हाइड्रोजन इन्धनमा नेपालको संभावना संसारकै राम्रो, तर छैन सरकारको ध्यान

काठमाडौं । यही फेब्रुअरी १ मा भारतकी वित्तमन्त्री निर्मला सीतारमणले प्रस्तुत गरेको बजेटले सन् २०३० सम्म वार्षिक ५० लाख टन ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने गरी परियोजना अघि बढाउने उल्लेख छ । उनले यही बजेटबाट ग्रीन हाइड्रोजनमा ठूलो रकम विनियोजन गरेकी छिन् । भारतीय अर्बपति गौतम अडानीले एउटा फ्रान्सेली कम्पनीसँग मिलेर भारतमा ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादनका लागि ५ अर्ब अमेरिकी डलर लगानी गर्ने भनेका छन् । भारतले आगामी डिसेम्बरभित्रै हाइड्रोजनबाट चल्ने रेल निर्माण गर्ने भनेको छ ।

पेट्रोलियम इन्धनलाई विस्थापन गर्ने विस्वब्यापी अभियानमा हाइड्रोजन सबैभन्दा सशक्त विकल्पको रुपमा अघि आउन थगालेको छ । सयौं वर्षदेखि औद्योगिक क्रियाकलापमा प्रयोग हुने हाइड्रोजन अब जिवाष्म इन्धनको सर्वब्यापी विकल्प बन्न थालेको छ । यसका लागि संसारभर अध्ययन अनुसन्धान र उत्पादन बृद्धिको लहर आएको छ । सन् २०२६ सम्म विश्वले हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोगलाई नयाँ स्तरमा पुर्याउने अनुमान गरिएको छ । यस्तो बेला नेपालमा पनि काठमाडौं विश्व विद्यालयले विभिन्न संस्था र सरकारसँग मिलेर ग्रीन हाइड्रोजनको उत्पादन गर्ने प्रक्रिया सुरु गरेको जनाएको छ ।

धुलिखेल स्थित काठमाडौं विश्वविद्यालयमा ग्रीन हाइड्रोजन ल्याब स्थापना गरिएको छ । यो ल्याबले नेपालको मकवानपुर वा रुपन्देहीमा उद्योग बनाएर हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने र सँगसँगै रसायनिक मलको पनि उत्पादन थाल्ने भनेको छ । यद्यपि, नेपालमा भारत वा अरु देशले जस्तो ब्यापक खर्च गर्ने योजनाहरु बनिसकेका छैनन् । नेपालमा जलविद्युत् कम्पनीहरुले उत्पादन गर्ने विजुली बेच्न कठीन हुने भएपछि नेपाल विद्युत् प्राधिकरणले कयौं आयोजनाको विद्युत खरीद सम्झौता (पीपीए) नै रोकेर राखेको थियो ।

उत्पादित विजुलीले वर्षात याममा बजार नपाउने र विजुली खेर जाँदा प्राधिकरणको घाटा चुलिने भए पनि कुनै बेला ठूलो सपना बोकेको विद्युत क्षेत्र नै धरासायी हुने अवस्था देखिएको थियो । हालैमात्र प्राधिकरणले १५ सय मेगावाटसम्म विद्युत् खरीद गर्न आयोजनाहरुसँग पीपीए गर्ने भनेको छ । त्योभन्दा बढी क्षमतामा जलविद्युत् आयोजनाहरु आउन खोजे भने विजुली कहाँ बेच्ने भन्ने निश्चय छैन ।

यस्तो बेला विद्युत्को अत्यधिक खपत गर्ने र विस्व बजारमा माग पनि भएको ग्रीन हाइड्रोजनमा लगानी बढाउनु पर्ने भन्दै आवाज उठ्न थालेको छ । भारतका अडानीमात्र होइन, गैर आवासीय नेपाली अर्बपति शेष घलेले पनि नेपालमा ग्रीन हाइड्रोजनमा लगानी गर्न चासो देखाइसकेका छन् । विदेशी लगानी पनि भित्र्याएर यस क्षेत्रको विकासमा फड्को मार्नुपर्ने ग्रीन हाइड्रोजन ल्याबका प्रमुख विराजसिंह थापा बताउँछन् ।

नेपालले हरेक वर्ष अर्थतन्त्रको झण्डै १० प्रतिशत बराबर रकम पेट्रोलिय पदार्थको आयातमा खर्च गरिरहेको छ । वातावरणीय हिसाबले पनि हाम्रो सबैभन्दा ठूलो कार्बन उत्सर्जनको स्रोत पेट्रोलियम नै हो । हालैमात्र नेपालले सन् २०४५ सम्म खुद कार्बन उत्सर्जनलाई शुन्यमा झार्ने एउटा अन्तरराष्ट्रिय सम्झौतामा पनि हस्ताक्षर गरिसकेको छ । यी आर्थिक र वातावरणीय चूनौतिहरुसँग जुध्ने नयाँ विकल्पको रुपमा उदाएको हाइड्रोजन ऊर्जाबारे नेपालले अब पहल गर्ने बेला भएको थापाले बताए ।

अहिले गाडीबाट निस्कने धुवाँ संसारभर नै वायु प्रदूषणको सबैभन्दा ठूलो कारण हो । पेट्रोल र डिजेलको बढ्दो मूल्य पनि दुनियाँको चिन्ताको विषय बनेको छ । पृथ्वीमा रहेको यस्ता जीवाष्म इन्धनको भण्डार कुनै दिन सकिने छ र त्यसपछि के हुन्छ ? भन्ने अन्योलता अर्को समस्या हो । यस्तै अनेक चूनौतिमाझ हाइड्रोजन इन्धनको चर्चा चुलिएको छ । यसलाई विश्वभर नै ‘भविष्यको ऊर्जा’का रुपमा हेर्न थालिएको छ ।

भर्खरैमात्र नेपालमा सवारी साधनको हकमा विजुली गाडीको चर्चा चुलिएको छ । लिथियम आयन ब्याट्रीबाट चल्ने विद्युतीय गाडीहरु रिचार्ज गर्न लामो समय लाग्छ । त्यसमाथि ब्याट्रिबाट भारी मालबाहक सवारीहरु सञ्चालन गर्न सम्भव हुँदैन । यसको बदला हाइड्रोजन इन्धनले कारमात्रै होइन, ठूला ट्रक तथा लरी, द्रुत गतिका रेल, हजारौं टन सामान बोक्ने पानी जहाज, युद्ध विमान र कार्गो तथा प्यासेञ्जर हवाई यानहरु सजिलै चल्न सक्छन् । खाना पकाउने ग्यास र विद्युत् उत्पादन गर्ने डिजेल जेनेरेटरको विकल्पमा पनि हाइड्रोजनलाई प्रयोग गर्न सकिन्छ । यही कारण हाइड्रोजनबारे धेरैको ध्यान तानिएको छ ।

‘पेरियोडिक टेबल’मा सबैभन्दा शीर्ष स्थानमा रहेको हाइड्रोजन संसारमा सबैभन्दा ज्यादा उपलब्ध स्रोत पनि हो । धर्तिको ७० प्रतिशत सतह ढाकेको पानी होस् वा जंगल, खेतिबाली वा गोबरदेखि फोहोरसम्म हाइड्रोजन पाइन्छ । हावामा पनि हाइड्रोजन हुन्छ । तर सबै तत्वहरुमध्ये सबैभन्दा हलुङ्यो र सर्वत्र उपलब्ध भएर पनि हाइड्रोजन सबैभन्दा दुर्भभ पनि छ । किन की, यो अरु पदार्थजस्तो स्वतन्त्र अस्तित्वमा छैन । कुनै न कुनै पदार्थमा मिसिएर बसेको छ । उदाहरणका लागि पानीको एउटा अणुमा हाइड्रोजनको २ र अक्सिजनको एक हिस्सा हुन्छ । यसरी अर्को पदार्थसँग मिसिएर भिन्न अस्तित्व बनाएर बसेको हुन्छ ।

यही कारण अहिले मूलतः पानीलाई विद्युतीय विच्छेदन गरेर यसभित्रको हाइड्रोजनलाई अलग्याउने गरिएको छ । त्यस्तै बायोमासबाट हाइड्रोजन बनाउँदा सुरुमा बायोमासबाट मिथेन ग्यासको उत्पादन गरिन्छ । त्यसपछि मिथेनलाई टुक्राएर हाइड्रोजन बनाइन्छ । तर मिथेनबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्दा यो ग्यासको हानिकारक विशेषताले थोरैमात्र गल्ति भयो भने ज्यादै ठूलो वातावरणीय क्षति व्यहोर्नुपर्ने जोखिम रहन्छ । त्यसकारण ‘इलेक्ट्रोलेसिस’ भनिने पानीको विद्युतीय विच्छेदन प्रक्रियाबाटै हाइड्रोजन उत्पादन गर्न सजिलो हुन्छ ।

नेपालमा पाइने मूलको पानी होस् वा हिमालयबाट आउने स्वच्छ पानी पनिबाट विश्वकै सर्वोत्कृष्ट गुणस्तरको हाइड्रोजन उत्पादन हुनसक्ने बैज्ञानिकहरुले बताउका छन् । एकातिर भारतले नकिनिदिने, बंगलादेशमा बेच्न पनि ट्रान्समिसन लाइनको बाटो नदिने र नेपाललाई जलविद्युत्मा व्यापक लगानी तथा उत्पादन बढाउन बाटो परिपाटी फस्टाएको छ ।

अर्कातिर स्वतन्त्र ऊर्जा उत्पादक र कतिपय विदेशी लगानीकर्ताले नेपालमा जलविद्युत्को बजार नदेखेर लगानीमा हात हाल्न पाइरहेका छैनन् । सँगसँगै जिवाष्म इन्धनको आयातले नेपाली अर्थतन्त्रलाई तहसनहस बनाइरहेको छ । यस्तो बेला आफ्नै विजुली र आफ्नै पानी प्रयोग गरेर हाइड्रोजन उत्पादन गर्नसके विश्व बजारमा बेच्न सकिने संभावना छ ।

ग्रीन हाइड्रोजन किन ?

अहिले विश्वमा उत्पादन भइरहेको ९० प्रतिशत हाइड्रोजन पेट्रोलियम र प्राकृतिक ग्यासजस्ता ऊर्जाको प्रयोगबाट हुन्छ । यही कारण यसलाई ‘ग्रे’ अर्थात् खैरो वा ‘ब्लु’ अर्थात् नीलो हाइड्रोजन भन्ने गरिएको छ । अहिले युरोप र सम्पन्न मुलुकहरुले पेट्रोसलियम इन्धनको प्रयोग गरेरु हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने कुरालाई आफ्ना नीतिहरुमा समेटेका छन् । तर जिवाष्म इन्धनको प्रयोगबाटै हाइड्रोजन उत्पादन गरिए पेट्रोलियम पदार्थले अहिले विश्व तापमान र जलवायु परिवर्तनमा पारेको असरबाट संसारले कालान्तरसम्म मुक्ति नपाउने भन्दै विरोध पनि सुरु भएको छ ।

यही कारण अब हाइड्रोजन उत्पादन गर्दा सौर्य ऊर्जा, वायु ऊर्जा, जलविद्युत्जस्ता अक्षय र नविकरणीय स्रोतबाट उत्पादित विजुलीको प्रयोग गर्नुपर्ने चर्चा चुलिएको छ । ‘हरित ऊर्जा’ भनिने यस्तै नविकरणीय स्रोतबाट आएको विजुलीको प्रयोग गरेर उत्पादन हुने हाइड्रोजनलाई ‘ग्रीन हाइड्रोजन’ भनिएको हो । यसले वायु प्रदूषण, जलवायु परिवर्तन जस्ता कुरामा संसारले विगतमा गरेको गल्ति सच्याउन मौका दिन्छ । विश्व बजारमा ग्रीन हाइड्रोजनको माग पनि उत्तिकै बढेको छ ।

अब विस्तारै हाइड्रोजनबाट चल्ने गाडी, मालबाहक सवारी साधन, रेल, पानी जहाज तथा हवाइ यानहरु निर्माण गर्ने कोसिस भइरहेका छन् । संसारको सबैभन्दा ठूलो विमान उत्पादक एयरबसले हाइड्रोजनबाट चल्ने विभिन्न ३ वटा भिन्न मोडेलमा हवाइजहाज उत्पादन गर्ने प्रयास गरिरहेको छ । यस्ता ठूला कम्पनीलाई ग्रीन हाइड्रोजनको प्रयोग गर्न अन्तरराष्ट्रिय दबाब पनि पर्ने छ । जसले गर्दा भविष्यमा ग्रीन हाइड्रोजन निकै विकाउ इन्धन बन्ने संभावना बढ्दै गएको छ ।

अर्कातिर संसारमा कुल विद्युत उत्पादनमध्ये हरित अर्थात् नविकरणीय स्रोतबाट हुने विद्युत् उत्पादनको हिस्सा अत्यधिक भएका मुलुको सूचीमा नेपाल पनि पर्छ । धेरै शक्तिशाली अर्थतन्त्रहरुमा नविकरणीय स्रोतबाट उत्पादित विजुलीको हिस्सा कम छ । यसले हाइड्रोजन उत्पादनमा नविकरणीय स्रोतको विद्युत् उपयोग गर्नसक्ने सामथ्र्य ज्यादै कम मुलुकहरुसँग मात्रै छ । यसमध्ये नेपाल एक हो । यही संभावनाले गर्दा नेपालमा ग्रीन हाइड्रोजन ठूलो संभावनाको क्षेत्र हो ।

पानीलाई टुक्राएर हाइड्रोजन बनाउने र त्यसलाई बजारसम्म पुर्याउने पुरै लागतमा करीब ७५ प्रतिशत लागत अहिले विद्युतमै खर्च हुन्छ । त्यस कारण नेपालमा खेर जाने विजुलीलाई हाइड्रोजन उत्पादनका निम्ति सस्तो मोलमा उपलब्ध गराउन सके अहिलेकै प्रविधीबाट पनि डिजेलसँग प्रतिस्पर्धा गर्ने भाउमा हाइड्रोजन उत्पादन हुन सक्ने विज्ञ बताउँछन् । अहिले अन्तरराष्ट्रिय बजारमा ग्रीन हाइड्रोजनको भाउ प्रतिकिलो करीब ५ अमेरिकी डलर छ । नेपालमा १० रुपैयाँ प्रतियुनिट तिरेर किनेको विजुलीबाट उत्पादन गर्दा १ किलो हाइड्रोजनको मूल्य ९ सय देखि १ हजार रुपैयाँ पर्छ ।

तर विजुलीको भाउ ३ देखि ४ रुपैयाँ प्रतियुनिट बनाउन सके यसबाट प्रतिकिलो ४ सयदेखि ५ सय रुपैयाँमा ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन हुन सक्छ । यो भाउमा उत्पादन भएमा डिजेल इन्धनले चल्ने ठूला मालबाहक गाडीहरुलाई पनि हाइड्रोजन इन्धन सस्तो पर्न सक्छ । यद्यपि, अहिले नै विद्युत् प्राधिकरणले ३–४ रुपैयाँ युनिटमा विजुली बेच्न सक्ने संभावना कम छ ।

नेपालले सन् २०२५ सम्म हाइड्रोजन उत्पादन थाल्ने, २०३० सम्म व्यावसायिक उपयोगमा ल्याउने र २०४० सम्म विश्व बजारमा बेच्ने योजना बनाएको छ । तर विस्वमा सन् २०२३ अर्थात् यसै वर्षभित्र १४ लाख ५० हजार टन ग्रिन हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने विश्वब्यापी लक्ष्य छ ।

चुनौती

हाइड्रोजनको घनत्व संसारमा पाइने सबै तत्वमध्ये सबैभन्दा कम हुन्छ । प्राकृतिक ग्यास (हामीले अहिले खाना पकाउन प्रयोग गर्ने एलपीजी) को तुलनामा त्यति नै हाइड्रोजन राख्न ३ गुणा बढी क्षेत्र (ठाउँ) आवस्यक पर्छ । यसका लागि अहिलेभन्दा कयौं बढी भण्डारण गृहको जरुरत पर्ने छ । यसका अलवा हाइड्रोजन उत्पादनको महँगो प्रविधी पनि अर्को समस्या हो । तर निरन्तरको अनुसन्धान र समयक्रमले आगामी दिनमा यसको उत्पादन लागत घट्दै जाने पक्का छ ।

अर्कातर्फ हरेक चिजमा हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोग गर्न नहुने पनि कतिपयको तर्क छ । ब्याट्री र हाइड्रोजन ऊर्जामा सन्तुलनको खोजि पनि भइरहेको छ । उदाहरणका लागि प्यासेञ्जर कार एउटा हो । यी कार हाइड्रोजन फ्युलसेलबाट चल्न सक्छन् । तर विजुलीलाई हाइड्रोजनमा बदल्ने, त्यसलाई रिफ्युलिङ स्टेसनसम्म पुर्याउने, फेरी विजुलीमा बदल्नका लागि फ्युलसेलमा राख्ने गर्दा यो धेरै प्रभावकारी नहुन सक्छ । यो सबै प्रक्रियामा करीब ६० प्रतिशत ऊर्जा नष्ट हुन्छ ।

तर त्यही ऊर्जाको प्रयोग एक लिथियम आयन ब्याट्रि चार्ज गर्नमा लगाउन सकिन्छ । यसो गर्दा केवल २० प्रतिशत ऊर्जा क्षय हुन्छ । ट्रकको मामिलामा कुरा फरक हुन्छ । लामो समयदेखि ब्याट्रीले ट्रकमा काम गर्दैन भन्ने बुझाई छ । भारी ट्रकलाई चलाउन अत्यधिक मात्रामा ब्याट्री आवस्यक पर्ने हुन्छ ।

यसो गर्दा सामान राख्ने ठाउँ ब्याट्रीले भरिन सक्छ । चार्जिङमा लाग्ने धेरै लामो समय पनि व्यावसायिक हिसाबले उचित हुँदैन । यद्यपि, प्रविधिको दौड जारी छ । ब्याट्री पनि अझै ताकतवर बनिरहेका छन् । चार्जिङको समय पनि घटिरहेको छ । हालैका अध्ययनले भविष्यमा ब्याट्रीबाट चल्नेवाल ट्रकको बोलवाला हुने अनुमान छ ।

तै पनि ठूलो भार बोकेर चल्ने र द्रुत गतिमा चल्ने सवारीलाई ब्याट्रीभन्दा हाइड्रोजन सेल निकै बढी प्रभावकारी बन्न सक्छ । हाम्रो देशमा त हरेक १० किलोमिटरमा भिन्न मौसम पाइन्छ । बढी चिसोमा ब्याट्री डाउन हुन सक्छ । भनेको ठाउँमा चार्ज गर्न सकिएन भने समस्या हुन्छ । खराब भूगोलमा कुद्ने सवारीका लागि पनि ब्याट्रीको तुलनामा हाइड्रोजन बढी प्रभावकारी हुनुसक्छ । तर अहिलेको पेट्रोलिम पदार्थभन्दा ३ गुणा उच्च चापबाट ‘रिफिल’ गर्नुपर्ने भएकाले पेट्रोलपम्पहरु जस्तै ठाउँ ठाउँमा रिफिल सेण्टर राख्न अर्को समस्या बन्न सक्छ ।