दुनिया तेजी से बदल रही है, और जिस तरह से हम अपने जीवन को शक्ति प्रदान करते हैं वह इसके साथ बदल रहा है। चीन में औद्योगिक गैसों को समर्पित सात उत्पादन लाइनों वाले एक कारखाने के मालिक के रूप में, मैं, एलन, ने वर्षों तक उद्योग को विकसित होते देखा है। हम पारंपरिक ईंधन से दूर जा रहे हैं और स्वच्छ क्षितिज की ओर देख रहे हैं। वह क्षितिज प्रकाशित है हाइड्रोजन ऊर्जा. यह लेख मार्क शेन जैसे व्यापारिक नेताओं के लिए लिखा गया है - निर्णायक, दूरदर्शी लोग जो इस बदलाव की बारीकियों को समझना चाहते हैं।

आपको यह क्यों पढ़ना चाहिए? क्योंकि समझ हाइड्रोजन ऊर्जा यह केवल ग्रह को बचाने के बारे में नहीं है; यह स्मार्ट व्यवसाय के बारे में है। हम इसके पीछे की महत्वपूर्ण तकनीकों का पता लगाने जा रहे हैं हाइड्रोजन उत्पादन और यह भंडारण टंकियां जो इसे संभव बनाता है. हम की जटिल दुनिया में उतरेंगे ऊर्जा भंडारण और यह भंडारण प्रौद्योगिकी जो इसे सुरक्षित रखता है. से हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ पसंद संपीड़ित हाइड्रोजन उन्नत करने के लिए उच्च दबाव हाइड्रोजन भंडारण समाधान, हम यह सब कवर करेंगे। हम देखेंगे हाइड्रोजन टैंक एक नई रोशनी में, समझना हाइड्रोजन के प्रकार ऐसी प्रणालियाँ जो भविष्य को शक्ति प्रदान करेंगी ऊर्जा प्रणाली. यह आपका रोडमैप है हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था.

हाइड्रोजन ऊर्जा क्या है और यह भविष्य के लिए महत्वपूर्ण क्यों है?

हाइड्रोजन ऊर्जा इसे अक्सर भविष्य का ईंधन कहा जाता है, लेकिन वास्तव में यह एक है ऊर्जा वाहक. इसका मतलब यह है कि यह ऊर्जा को तेल या कोयले की तरह खरोंच से बनाने के बजाय बैटरी की तरह संग्रहीत और स्थानांतरित करता है। हाइड्रोजन ऊर्जा साफ़ है. जब आप इसे a में उपयोग करते हैं ईंधन सेल, एकमात्र निकास शुद्ध पानी है। प्रदूषण कम करने की कोशिश कर रहे विश्व के लिए, हाइड्रोजन ऊर्जा एक चमत्कार है.

लेकिन हर कोई बात क्यों कर रहा है हाइड्रोजन ऊर्जा अब? ऐसा इसलिए है क्योंकि हमें इसकी आवश्यकता है स्वच्छ ऊर्जा वाहक जो भारी सामान उठा सकता है. बैटरियाँ कारों के लिए बहुत अच्छी होती हैं, लेकिन बड़े ट्रकों, जहाजों और विमानों के लिए, वे बहुत भारी होती हैं। हाइड्रोजन ऊर्जा एक हल्के पैकेज में बहुत सारे पंच पैक करता है। यह उच्च है ऊर्जा घनत्व वजन से. यह बनाता है हाइड्रोजन ऊर्जा के लिए आदर्श साथी नवीकरणीय ऊर्जा पवन और सौर जैसे स्रोत। हम अतिरिक्त सौर ऊर्जा का उपयोग हाइड्रोजन बनाने, उसका भंडारण करने और फिर उसका उपयोग करने के लिए कर सकते हैं हाइड्रोजन ऊर्जा जब सूरज चमक नहीं रहा हो.

मेरे और आपके जैसे व्यवसायों के लिए, हाइड्रोजन ऊर्जा आपूर्ति शृंखला में बड़े पैमाने पर बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। हम इस दिशा में एक कदम बढ़ते देख रहे हैं टिकाऊ ऊर्जा कहाँ हाइड्रोजन ऊर्जा केन्द्रीय भूमिका निभाता है। गोद लेना हाइड्रोजन ऊर्जा यह सिर्फ एक चलन नहीं है; के लिए यह एक आवश्यक कदम है सतत ऊर्जा भविष्य. जैसा कि हम देखते हैं हाइड्रोजन का मूल्यांकन एक वैश्विक संसाधन के रूप में, यह स्पष्ट है हाइड्रोजन ऊर्जा यहाँ रहने के लिए है.

हरित अर्थव्यवस्था को ईंधन देने के लिए हाइड्रोजन उत्पादन कैसे काम करता है?

इससे पहले कि हम इसे संग्रहीत कर सकें, हमें इसे बनाना होगा। हाइड्रोजन उत्पादन श्रृंखला में पहला कदम है. वर्तमान में, अधिकांश हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस से बनता है। यह सस्ता है, लेकिन यह कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है। हालाँकि, उद्योग इस ओर दौड़ रहा है हरित हाइड्रोजन. ये है हाइड्रोजन पीढ़ी नवीकरणीय स्रोतों से पानी और बिजली का उपयोग करना।

मेरे कारखाने में, हम समझते हैं कि गैस की गुणवत्ता मायने रखती है। हाइड्रोजन उत्पादन शुद्ध होना चाहिए, विशेष रूप से उपयोग के लिए हाइड्रोजन ईंधन सेल. यहां तक कि छोटी अशुद्धियां भी इसे बर्बाद कर सकती हैं ईंधन सेल. इसीलिए हाइड्रोजन उत्पादन प्रौद्योगिकियाँ अधिक उन्नत होती जा रही हैं। हम पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित करने के लिए इलेक्ट्रोलाइज़र का उपयोग करते हैं। यह स्वच्छ एवं टिकाऊ ऊर्जा पद्धति भविष्य का हृदय है हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था.

लेकिन हाइड्रोजन उत्पादन यह केवल आधी लड़ाई है। एक बार जब आप गैस बना लेते हैं, तो आपको इसे कहीं रखना होगा। आपको एक चाहिए भंडारण प्रणाली. यहीं चुनौती है. हाइड्रोजन ब्रह्मांड का सबसे हल्का तत्व है। यह भागना चाहता है. कुशल कनेक्शन हाइड्रोजन उत्पादन प्रभावी के साथ हाइड्रोजन भंडारण समाधान संपूर्ण बनाने की कुंजी है ऊर्जा प्रणाली काम. अच्छे भंडारण के बिना, हाइड्रोजन उत्पादन बर्बाद हो गया है.

आज उपलब्ध मुख्य प्रकार की हाइड्रोजन भंडारण तकनीकें क्या हैं?

तो, हम इस हल्की गैस को एक स्थान पर कैसे रखें? तीन मुख्य हैं हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ: गैस, तरल और ठोस। प्रत्येक भण्डारण विधि इसके अपने पक्ष और विपक्ष हैं। सबसे आम भंडारण प्रौद्योगिकी है गैसीय हाइड्रोजन भंडारण. इसमें गैस को निचोड़ना शामिल है भंडारण टंकियां बहुत उच्च दबाव पर.

दूसरा तरीका है तरल हाइड्रोजन भंडारण. यदि आप हाइड्रोजन को -253°C तक ठंडा करते हैं, तो यह तरल में बदल जाता है। यह आपको एक ही स्थान में बहुत अधिक हाइड्रोजन संग्रहीत करने की अनुमति देता है। हालाँकि, इसे इतना ठंडा रखने में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है। यह तरल का भंडारण इसका उपयोग अधिकतर अंतरिक्ष रॉकेटों या विशेष परिवहन के लिए किया जाता है।

तीसरा, और सबसे भविष्यवादी, है ठोस अवस्था भंडारण. यह प्रयोग करता है हाइड्रोजन भंडारण सामग्री स्पंज की तरह गैस को सोखना। यह बहुत सुरक्षित है, लेकिन टैंक भारी हो सकते हैं। जैसा कि हम अन्वेषण करते हैं हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ, हमें वजन, लागत और सुरक्षा को संतुलित करना होगा। औद्योगिक उपयोग के लिए, जैसे मार्क क्या खरीदता है, संपीड़ित हाइड्रोजन एक मजबूत में हाइड्रोजन टैंक मानक है. यह सबसे परिपक्व है हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकी अभी हमारे पास है.

संपीड़ित हाइड्रोजन भंडारण टैंक वास्तव में कैसे काम करते हैं?

आइए गहराई से जानें संपीड़ित हाइड्रोजन. एक स्लीपिंग बैग को एक छोटे बोरे में फिट करने की कोशिश करने की कल्पना करें। तुम्हें जोर लगाना पड़ेगा. हम यही करते हैं संपीड़ित हाइड्रोजन भंडारण. हम गैस को मजबूर करने के लिए कंप्रेसर का उपयोग करते हैं हाइड्रोजन टैंक. ये सिर्फ सामान्य टैंक नहीं हैं; वे हैं दबाव वाहिकाएँ भारी बल का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया।

हम इस दबाव को "बार" में मापते हैं। एक मानक कार टायर लगभग 2 बार का होता है। संपीड़ित हाइड्रोजन टैंक अक्सर 350 बार या 700 बार पर भी काम करते हैं! यह वायुमंडल के दबाव से 700 गुना अधिक है। इन दबावों में, हाइड्रोजन गैस उपयोगी होने के लिए पर्याप्त सघन हो जाता है। यह उच्च दबाव हाइड्रोजन भंडारण अनुमति देता है ए ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहन (एफसीईवी) सैकड़ों मील तक गाड़ी चलाने के लिए।

The हाइड्रोजन भंडारण प्रणाली किसी वाहन या कारखाने में मजबूत होना चाहिए। संपीड़ित हाइड्रोजन भंडारण प्रणालियाँ प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उन्नत वाल्व और नियामकों का उपयोग करें। जब आप वाल्व खोलते हैं, संपीड़ित हाइड्रोजन बाहर निकलता है, उपयोग के लिए तैयार। यह एक सरल अवधारणा है, लेकिन इनके पीछे इंजीनियरिंग है उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन भंडारण टैंक अविश्वसनीय रूप से सटीक है. हमें यह सुनिश्चित करना होगा कि प्रत्येक हाइड्रोजन टैंक सुरक्षित और विश्वसनीय है.

तरल हाइड्रोजन भंडारण क्या है और इसका उपयोग कब किया जाता है?

तरल हाइड्रोजन भंडारण ऊर्जा घनत्व का हेवीवेट चैंपियन है। गैस को तरल में बदलकर हम उसका घनत्व काफी बढ़ा देते हैं। इसका मतलब है कि हम अधिक ऊर्जा को छोटे में फिट कर सकते हैं भंडारण टंकियां. यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां स्थान सीमित है लेकिन आपको बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता है, जैसे एयरोस्पेस या भारी शिपिंग में।

हालाँकि, तरल हाइड्रोजन भंडारण पेचीदा है. आपको एक विशेष "क्रायोजेनिक" की आवश्यकता है हाइड्रोजन टैंक. यह टैंक सुपर-थर्मस की तरह काम करता है। इसमें गर्मी को दूर रखने के लिए इन्सुलेशन की परतें होती हैं। यदि हाइड्रोजन थोड़ा सा भी गर्म होता है, तो यह उबलकर वापस गैस बन जाता है और फैल जाता है। इसे "उबालना" कहा जाता है। इस उबाल को प्रबंधित करना एक बड़ी चुनौती है तरल हाइड्रोजन भंडारण टैंक.

चुनौतियों के बावजूद, तरल हाइड्रोजन भंडारण वैश्विक के लिए महत्वपूर्ण है हाइड्रोजन आपूर्ति. महासागरों में भारी मात्रा में हाइड्रोजन ले जाने वाले जहाज संभवतः इसका उपयोग करेंगे तरल भंडारण. यह बड़ी मात्रा को लंबी दूरी तक ले जाने का सबसे कारगर तरीका है। एक के लिए हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था वैश्विक स्तर पर जाने के लिए हमें इसमें महारत हासिल करने की जरूरत है तरल हाइड्रोजन का भंडारण. यह पूरक है संपीड़ित गैस भंडारण लंबी दूरी की यात्रा को संभालकर.

क्या ठोस-अवस्था सामग्री हाइड्रोजन के भंडारण में क्रांति ला सकती है?

यदि हमें उच्च दबाव या अत्यधिक ठंड की आवश्यकता नहीं होती तो क्या होता? का यही वादा है ठोस अवस्था भंडारण. इस विधि में, हम धातु हाइड्राइड्स जैसी विशेष सामग्रियों का उपयोग करते हैं हाइड्रोजन का भंडारण करें. हाइड्रोजन अणु वास्तव में धातु परमाणुओं के साथ बंधता है। यह ऐसा है जैसे धातु हाइड्रोजन को "सोख" लेती है। यह धातु हाइड्राइड भंडारण अविश्वसनीय रूप से सुरक्षित है क्योंकि हाइड्रोजन ठोस संरचना में बंद है।

हाइड्रोजन को बाहर निकालने के लिए, आप बस सामग्री को गर्म करें। इससे गैस निकल जाती है. यह हाइड्रोजन भंडारण विधि उच्च ऑफर करता है वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व, जिसका अर्थ है कि आप बिना उच्च दबाव के बहुत सारे हाइड्रोजन को एक छोटी सी जगह में पैक कर सकते हैं। धातु हाइड्राइड हाइड्रोजन भंडारण किसी भवन के लिए बैकअप पावर जैसे स्थिर अनुप्रयोगों के लिए बहुत अच्छा है।

हालाँकि, सामग्रियाँ भारी हैं। ए हाइड्रोजन टैंक धातु पाउडर से भरे टैंक का वजन एक साधारण गैस टैंक से कहीं अधिक होता है। यह बनाता है ठोस अवस्था भंडारण कारों के लिए कम आदर्श। लेकिन शोधकर्ता नए पर काम कर रहे हैं हाइड्रोजन भंडारण के लिए सामग्री जो भरने में हल्के और तेज़ होते हैं। इस क्षेत्र का हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ रोमांचक है क्योंकि यह उच्च दबाव से जुड़ी कई सुरक्षा चिंताओं का समाधान करता है।

उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन भंडारण टैंक बनाने के लिए किन सामग्रियों का उपयोग किया जाता है?

यदि आप 700 बार पर गैस भंडारण करने जा रहे हैं, तो आप केवल जंग लगे पुराने कैन का उपयोग नहीं कर सकते। उच्च दबाव हाइड्रोजन भंडारण अत्याधुनिक सामग्रियों की आवश्यकता है। ये मुख्यतः चार प्रकार के होते हैं हाइड्रोजन टैंक डिज़ाइन, टाइप I से टाइप IV के रूप में वर्गीकृत।

टाइप I सभी स्टील से बना है। यह भारी है लेकिन सस्ता है. हम अक्सर स्टेशनरी के लिए इसका उपयोग करते हैं गैस भंडारण कारखानों में. टाइप II में फाइबरग्लास में लिपटा एक स्टील लाइनर होता है। यह थोड़ा हल्का है. टाइप III में कार्बन फाइबर में लिपटा एक एल्यूमीनियम लाइनर होता है। अब हम हाई-टेक क्षेत्र में प्रवेश कर रहे हैं।

सबसे उन्नत टाइप IV है हाइड्रोजन टैंक. इस टैंक में कार्बन फाइबर में लिपटा एक प्लास्टिक लाइनर है। यह बेहद मजबूत और बहुत हल्का है. ये है हाइड्रोजन टैंक आधुनिक में उपयोग किया जाता है हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहन. कार्बन फाइबर धारण करने की शक्ति प्रदान करता है संपीड़ित हाइड्रोजन, जबकि प्लास्टिक गैस को अंदर रखता है। ये टैंक प्रौद्योगिकियाँ महंगे हैं, लेकिन ये आवश्यक हैं हाइड्रोजन ऊर्जा क्रांति. एक निर्माता के रूप में, मैं इन कंपोजिट की मांग देखता हूं दबाव वाहिकाएँ हर साल बढ़ रहा है.

हम टैंकों में सुरक्षा और हाइड्रोजन उत्सर्जन को कैसे संबोधित करते हैं?

औद्योगिक गैस खरीदने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए सुरक्षा सबसे बड़ी चिंता है। मार्क यह अच्छी तरह जानता है। हाइड्रोजन के अनूठे खतरों में से एक को कुछ कहा जाता है हाइड्रोजन भंगुरता. हाइड्रोजन परमाणु इतने छोटे होते हैं कि वे धातु की दीवारों में घुस सकते हैं हाइड्रोजन टैंक. एक बार अंदर जाने पर, वे धातु को भंगुर बना सकते हैं और टूटने का खतरा हो सकता है। एक फटा हुआ उच्च दबाव हाइड्रोजन भंडारण टैंक एक आपदा घटित होने की प्रतीक्षा कर रहा है।

रोकने के लिए हाइड्रोजन भंगुरता, हमें अपनी सामग्रियों से बहुत सावधान रहना होगा। हम विशेष इस्पात मिश्र धातुओं का उपयोग करते हैं हाइड्रोजन उत्सर्जन के प्रति प्रतिरोधी. टाइप IV टैंकों में, प्लास्टिक लाइनर बाहरी संरचना की रक्षा करते हुए एक बाधा के रूप में कार्य करता है। हम भी सख्ती से नियंत्रण करते हैं दबाव और तापमान भरने के दौरान तनाव को कम करने के लिए हाइड्रोजन टैंक.

The हाइड्रोजन भंडारण की सुरक्षा इसमें कठोर परीक्षण भी शामिल है। हर हाइड्रोजन भंडारण प्रणाली विस्फोट परीक्षण, ड्रॉप परीक्षण और अग्नि परीक्षण से गुजरता है। हम इलाज करते हैं हाइड्रोजन ऊर्जा सम्मान के साथ. जब सही से सही तरीके से संभाला जाए हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ, यह गैसोलीन या प्राकृतिक गैस जितना ही सुरक्षित है। हमें यह सुनिश्चित करना होगा हाइड्रोजन का सुरक्षित भंडारण बाज़ार में विश्वास कायम करने के लिए.

नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण की क्या भूमिका है?

हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण नवीकरणीय ऊर्जा पहेली का लुप्त भाग है। सूरज हमेशा चमकता नहीं है, और हवा हमेशा नहीं चलती है। हमें उस ऊर्जा को बाद के लिए संग्रहीत करने का एक तरीका चाहिए। बैटरियां थोड़े समय के लिए अच्छी होती हैं, लेकिन हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण लंबी अवधि के लिए सर्वोत्तम है.

हम इलेक्ट्रोलाइज़र बनाने के लिए अतिरिक्त पवन ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं हाइड्रोजन ऊर्जा. हम इस हाइड्रोजन को बड़े टैंकों में या फिर अंदर भी संग्रहित करते हैं भूमिगत हाइड्रोजन भंडारण गुफाएँ फिर, हफ्तों या महीनों के बाद, जब हमें बिजली की आवश्यकता होती है, हम हाइड्रोजन को इसके माध्यम से चलाते हैं ईंधन सेल या बिजली बनाने के लिए टरबाइन। ये बदल जाता है हाइड्रोजन ऊर्जा विद्युत ग्रिड के लिए एक विशाल बैटरी में।

यह एप्लिकेशन बनाता है हाइड्रोजन ऊर्जा में एक प्रमुख खिलाड़ी ऊर्जा संक्रमण. यह हमें अधिक उपयोग करने की अनुमति देता है नवीकरणीय ऊर्जा ब्लैकआउट की चिंता किए बिना. औद्योगिक स्थलों के लिए, a हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण सिस्टम का मतलब है कि आपके पास बैकअप पावर है जो साफ़ और विश्वसनीय है। यह कम हो जाता है ऊर्जा की खपत ग्रिड से और कार्बन फ़ुटप्रिंट कम करता है।

हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था और बुनियादी ढांचे का भविष्य क्या है?

भविष्य उज्जवल है हाइड्रोजन ऊर्जा. हम इसके निर्माण के लिए वैश्विक प्रयास देख रहे हैं हाइड्रोजन अवसंरचना. इसका मतलब है अधिक पाइपलाइनें, अधिक ईंधन भरने वाले स्टेशन और बेहतर हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन नेटवर्क. द ऊर्जा विभाग और दुनिया भर की सरकारें इसे बनाने के लिए अरबों का निवेश कर रही हैं हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था एक हकीकत.

हम इसमें प्रगति देखेंगे हाइड्रोजन भंडारण प्रौद्योगिकियाँ. टैंक हल्के और सस्ते हो जायेंगे. तरल कार्बनिक हाइड्रोजन वाहक (एलओएचसी) हमें सामान्य तापमान पर हाइड्रोजन को तेल जैसे तरल के रूप में परिवहन करने की अनुमति दे सकता है। हाइड्रोजन ईंधन सेल विद्युत हमारी सड़कों पर वाहन आम हो जायेंगे।

व्यवसाय मालिकों के लिए यह एक अवसर है। की मांग हाइड्रोजन ऊर्जा उपकरण, से भंडारण टंकियां को उच्च शुद्धता विशेषता गैसें, आसमान छू जाएगा. जो लोग निवेश करते हैं हाइड्रोजन ऊर्जा अब बाजार का नेतृत्व करेंगे. हम एक ऐसी दुनिया की ओर बढ़ रहे हैं जहां हाइड्रोजन ऊर्जा हमारे कारखानों, हमारे ट्रकों और हमारे घरों को शक्ति प्रदान करता है। यह गैस व्यवसाय में रहने का एक रोमांचक समय है।

चाबी छीनना

• हाइड्रोजन ऊर्जा एक ऊर्जा वाहक है: यह अन्य स्रोतों से उत्पन्न ऊर्जा को संग्रहीत करता है, जो दुनिया के लिए एक स्वच्छ, उच्च घनत्व वाली बैटरी की तरह काम करता है।
• तीन मुख्य भंडारण प्रौद्योगिकियाँ: हम हाइड्रोजन को एक के रूप में संग्रहित करते हैं संपीड़ित गैस, ए क्रायोजेनिक तरल, या में ठोस-अवस्था सामग्री.
• संपीड़ित हाइड्रोजन मानक है: अधिकांश मौजूदा अनुप्रयोगों के लिए, उच्च दबाव हाइड्रोजन भंडारण कार्बन फाइबर टैंकों में (प्रकार III और IV) सबसे प्रभावी समाधान है।
• सुरक्षा सर्वोपरि है: हमें प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग करना चाहिए हाइड्रोजन भंगुरता और यह सुनिश्चित करने के लिए सख्त प्रोटोकॉल का पालन करें हाइड्रोजन की सुरक्षा सिस्टम.
• नवीकरणीय ऊर्जा को सक्षम करना: हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण यह हमें विद्युत ग्रिड को संतुलित करते हुए लंबी अवधि के लिए भारी मात्रा में नवीकरणीय ऊर्जा का भंडारण करने की अनुमति देता है।
• बुनियादी ढांचे का विकास: The हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था में बड़े पैमाने पर निवेश के साथ विस्तार हो रहा है हाइड्रोजन उत्पादन, भंडारण टंकियां, और वैश्विक स्तर पर परिवहन नेटवर्क।