്നു.

ലോകമെങ്ങും ഊർജമേഖല കൂടുതൽ പരിസ്ഥിതിസൗഹൃദം ആകാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ്. കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനവും പരമ്പരാഗത ഇന്ധനങ്ങളുടെ ദൗർലഭ്യവും മലിനീകരണവുമൊക്കെയാണ് ഇതിനുള്ള പ്രധാനകാരണങ്ങൾ. പല രാജ്യങ്ങളും 2050ൽ കാർബൺ വികിരണം പൂർണമായും ഇല്ലാതാക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. അതിനായി ലോകം ഏറ്റവും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുന്നതു ഹൈഡ്രജനിലാണ്. 2050ൽ ലോകത്തിന്റെ മൊത്തം ഊർജ ആവശ്യത്തിന്റെ 22 ശതമാനമെങ്കിലും കിട്ടുക ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ വഴിയാകുമെന്നു പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രധാനമന്ത്രി നരേന്ദ്ര മോദി, ഓഗസ്റ്റിൽ നാഷനൽ ഹൈഡ്രജൻ മിഷൻ രാജ്യത്തിനു സമർപ്പിച്ചത് ഈ ലക്ഷ്യം മുൻനിർത്തിയാണ്. ഇന്നലെ കേന്ദ്ര ഗതാഗത മന്ത്രി നിതിൻ ഗഡ്കരി ഗതാഗതമേഖലയിൽ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം കുറച്ച് ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നതു പെട്രോളിയം ഉൽപന്നങ്ങളുടെ ഇറക്കുമതി കുറയ്ക്കാൻ വഴിയൊരുക്കുമെന്നു പറഞ്ഞിരുന്നു. ഇവയെല്ലാം ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രസക്തിയിലേക്കാണു വിരൽചൂണ്ടുന്നത്. 

പെട്രോളിയം, കൽക്കരി തുടങ്ങിയ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ ഒഴിവാക്കി ഹൈഡ്രജന്റെ പിൻബലത്തിൽ ശുദ്ധോർജം ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോകം എന്ന ആശയമാണ് 1970ൽ രൂപപ്പെട്ട ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥ. ഉൽപാദനരംഗം, വൈദ്യുതി, വാഹന ഇന്ധനം, കൃഷി തുടങ്ങിയവയ്ക്കെല്ലാം ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഈ ആശയം വാദിക്കുന്നു. കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനവും പരിസ്ഥിതിനാശവും ഇതുവഴി ചെറുക്കാം.

ഇന്ത്യയുടെ ഊർജ ഉൽപാദനം കൂടുതലും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്നാണ്. രാജ്യത്തിനാവശ്യമുള്ള ക്രൂഡ് ഓയിലിന്റെ 85 ശതമാനവും കൽക്കരിയുടെ 24 ശതമാനവും പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ 54 ശതമാനവും ഇറക്കുമതിയാണ്. അതിനാൽ, ഹരിത ഹൈഡ്രജന്റെ ഉൽപാദനം കൂട്ടുന്നത് ഇന്ത്യയ്ക്കു തീർച്ചയായും ഗുണകരമാകും. എന്നാൽ ഇതു ഫലപ്രദമാകണമെങ്കിൽ, പല കാര്യങ്ങൾ നടപ്പാക്കണം. ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ നിർമാണപ്രക്രിയയായ ഇലക്ട്രോലിസിസിനു (രാസവൈദ്യുത പ്രക്രിയ) വേണ്ട വൈദ്യുതിയുടെ വില കുറയുകയും ഇതിനായുള്ള മെച്ചപ്പെട്ട രീതികൾ വ്യാപകമാകുകയും വേണം. നിലവിൽ ഇന്ത്യയിൽ സൗരോർജ ഉൽപാദനത്തിനു വലിയ സാധ്യതയുണ്ട്. അധിക ഉൽപാദനം സാധ്യമാകുന്ന ഘട്ടത്തിൽ ഈ വൈദ്യുതി ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന് ഉപയോഗിച്ചാൽ രാജ്യത്തെ ഹരിത ഇന്ധനരംഗം ശക്തമാകും.

സജീവമാകുന്ന നിക്ഷേപങ്ങൾ

1000 കോടി യുഎസ് ഡോളർ ബജറ്റിലുള്ള തങ്ങളുടെ ശുദ്ധോർജ- റിന്യൂവബിൾ ഊർജ പാക്കേജിന്റെ ഭാഗമായി കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഇലക്ട്രോലൈസർ യൂണിറ്റുകൾ ഇന്ത്യയിൽ നിർമിക്കുമെന്നു റിലയൻസ് പറഞ്ഞതു വലിയ ശ്രദ്ധ നേടിയിരുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നവയാണ് ഇലക്ട്രോലൈസറുകൾ. ഡൽഹി– ജയ്പുർ പാതയിൽ എൻടിപിസി 10 ഹൈഡ്രജൻ ബസുകൾ ഓടിക്കാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്നു. ടൊയോട്ട, ടാറ്റ മോട്ടോഴ്സ്, അശോക് ലെയ്‌ലൻഡ് തുടങ്ങി ഇന്ത്യൻ വാഹനരംഗത്തെ വമ്പന്മാരും ഹൈഡ്രജൻ കാറുകളുടെ കാര്യത്തിൽ വലിയ താൽപര്യമെടുത്തു തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഹൈഡ്രജൻ എൻജിനുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ റെയിൽവേയ്ക്കും പദ്ധതിയുണ്ട്. അദാനി ഗ്രൂപ്പ്, ഐഒസിഎൽ തുടങ്ങിയ വമ്പൻ കമ്പനികളും ഒട്ടേറെ മധ്യനിര, ചെറുകിട കമ്പനികളും ഹൈഡ്രജനെ ലക്ഷ്യം വച്ച് സജീവമായി രംഗത്തുണ്ട്.

യുഎഇ 2050ൽ 44% ശുദ്ധോർജ ഉൽപാദനം ലക്ഷ്യമിടുന്നു. അവിടെയുള്ള പ്രമുഖ കമ്പനികൾ ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന പദ്ധതികൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. കോപ്പൻഹേഗൻ എയർപോർട്സ്, ഡിഎസ്‌വി പനാൽപിന, ഡിഎഫ്ഡിഎസ് തുടങ്ങിയ ഡാനിഷ് സംരംഭങ്ങൾ ഹൈഡ്രജൻ അധിഷ്ഠിതമായ വൻ ഇന്ധനപദ്ധതിക്കു രൂപം നൽകിയിട്ടുണ്ട്.  ഹ്യുണ്ടായ് 700 കോടി ഡോളറാണു ഹൈഡ്രജൻ വാഹനങ്ങളുടെ ഗവേഷണത്തിനു നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്നത്. 2030 ആകുമ്പോൾ 5 ലക്ഷം വാഹനങ്ങൾ നിരത്തിലിറക്കാനും പദ്ധതിയുണ്ട്. യുഎസ്, ജർമനി, ദക്ഷിണ കൊറിയ, ചൈന, ജപ്പാൻ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങൾ ഹൈഡ്രജൻ വാഹന പദ്ധതികൾക്കു വൻ പ്രോത്സാഹനം നൽകുന്നുണ്ട്.  

ഗ്രീൻ മെഥനോൾ ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റൊരു ആശയമാണ്. വാതകരൂപത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നതിന്റെ തടസ്സം മറികടക്കാൻ ഹൈഡ്രജനെ, അന്തരീക്ഷ കാർബൺ ഡയോക്സൈഡുമായി രാസപ്രവർത്തനം നടത്തി മെഥനോളാക്കാം. ഈ ഗ്രീൻ മെഥനോൾ കപ്പലുകൾക്ക് ഉൾപ്പെടെ ഇന്ധനമാക്കാം. ഷിപ്പിങ് കമ്പനിയായ എപി മോളർ മേയെസ്‌ക് ഗ്രീൻ മെഥനോളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കപ്പലിനു പദ്ധതിയിടുന്നുണ്ടെന്നത് ഈ രംഗത്തെ പ്രധാന നീക്കമാണ്. വൻകിട ചരക്കുകപ്പലുകളുടെ എണ്ണം വർഷംതോറും കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ലോകത്തെ കാർബൺ ബഹിർഗമനത്തിൽ നല്ലൊരു ശതമാനം ഇവയിൽ നിന്നാണ്. ഈ മേഖല ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജനിലേക്കു മാറിയാൽ അന്തരീക്ഷ മലിനീകരണത്തിന്റെ തോതിൽ വലിയമാറ്റം വരും. വളങ്ങൾ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, കീടനാശിനികൾ തുടങ്ങിയവയിലെല്ലാം ഉപയോഗിക്കുന്ന അമോണിയയുടെ ഉൽപാദനവും ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ വഴി നടത്താം.  പാചകവാതകത്തിലും ഹൈഡ്രജൻ കലർത്തുന്നതു ചെലവു കുറയ്ക്കും. ഗ്രീൻ മെഥനോളിലും ഗ്രീൻ അമോണിയയിലും ഒട്ടേറെ കമ്പനികളും രാജ്യങ്ങളും വ്യാപകമായ നിക്ഷേപം നടത്തുന്നുണ്ട്.

വാഹനങ്ങൾക്ക് ഹരിതോർജം

വാഹനരംഗം ഹരിത ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രധാന ഗുണഭോക്താവാകുമെന്നാണു പ്രതീക്ഷ. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള പരിമിതികൾ ഇതിലൂടെ മറികടക്കാം. ഒരു കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിച്ചു 100 കിലോമീറ്റർ വാഹനം ഓടിക്കാൻ സാധിക്കും. ഇത്ര ഇന്ധനം നിറയ്ക്കാൻ 5 മിനിറ്റിൽ താഴെ മതി.

ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിലെ ബാറ്ററിയുടെ ജോലിയാണു ഹൈഡ്രജൻ വാഹനങ്ങളിലെ ഫ്യുവൽ സെല്ലിനുള്ളത്. ഒരു ചാലകഭാഗത്തു ഹൈഡ്രജനും മറുവശത്ത് ഓക്‌സിജനും നൽകും. ഇവയെ തമ്മിൽ ഒരു പോളിമർ സ്തരം വേർതിരിക്കും. ഹൈഡ്രജൻ രാസപ്രവർത്തനത്താൽ ഇലക്ട്രോണുകളെ പുറത്തുവിടും. ഇവയുടെ ഒഴുക്കു മൂലം വൈദ്യുതിയുണ്ടാകും. ഇതുപയോഗിച്ചു വണ്ടിയോടും. നീരാവിയാണ് അവശിഷ്ടം. കഴിഞ്ഞ വർഷം അവസാനമെടുത്ത കണക്കുപ്രകാരം 31,225 ഹൈഡ്രജൻ ഫ്യുവൽ സെൽ വാഹനങ്ങൾ ലോകത്തുണ്ട്. കാറുകൾ, ബസുകൾ, ഗോൾഫ് കാറുകൾ തുടങ്ങിയവ ഇവയിൽ ഉൾപ്പെടും. നിലവിൽ ടൊയോട്ട മിറായ്, ഹ്യുണ്ടായ് നെക്സോ, മെഴ്സിഡീസ് ജിഎൽസി തുടങ്ങിയ ചുരുക്കം കാറുകൾ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്ത്യയിലെ ആദ്യ തദ്ദേശീയ ഹൈഡ്രജൻ കാർ ദേശീയ ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക ഗവേഷണ സ്ഥാപനമായ സിഎസ്ഐആറും കെപിഐടി എന്ന വാണിജ്യസ്ഥാപനവും ചേർന്ന് കഴിഞ്ഞ വർഷം വികസിപ്പിച്ചു. 250 കിലോമീറ്റർ ഒറ്റ നിറയ്ക്കലിൽ ഓടാൻ ഇതിനു കഴിഞ്ഞു. 

ഫ്യുവൽ സെൽ രീതിയിലല്ലാതെ നിലവിലെ പെട്രോൾ, ഡീസൽ വാഹനങ്ങളിലേതു പോലെ ഐസി എൻജിനുകളിലും ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ഇതിൽനിന്നു കാർബൺ ബഹിർഗമനമില്ല, എന്നാൽ, നൈട്രജൻ ഓക്സൈഡുകൾ പുറന്തള്ളും. വ്യാപകമായി ഫ്യുവൽ സ്റ്റേഷനുകളില്ലാത്തത് ഹൈഡ്രജൻ വാഹനരംഗത്തെ വലിയ പ്രതിസന്ധിയാണ്. യുഎസിൽ പോലും 50 സ്റ്റേഷനുകളേയുള്ളൂ. ഇന്ത്യയിലും ഇവ നിലവിൽ വളരെക്കുറവാണ്. സ്റ്റേഷനുകളിലേക്കു ഹൈഡ്രജൻ കൊണ്ടുവരുന്നതും സംഭരിക്കുന്നതുമൊക്കെ സങ്കീർണമായ കാര്യങ്ങളാണ്.

ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ ഹ്രസ്വദൂര ഓട്ടത്തിനും നഗരസഞ്ചാരത്തിനുമൊക്കെ മികച്ചതെങ്കിൽ, ദീർഘദൂരയാത്രകൾക്കു ഹൈഡ്രജൻ ഉപകാരിയാകും. ഒറ്റത്തവണത്തെ നിറയ്ക്കലിൽ 1000 കിലോമീറ്റർ വരെ താണ്ടുന്ന വാഹനങ്ങൾ എത്തിയേക്കാം. ദക്ഷിണകൊറിയയിലാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഹൈഡ്രജൻ വാഹനങ്ങൾ, 10,041 എണ്ണം. തൊട്ടുപിന്നിൽ യുഎസാണ്.

പലതരം! വേണ്ടത് ഹരിതം 

രസതന്ത്രം ഒരു ഭാഷയാണെങ്കിൽ അതിന്റെ ആദ്യാക്ഷരമാണു ഹൈഡ്രജൻ. ഇലക്ട്രോൺ, പ്രോട്ടോൺ എന്നിവ ഓരോന്നു വീതം മാത്രമുള്ള ഒരേയൊരു  മൂലകം. കെമിസ്ട്രിയുടെ അടിസ്ഥാന മൂലകപ്പട്ടികയായ പീരിയോഡിക് ടേബിളിലെ ഒന്നാമത്തെ മൂലകം. അന്തരീക്ഷവായുവിനെക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഹൈഡ്രജൻ, ഭാവിയിൽ വലിയ വിപ്ലവത്തിനു കാരണമാകുമെന്നാണു പ്രതീക്ഷ. ഒരു ഫ്യുവൽ സെല്ലിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഓക്‌സിജനുമായി രാസവൈദ്യുത പ്രക്രിയയ്ക്കു വിധേയമാകുമ്പോൾ വൈദ്യുതി ഉൽപാദിപ്പിക്കപ്പെടും. ഒപ്പം അവശിഷ്ടമായി വെള്ളവും.

രാജ്യാന്തര റിന്യൂവബിൾ എനർജി ഏജൻസി ഉൾപ്പെടെയുള്ള സംഘടനകൾ ഹൈഡ്രജനെ പ്രധാനമായും മൂന്നു കളർ ഗ്രേഡുകളിലായി തരം തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഗ്രേ ഹൈഡ്രജൻ- പ്രകൃതി വാതകത്തെ സ്റ്റീം മീഥൈൻ റീഫോർമേഷൻ (എസ്എംആർ) എന്ന പ്രക്രിയയ്ക്കു വിധേയമാക്കി ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ. പ്രക്രിയയിലൂടെ കാർബൺ പുറന്തള്ളും. ഇന്ന് ഏറ്റവും കൂടുതൽ അവലംബിക്കുന്ന രീതി.

ബ്ലൂ ഹൈഡ്രജൻ- എസ്എംആർ പ്രക്രിയയിലെ കാർബൺ ബഹിർഗമനത്തിൽ നല്ലൊരുഭാഗം പ്രകൃതിയിലേക്കു പുറന്തള്ളാതെ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന സംവിധാനത്തിൽ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ.

ഗ്രീൻ അഥവാ ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ– വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോലിസിസ് എന്ന പ്രക്രിയ വഴി വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ട് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നു. പൂർണമായ ശുദ്ധോർജം. നിലവിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൽ ഒരു ശതമാനം മാത്രമാണ് ഈ രീതിയിലുള്ളത്. സൂര്യപ്രകാശം വൈദ്യുതിയായി മാറ്റാതെ നേരിട്ടുപയോഗിച്ചു വെള്ളത്തിൽ നിന്നു ഹൈഡ്രജൻ വേർതിരിക്കുന്ന ‘ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രോ കെമിക്കൽ വാട്ടർ സ്പ്ലിറ്റിങ്’ എന്ന രീതിയിലും ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഭൂമിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ വെള്ളത്തിൽ നിന്നു സമൃദ്ധമായി ലഭിക്കും. ഇതിനെ വേർതിരിക്കാൻ നൽകുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ അതേ അളവിലോ അല്ലെങ്കിൽ കുറവോ ആയിരിക്കും രാസവൈദ്യുത പ്രക്രിയ വഴി പിന്നീട് കിട്ടുന്ന ഊർജം. അപ്പോൾ പിന്നെ എന്താണു ലാഭം?

ഹൈഡ്രജനെ ഊർജ സ്രോതസ്സ് എന്നതിനെക്കാൾ ഊർജസംഭരണി എന്നു പറയുന്നതാകും കൂടുതൽ ശരി. സൂര്യൻ, കാറ്റ് തുടങ്ങിയ ഹരിത സ്രോതസ്സുകൾ, മറ്റു പുനരുപയോഗ മാർഗങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ഊർജം ഉപയോഗിച്ചു ഹൈഡ്രജൻ വേർതിരിച്ചു ശേഖരിക്കാം, വിതരണം ചെയ്യാം. ഇത്തരത്തിൽ ഭാവി ഹരിതമേഖലയുടെ ഒരു മാധ്യമമായി ഹൈഡ്രജൻ മാറും.

സ്ഥിര ശുദ്ധോർജം, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലൂടെ

ഡോ.സിൽവസ്റ്റർ നൊറോന 

ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടാത്തതിനാൽ ആണവ നിലയങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതി ശുദ്ധോർജമായാണ് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്. ലോകത്തുള്ള ആണവ നിലയങ്ങളെല്ലാം അണുവിഘടനം (ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളവയാണ്. യുറേനിയം പോലുള്ള ഭാരമേറിയ ആറ്റം, ചെറിയ ആറ്റങ്ങളായി വിഘടിച്ച് വലിയ അളവിൽ ഊർജം പുറത്തുവിടും. എന്നാൽ, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ അഥവാ അണുസംയോജനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള റിയാക്ടറുകളിൽ ലഘു ആറ്റമായ ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോടോപ്പുകളായ ഡ്യൂട്ടീരിയം, ട്രീറ്റിയം എന്നിവയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇവ കൂടിച്ചേർന്ന്  ഹീലിയം ആറ്റം ഉണ്ടാകുകയും ധാരാളം ഊർജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യും. ഫ്യൂഷൻ നിലയങ്ങളിൽ ഡ്യൂട്ടിരിയവും ട്രീറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള സംയോജനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾക്കായി പരിധിയില്ലാത്ത ഇന്ധനം പ്രകൃതിയിൽ ലഭ്യമാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള ആറ്റമാണ് ഹൈഡ്രജൻ; അതിന്റെ ഐസോടോപ്പായ ഡ്യൂട്ടീരിയം, സമുദ്രജലത്തിൽ നിന്നു വേർതിരിച്ചെടുക്കാം. ട്രീറ്റിയം ആകട്ടെ,  ഹെവി വാട്ടർ റിയാക്ടറുകളിൽ നിന്നും, ലിഥിയം ഉപയോഗിച്ച് ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകളിൽ ബ്രീഡിങ് നടത്തുന്നതിലൂടെയും ഉൽപാദിപ്പിക്കാം. ഫിഷൻ റിയാക്ടറുകളിൽനിന്നു വിഭിന്നമായി അണുസംയോജന പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് ദീർഘകാല റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഉപോൽപന്നങ്ങളൊന്നും ഉൽപാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ആണവ അപകടങ്ങൾ  സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും കുറവാണ്.

ഇത്രയും ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾ നിർമിക്കുന്നതിനു പല വെല്ലുവിളികളുണ്ട്. റിയാക്ടറുകളിൽ അതി താപനിലയുള്ള പ്ലാസ്മ ഉടലെടുക്കും. ഘരവസ്തുക്കൾക്ക് ഇതിനെ വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയില്ല. അതിനാൽ പ്ലാസ്മയെ കാന്തികമണ്ഡലത്തിലാക്കി നിർത്തുകയാണു ചെയ്യുന്നത്. ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ ആരംഭിക്കുന്നതിനും പ്ലാസ്മ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന കാന്തികമണ്ഡലം നിലനിർത്തുന്നതിനും ആവശ്യമായ ഉയർന്നതോതിലുള്ള  ഊർജമാണു പ്രാഥമിക വെല്ലുവിളി. നിലവിലുള്ള പരീക്ഷണ റിയാക്ടറുകളിൽ ഫ്യൂഷൻ വഴി ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജം അവ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജത്തെക്കാൾ കുറവാണ്. സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറുകളുടെ കണ്ടുപിടിത്തം വൈദ്യുതി കാന്തങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനോർജം കുറയ്ക്കാൻ വലിയ തോതിൽ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. 

 ഹൈ ടെംപറേച്ചർ സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു ചെറിയ ഇലക്ട്രോ മാഗ്‌നറ്റുകൾ വഴി മികച്ച കാന്തികമണ്ഡലം ഉണ്ടാക്കാനായി എന്നതു വലിയ നേട്ടമാണ്. ഇതുവഴി ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജത്തെക്കാൾ പതിന്മടങ് ഊർജം (നെറ്റ് ഫ്യൂഷൻ എനർജി) ഉൽപാദിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും.

ലോക ഊർജമേഖലയെ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന  സാങ്കേതികവിദ്യയെന്ന നിലയിൽ ഫ്യൂഷനെ ശാസ്ത്രസമൂഹം കാണുന്നു എന്നതിനുള്ള  വലിയ ഉദാഹരണമാണ് ‘ഈറ്റർ’.  35 രാജ്യങ്ങളുടെ  പരിശ്രമത്തിലൂടെ നിർമിക്കുന്ന ഒരു വലിയ ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറാണ് ഈറ്റർ. സമീപകാലത്തെ ഏറ്റവും വലിയ രാജ്യാന്തര പദ്ധതികളിലൊന്നാണിത്. 2035ൽ നെറ്റ് ഫ്യൂഷൻ എനർജി കൈവരിക്കാനാണ് ഈറ്റർ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.  യുഎസിലെ മാസച്യുസിറ്റ്സ് ആസ്ഥാനമായുള്ള കോമൺവെൽത്ത് ഫ്യൂഷൻ സിസ്റ്റംസ് (സിഎഫ്എസ്) മുൻനിര വാണിജ്യ ഫ്യൂഷൻ ഗവേഷകരാണ്. ഇവർ മാസച്യുസിറ്റ്‌സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയുമായി ചേർന്ന്  ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറായ സ്പാർക്കിന്റെ നിർമാണത്തിലാണ്. 

(ഫ്യൂഷൻ മേഖലയിലെ കമ്പനിയായ സിഎഫ്എസിന്റെ ലീഡ് എൻജിനീയർ, മാസച്യുസിറ്റ്‌സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയിലെ വിസിറ്റിങ് സയന്റിസ്റ്റ്)

സംഭരണമെന്ന പ്രതിബന്ധം 

ഡോ. എം.എം. ഷൈജുമോൻ 

ഹൈഡ്രജൻ അധിഷ്ഠിത ഊർജ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദിപ്പിക്കാനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ മാത്രം പോരാ. വാതകത്തിന്റെ സംഭരണവും മികച്ചതാക്കുന്നത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. പ്രായോഗിക ആവശ്യങ്ങൾക്കു  ഹൈഡ്രജന്റെ സംഭരണം പ്രധാന ഘടകമാണ്. ഗതാഗത ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഹൈഡ്രജൻ സുരക്ഷിതമായി സംഭരിക്കേണ്ടത് വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു. 

ഹൈഡ്രജൻ വാതകരൂപത്തിലോ ദ്രാവകരൂപത്തിലോ സംഭരിക്കാം. വാതകരൂപത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന മർദമുള്ള ടാങ്കുകളും ദ്രാവകരൂപത്തിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നതിനു ക്രയോജനിക് നിലവാരത്തിലുള്ള താഴ്ന്ന താപനിലയും വേണം. ഇതു ചെലവേറിയ കാര്യമാണ്. ഖരവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണം ഇക്കാര്യത്തിൽ ശ്രദ്ധേയമാണ്. ഇവയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ അധിശോഷണം വഴിയും ഉള്ളിലേക്കുള്ള ആഗിരണം വഴിയും ഹൈഡ്രജൻ സൂക്ഷിക്കാം. പെട്ടെന്നു ഹൈഡ്രജനെ ആഗിരണം ചെയ്യാനും ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ പുറത്തുവിടാനുമുള്ള കഴിവ് ഇവയ്ക്കു വേണം. ഒട്ടേറെ വസ്തുക്കൾ ഹൈഡ്രജന്റെ സംഭരണത്തിനായി പഠനവിധേയമായിട്ടുണ്ട്. ഇക്കൂട്ടത്തിൽ മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ എന്ന പദാർഥങ്ങൾ  ഉപയോഗപ്രദമാണ്. നാനോപദാർഥങ്ങളും നാനോകോംപസിറ്റുകളുമൊക്കെ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണത്തിന്റെ തോത് കൂട്ടുന്നവയാണ്. കോംപ്ലക്സ് ഹൈഡ്രൈഡ്, കെമിക്കൽ ഹൈഡ്രൈഡ്, മെറ്റൽ ഓർഗാനിക് ഫ്രേംവർക്, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ തുടങ്ങിയവയൊക്കെ സംഭരണത്തിന് ഉപയോഗിക്കാവുന്നവയാണ്.  

(തിരുവനന്തപുരം ഐസറിലെ ഫിസിക്സ്  അസോഷ്യേറ്റ് പ്രഫസർ)

English summary: Hydrogen is considered an alternative fuel