હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનોને સમજવું: એક વ્યાપક માર્ગદર્શિકા

વિશ્વ સ્વચ્છ ઊર્જા સ્ત્રોતો તરફ સંક્રમણ કરી રહ્યું હોવાથી હાઇડ્રોજન ઇંધણ એક સ્વીકાર્ય વિકલ્પ બની ગયું છે. આ લેખ હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનો, તેમને સામનો કરતા પડકારો અને પરિવહન માટે તેમના સંભવિત ઉપયોગો વિશે વાત કરે છે.

હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન શું છે?

ઇલેક્ટ્રિક કાર માટેના ફ્યુઅલ સેલ હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન (HRS) નામના ચોક્કસ સ્થળોએથી હાઇડ્રોજન ઇંધણ મેળવી શકે છે. જોકે તે હાઇડ્રોજન સાથે વ્યવહાર કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે, એક ગેસ જે ચોક્કસ સલામતી સાવચેતીઓ અને ખાસ મશીનરીની જરૂર પડે છે, આ સ્ટેશનો સૌંદર્યલક્ષી રીતે સામાન્ય ગેસ સ્ટેશનો જેવા જ છે.

હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન અથવા ડિલિવરી સિસ્ટમ, ઠંડક અને સંગ્રહ ટાંકીઓ અને ડિસ્પેન્સર્સ એ હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનના ત્રણ મુખ્ય ભાગો છે. હાઇડ્રોજનને પાઇપ અથવા ટ્યુબ ટ્રેઇલર દ્વારા સુવિધામાં પહોંચાડી શકાય છે, અથવા તેને સ્ટીમ અથવા ઇલેક્ટ્રોલિસિસ સાથે મિથેન રિફોર્મિંગનો ઉપયોગ કરીને સ્થળ પર ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનના મુખ્ય ઘટકો:

l જહાજોમાં હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદન અથવા પરિવહન માટેના સાધનો

અત્યંત ઉચ્ચ-દબાણવાળા હાઇડ્રોજનનો સંગ્રહ કરતી હાઇડ્રોજન ટાંકીઓનું દબાણ વધારવા માટે કોમ્પ્રેસિંગ યુનિટ્સ

l ખાસ FCEV નોઝલવાળા ડિસ્પેન્સર્સ

l સલામતી કાર્યો જેમ કે લીક શોધવું અને કટોકટીમાં બંધ કરવું

હાઇડ્રોજન ઇંધણની સૌથી મોટી સમસ્યા શું છે?

હાઇડ્રોજન ટાંકીઓનું દબાણ વધારવા માટે જહાજોના સંકુચિત એકમોમાં હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન અથવા પરિવહન કરવા માટેના સાધનો જે અત્યંત ઉચ્ચ-દબાણવાળા હાઇડ્રોજનનો સંગ્રહ કરે છે.dખાસ FCEV નોઝલવાળા ઇસ્પેન્સર્સ, લીક શોધવા અને કટોકટીમાં બંધ કરવા જેવા સલામતી કાર્યો કરે છે..ઉત્પાદન ખર્ચ અને ઉર્જા કાર્યક્ષમતા એ હાઇડ્રોજન ઇંધણનો સામનો કરતા મુખ્ય મુદ્દાઓ છે. આજકાલ, સ્ટીમ મિથેન રિફોર્મિંગ - જે કુદરતી ગેસનો ઉપયોગ કરે છે અને કાર્બન ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે - તેનો ઉપયોગ મોટાભાગના હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કરવા માટે થાય છે. નવીનીકરણીય ઉર્જા સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા બનાવેલ "ગ્રીન હાઇડ્રોજન" સ્વચ્છ હોવા છતાં, કિંમત હજુ પણ ઘણી વધારે છે.

આ વધુ મહત્વપૂર્ણ પડકારો છે: પરિવહન અને સંગ્રહ: કારણ કે હાઇડ્રોજનમાં તેના જથ્થા માટે થોડી માત્રામાં ઊર્જા હોય છે, તેને ફક્ત ઉચ્ચ વાતાવરણીય દબાણ પર જ સંકુચિત અથવા ઠંડુ કરી શકાય છે, જેના કારણે જટિલતા અને ખર્ચ થાય છે.

સુવિધાઓમાં સુધારો: મોટી સંખ્યામાં રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનો બનાવવા માટે ઘણા સંસાધનો ખર્ચ થાય છે.

વીજળીનું નુકસાન: ઉત્પાદન, ઘટાડો અને વિનિમય દરમિયાન ઊર્જાના નુકસાનને કારણે, હાઇડ્રોજનમાંથી બનેલા ઇંધણ કોષોનું "કુવાથી ચક્ર સુધી" પ્રદર્શન બેટરીથી સજ્જ ઇલેક્ટ્રિક કાર કરતાં ઓછું હોય છે.

આ મુશ્કેલીઓ છતાં, સરકારી સમર્થન અને ચાલુ સંશોધન ટેકનોલોજીકલ વિકાસને વેગ આપી રહ્યા છે જે હાઇડ્રોજનની આર્થિક શક્યતા વધારી શકે છે.

શું હાઇડ્રોજન ઇંધણ ઇલેક્ટ્રિક કરતાં વધુ સારું છે?

બેટરી ઇલેક્ટ્રિક કાર (BEV) અને હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ દ્વારા સંચાલિત કાર વચ્ચે પસંદગી કરવી મુશ્કેલ છે કારણ કે, ઉપયોગની સમસ્યાના આધારે, દરેક પ્રકારની ટેકનોલોજી ચોક્કસ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે.

બેટરીવાળી ઇલેક્ટ્રિક કાર શહેરોમાં રોજિંદા પરિવહન અને ઉપયોગ માટે વધુ ઉપયોગી છે, જ્યારે હાઇડ્રોજનથી ચાલતી કાર બસો અને ટ્રક જેવા લાંબા અંતર અને ઝડપી રિફ્યુઅલિંગની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમો માટે સારી રીતે કાર્ય કરે છે.

વિશ્વમાં કેટલા હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનો છે?

2026 સુધીમાં વિશ્વભરમાં 1,000 થી વધુ હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન કાર્યરત હતા, અને આગામી વર્ષોમાં મોટા વિકાસનું આયોજન કરવામાં આવશે. ઘણા ચોક્કસ ક્ષેત્રો છે જ્યાંહાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનછેસ્થળાંતરિત:

ઓવર ફાઇ સાથેસેંકડોસ્ટેશનો, એશિયા બજાર પર કબજો કરે છે, જેમાં મુખ્યત્વે દક્ષિણ કોરિયા (100 થી વધુ સ્ટેશનો) અને જાપાન (160 થી વધુ સ્ટેશનો) દેશોનો સમાવેશ થાય છે. ચીનનાબજારસરકારના મહત્વાકાંક્ષી ઉદ્દેશ્યો હોવાથી તે ઝડપથી વધી રહ્યું છે.

લગભગ ૧૦૦ સ્ટેશનો સાથે, જર્મની યુરોપથી આગળ છે, લગભગ ૨૦૦૦ સ્ટેશનો ધરાવે છે. ૨૦૩૦ સુધીમાં, યુરોપિયન યુનિયન હજારો સ્ટેશનો સુધી વધારવાની યોજના ધરાવે છે.

ઉત્તર અમેરિકામાં 80 થી વધુ સ્ટેશનોના આઉટલેટ્સ છે, મુખ્યત્વે કેલિફોર્નિયામાં, અને થોડા વધુ કેનેડા અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ઉત્તરપૂર્વીય ક્ષેત્રમાં છે.

૨૦૩૦ સુધીમાં વિશ્વભરમાં ૫,૦૦૦ થી વધુ સ્ટેશનો હશે તેવા અંદાજો સાથે, દરેક રાજ્યોએ હાઇડ્રોજન સ્ટેશનોના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપવા માટે રચાયેલ નીતિઓ ટેબલ પર લાવી છે.

પેટ્રોલ કરતાં હાઇડ્રોજન ઇંધણ કેમ સારું છે?

તેલમાંથી બનેલા પરંપરાગત ઇંધણની તુલનામાં, હાઇડ્રોજન ઇંધણના ઘણા ફાયદા છે:

શૂન્ય વાયુ પ્રદૂષણ: હાઇડ્રોજન સંચાલિત ઇંધણ કોષો હાનિકારક ટેલપાઇપ ઉત્સર્જનને ટાળે છે જે વાયુ પ્રદૂષણ અને તાપમાનમાં વધારો કરે છે અને આડઅસર તરીકે ફક્ત પાણીની વરાળ ઉત્પન્ન કરે છે.

ગ્રીન એનર્જી ડિમાન્ડ: સૂર્યપ્રકાશ અને પવન ઉર્જા જેવા કુદરતી સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોજન બનાવીને સ્વચ્છ ઉર્જા ચક્ર બનાવી શકાય છે.

ઊર્જા સુરક્ષા: અનેક સ્ત્રોતોમાંથી હાઇડ્રોજનનું રાષ્ટ્રીય ઉત્પાદન વિદેશી પેટ્રોલિયમ પરની નિર્ભરતા ઘટાડે છે.

ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા: ગેસોલિન બાળતા એન્જિનથી ચાલતા વાહનોની સરખામણીમાં, ફ્યુઅલ સેલ વાહનો લગભગ બે થી ત્રણ ગણા કાર્યક્ષમ હોય છે.

શાંત કામગીરી: હાઇડ્રોજન કાર કાર્યક્ષમ રીતે ચાલે છે, તેથી તે શહેરોમાં ધ્વનિ પ્રદૂષણ ઘટાડે છે.

હાઇડ્રોજનના લીલા ફાયદાઓ તેને સ્વચ્છ પરિવહન તરફ વળવા માટે બળતણને બદલવા માટે એક આકર્ષક વિકલ્પ બનાવે છે, જો કે ઉત્પાદન અને પરિવહન સમસ્યાઓ હજુ પણ રહે છે.

હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન બનાવવામાં કેટલો સમય લાગે છે?

હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશનના નિર્માણનો સમયરેખા સ્ટેશનના પરિમાણો, કામગીરીનું સ્થળ, પરવાનગીના નિયમો અને હાઇડ્રોજન સ્થળ પર જ પૂરો પાડવામાં આવે છે કે તેનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે કે નહીં તે જેવા ઘણા પરિબળો પર ઘણો આધાર રાખે છે.

પ્રિફેબ્રિકેટેડ અને રિડ્યુસ્ડ ડિઝાઇનવાળા ઘટકો ધરાવતા ઓછા સ્ટેશનો માટે, લાક્ષણિક સમયપત્રક છ અને બાર મહિનાની અંદર હોય છે.

સ્થળ પર ઉત્પાદન સુવિધાઓ ધરાવતા મોટા અને વધુ જટિલ સ્ટેશનો માટે, ૧૨ થી ૨૪ મહિનાનો સમય લાગે છે.

બાંધકામના સમયને અસર કરતા મહત્વપૂર્ણ પરિબળો નીચે મુજબ છે: સ્થળની પસંદગી અને આયોજન

જરૂરી મંજૂરીઓ અને પરમિટો

સાધનો શોધવી અને પૂરા પાડવા

બાંધકામ અને સ્થાપના

સેટઅપ અને સલામતી મૂલ્યાંકન

મોડ્યુલર સ્ટેશન ડિઝાઇનમાં નવી પ્રગતિને કારણે હાઇડ્રોજન પાવર પ્લાન્ટ્સનું જમાવટ હવે વધુ અસરકારક બન્યું છે, જેમાં ડિઝાઇન સમયરેખા સંકુચિત છે.

૧ કિલો હાઇડ્રોજનમાંથી કેટલી વીજળી મળે છે?

ફ્યુઅલિંગ સેલ સિસ્ટમની કામગીરી એક કિલોગ્રામ હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને કેટલી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે તેના પર આધાર રાખે છે. રોજિંદા ઉપયોગોમાં:

એક કિલોગ્રામ હાઇડ્રોજન એક સામાન્ય ફ્યુઅલ સેલ સંચાલિત વાહનને લગભગ 60-70 માઇલ સુધી શક્તિ આપી શકે છે.

એક કિલોગ્રામ હાઇડ્રોજનમાં લગભગ 33.6 kWh ઊર્જા હોય છે.

એક કિલોગ્રામ હાઇડ્રોજન લગભગ 15-20 kWh વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે જે ફ્યુઅલ સેલ વિશ્વસનીયતા (સામાન્ય રીતે 40-60%) ધ્યાનમાં લીધા પછી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

આ સંદર્ભમાં કહીએ તો, એક સામાન્ય અમેરિકન ઘર દરરોજ લગભગ ત્રીસ kWh વીજળી વાપરે છે, જે દર્શાવે છે કે, જો સફળતાપૂર્વક રૂપાંતરિત કરવામાં આવે તો, 2 કિલો હાઇડ્રોજન એક દિવસ માટે ઘર ચલાવી શકે છે.

ઊર્જા રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા:

હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ દ્વારા સંચાલિત વાહનોમાં સામાન્ય રીતે "વેલ-ટુ-વ્હીલ" અસરકારકતા 25-35% ની વચ્ચે હોય છે, જ્યારે બેટરી ઇલેક્ટ્રિક કારમાં સામાન્ય રીતે 70-90% ની કાર્યક્ષમતા હોય છે. હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદન, ડિકમ્પ્રેશન, પરિવહન અને ફ્યુઅલ સેલ રૂપાંતરમાં ઊર્જાનું નુકસાન આ તફાવતના મુખ્ય કારણો છે.