گرین ہائیڈروجن پروڈکشن سلوشن

عام اصطلاحات میں، ہائیڈروجن کو دو اہم طریقوں سے ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اسے گرمی پیدا کرنے کے لیے جلایا جا سکتا ہے، یا بجلی پیدا کرنے کے لیے اسے ہائیڈروجن فیول سیل میں کھلایا جا سکتا ہے۔ اچھی خبر یہ ہے کہ ایک بار نیلے یا سبز ہائیڈروجن کی پیداوار ہو جاتی ہے، اس میں مختلف قسم کے استعمال ہوتے ہیں:
نقل و حمل:ہائیڈروجن پہلے سے ہی بسوں اور پبلک ٹرانسپورٹ کی دیگر اقسام کو ایندھن کے لیے استعمال کیا جا رہا ہے، خاص طور پر جاپان میں۔ اسے مال بردار ٹرکوں اور ٹرینوں کو بجلی فراہم کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جبکہ ہائیڈروجن پر مبنی ایندھن جیسے امونیا کو ہوا بازی اور جہاز رانی میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بجلی کی گاڑیوں میں ہائیڈروجن کا زیادہ وسیع استعمال اس بات پر منحصر ہوگا کہ ہائیڈروجن فیول سیلز کی قیمت سستی ہو رہی ہے اور ہائیڈروجن ایندھن بھرنے والے سٹیشنز زیادہ عام ہو رہے ہیں۔

بجلی کی پیداوار:ہائیڈروجن کو قابل تجدید توانائی کے ذرائع کو ایندھن میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جسے پھر طویل فاصلے تک ذخیرہ اور منتقل کیا جا سکتا ہے۔ ہائیڈروجن اور امونیا کو گیس ٹربائنز اور کوئلے سے چلنے والے پاور سٹیشنوں میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ ان کے اخراج کو کم کیا جا سکے۔

حرارتی عمارتیں:ہائیڈروجن موجودہ قدرتی گیس کے بنیادی ڈھانچے کے ذریعے گھریلو اور تجارتی عمارتوں کو گرم کرنے کے لیے قدرتی گیس کو تبدیل کرنے کی بڑی صلاحیت رکھتی ہے۔ ہائیڈروجن بوائلرز اور گھریلو ہائیڈروجن ایندھن کے خلیات کو مزید ترقی کی ضرورت ہوتی ہے لیکن یہ مستقبل میں اہم کردار ادا کر سکتے ہیں۔

صنعت:ہائیڈروجن فی الحال اہم صنعتی عمل کی ایک وسیع رینج میں استعمال ہوتی ہے۔ ان میں پیٹرول کو صاف کرنا، اسٹیل تیار کرنا، دھاتوں کا علاج کرنا اور مختلف قسم کے کیمیکل تیار کرنا شامل ہیں۔

سرمئی ہائیڈروجن کے برعکس، سبز ہائیڈروجن اپنے ماخذ مواد اور توانائی کی فراہمی دونوں میں مکمل طور پر قابل تجدید ہے۔ ماخذ مواد کے لیے، سبز ہائیڈروجن آج عام طور پر پانی سے ایک ایسے عمل کے ذریعے پیدا ہوتا ہے جسے الیکٹرولیسس کہا جاتا ہے، جو پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن کے اجزاء کے مالیکیولز میں تقسیم کرنے کے لیے برقی رو کا استعمال کرتا ہے۔ یہ ایک الیکٹرولائزر نامی ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے، جو ایک کیتھوڈ اور ایک اینوڈ (مثبت اور منفی چارج شدہ الیکٹروڈ) کا استعمال کرتا ہے۔ یہ عمل صرف آکسیجن پیدا کرتا ہے – یا بھاپ – بطور ضمنی پیداوار۔ جہاں تک توانائی کی فراہمی کا تعلق ہے، "گرین ہائیڈروجن" کے طور پر کوالیفائی کرنے کے لیے، الیکٹرولیسس کے لیے استعمال ہونے والی بجلی کا ذریعہ قابل تجدید توانائی، جیسے ہوا یا شمسی توانائی سے حاصل ہونا چاہیے۔

الیکٹرولائزرز کی تین اہم اقسام ہیں:الکلائن، پروٹون ایکسچینج میمبرین (PEM)، اور ٹھوس آکسائیڈ۔ یہ استعمال ہونے والے الیکٹرولائٹ مواد کی نوعیت میں مختلف ہوتے ہیں۔ الکلائن الیکٹرولائزرز برقی چالکتا کو فعال کرنے کے لیے الکلائن نما نمک کے ساتھ ایک آبی محلول کا استعمال کرتے ہیں، جبکہ پی ای ایم الیکٹرولائزرز ایک ٹھوس پولیمر جھلی (الیکٹرولائٹ) استعمال کرتے ہیں۔ ٹھوس آکسائیڈ الیکٹرولائزرز ٹھوس سیرامک ​​مواد کو الیکٹرولائٹ کے طور پر استعمال کرتے ہیں، جو انہیں زیادہ برقی کارکردگی اور بہت زیادہ درجہ حرارت پر کام کرنے کے قابل بناتا ہے۔ یہ بجلی پر انحصار کرنے کی بجائے بھاپ اور بیرونی حرارت کو توانائی کے ذرائع کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طرح، ٹھوس آکسائیڈ الیکٹرولیسس آپریشنز کی نمایاں طور پر کم لاگت کو قابل بناتا ہے، کیونکہ گرمی عام طور پر کم مہنگی ہوتی ہے اور بعض اوقات قدرتی طور پر بعض صنعتی عمل کے ضمنی پیداوار کے طور پر پیدا ہوتی ہے۔

برسوں پہلے، ہائیڈروجن کو صرف سبز گاڑیوں کے ارتقاء کے حل کے طور پر دیکھا جاتا تھا۔ چونکہ الیکٹرک گاڑیوں نے زیادہ کرشن حاصل کیا ہے، ہائیڈروجن کو تیزی سے دوسری صنعتوں کے حل کے طور پر دیکھا جا رہا ہے۔

ہائیڈروجن کی مانگ میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے کیونکہ اس کا استعمال مختلف مقاصد کے لیے صنعتی اور مینوفیکچرنگ صنعتوں میں پھیلتا جا رہا ہے، بشمول آئل ریفائننگ، فولاد سازی اور سیمنٹ کی پیداوار۔ تاہم، جیسے جیسے ہائیڈروجن کی مقبولیت بڑھتی جا رہی ہے، سبز ہائیڈروجن کی اہمیت کو بڑھاوا نہیں دیا جا سکتا۔ خطرناک بات یہ ہے کہ 98% ہائیڈروجن جیواشم ایندھن سے بنتی ہے جس میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج پر کوئی کنٹرول یا ضابطے نہیں ہیں۔ لیکن سبز ہائیڈروجن میں اس کو تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے۔

تجارتی پلانٹ کی پیداوار کے دھوئیں سے لے کر پٹرول اور ڈیزل سے چلنے والی کار کے اخراج کے دھوئیں تک، سبز ہائیڈروجن کی پیداوار فوسل ایندھن کے توانائی کے ذرائع کی ضرورت کو کم یا ختم کرتی ہے جو کاربن ڈائی آکسائیڈ کی بڑی مقدار کو ہوا میں چھوڑتے ہیں۔ ڈیٹا سینٹر انڈسٹری میں، جیسا کہ اسٹوریج سسٹم ہائیڈروجن تیار کرتا ہے، اسے ڈیزل سے چلنے والے بیک اپ جنریٹرز کے بجائے مستقبل کے ڈیٹا سینٹرز کو متحرک کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، گرین ہائیڈروجن کے فوائد بہت زیادہ ہیں، جس سے حکومتوں اور تنظیموں کو قومی توانائی کی حفاظت کو تقویت ملتی ہے، ایندھن کا تحفظ ہوتا ہے، مجموعی اخراج کو کم کیا جاتا ہے اور کاروں سے لے کر وسیع عوامی ٹرانزٹ سسٹم تک نقل و حمل کے توانائی کے اختیارات کو متنوع بنایا جاتا ہے۔

گرین ہائیڈروجن ٹیکنالوجی اس سے بہتر وقت میں متعارف نہیں کرائی جا سکتی تھی۔ یو ایس انرجی انفارمیشن ایڈمنسٹریشن نے پیش گوئی کی ہے کہ 2050 تک عالمی توانائی کی طلب میں 47 فیصد اضافہ ہوگا۔ تیل اور کوئلے کی توانائی کی پیداوار کی صورت میں اس طلب کو پورا کرنے کا واحد طریقہ سبز ہائیڈروجن جیسے سبز طریقوں کو اپنانا ہے۔

اور تکنیکی کامیابیوں کی بدولت جنہوں نے بنیادی طور پر ہائیڈروجن کی پیداوار کو ڈیکاربونائز کیا ہے، بہت سی کمپنیاں کاربن آفسیٹس کی طرف رجوع کر رہی ہیں جو اپنے کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کرنے اور ای ایس جی کے جارحانہ اہداف کو پورا کرنے کے لیے گرین ہائیڈروجن کا فائدہ اٹھاتی ہیں۔

سبز ہائیڈروجن پیدا کرنے کا عمل فوائد کے ساتھ آتا ہے۔ انٹرنیشنل انرجی ایجنسی (IEA) کا کہنا ہے کہ سبز ہائیڈروجن سالانہ تقریباً 830 ملین ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ کو بچاتا ہے جب کہ روایتی جیواشم ایندھن کے طریقوں سے گیس پیدا کی جاتی ہے۔ یہ برطانیہ اور انڈونیشیا سے مل کر پورے سال کے اخراج کے برابر ہے!

بالکل اسی طرح جیسے کسی بھی نئی ٹیکنالوجی کے ساتھ، سبز ہائیڈروجن بوم پکڑنے کے ساتھ ہی اس پر قابو پانے کے لیے کچھ چیلنجز بھی ہیں۔ غور کرنے کے لیے کچھ مسائل میں عمل کی کارکردگی اور بڑے پیمانے پر پیداواری لاگت شامل ہیں، اس کے علاوہ طویل مدتی دباؤ والے ذخیرہ کرنے کے حل بھی شامل ہیں۔ چیلنجز کو ایک طرف رکھتے ہوئے، گرین ہائیڈروجن ایک دلچسپ نئی ٹیکنالوجی ہے جو سبز توانائی کی انتہائی ضروری بڑے پیمانے پر پیداوار کو متوازن کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔

جیواشم ایندھن سے ہٹنے کے ایک بڑے حصے میں روزمرہ کی کچھ مشینوں کو بجلی بنانا شامل ہے جو ہم استعمال کرتے ہیں جو کہ تیل اور گیس سے چلتی ہیں - کاریں اور مقامی ٹرانسپورٹ، اور مثال کے طور پر کچھ ممالک میں گھروں کو گرم کرنا۔ ان لوگوں کے لیے جو پہلے ہی بجلی سے گزر چکے ہیں، جیسے کمپیوٹر اور گھریلو آلات، جوہری اور قابل تجدید ذرائع سے بجلی جیسے ہوا اور شمسی کوئلے کی جگہ لے رہے ہیں۔

لیکن کچھ صنعتیں ایسی ہیں جن کو اتنی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے کہ روایتی قابل تجدید ذرائع ان کی طلب کو پورا نہیں کر سکتے۔ یہ ایک مسئلہ ہے، کیونکہ وہ صنعتیں گرین ہاؤس گیس کے سب سے زیادہ اخراج کرنے والوں میں شامل ہیں۔

یہ وہ جگہ ہے جہاں ماہرین کا کہنا ہے کہ سبز ہائیڈروجن میں بہت زیادہ صلاحیت موجود ہے۔
"ہوا، شمسی اور جوہری جیسے ذرائع سے حاصل ہونے والی بجلی ہمارے توانائی کے نظام کو ڈیکاربونائز کرنے کے لیے ضروری ہے - لیکن یہ اکیلے نہیں کر سکتی، اور طویل فاصلے کی نقل و حمل اور بھاری صنعتیں اس کے اخراج کو کم کرنے کے لیے مشکل ترین گھر ہیں،" توانائی کے تجزیہ کار نے کہا۔ بین الاقوامی توانائی ایجنسی۔

ریمے نے CNN کو بتایا، "ہائیڈروجن ان اہم خلا میں سے کچھ کو پر کرنے کے لیے کافی ورسٹائل ہے - کیمیکلز اور سٹیل کی صنعتوں کے لیے اہم فیڈ اسٹاکس یا طیاروں اور بحری جہازوں کے لیے کم کاربن ایندھن کے لیے اہم اجزاء فراہم کرنے میں۔"

مثال کے طور پر ہوائی جہاز یا بڑے جہاز کو چلانے کے لیے اتنی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے کہ شمسی یا ہوا سے بجلی ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والی بیٹری جہاز کے لیے بہت بڑی اور بھاری ہو گی۔ سبز ہائیڈروجن، دوسری طرف، مائع کی شکل میں آ سکتا ہے اور ہلکا ہے۔ ایئربس کے مطابق، جو صفر کے اخراج والے کمرشل ہوائی جہاز کو تیار کر رہا ہے، سبز ہائیڈروجن کی توانائی کی کثافت ہمارے آج استعمال کیے جانے والے جیٹ فیول سے تین گنا زیادہ ہے۔

جبکہ مائع سبز ہائیڈروجن صفر کاربن کا اخراج کرے گا، اس کی کچھ حدود ہیں۔ کھلی فضا میں جلانے پر یہ تھوڑی مقدار میں نائٹرس آکسائیڈ خارج کرتا ہے جو کہ ایک طاقتور گرین ہاؤس گیس ہے۔ اگر ہائیڈروجن کو فیول سیل کے ذریعے کھلایا جاتا ہے، تاہم، یہ صرف پانی اور گرم ہوا کا اخراج کرے گا۔

کچھ چھوٹے طیارے ہائیڈروجن فیول سیلز کے ساتھ اڑان بھرنے میں کامیاب ہو گئے ہیں، حالانکہ اس ٹیکنالوجی کو ابھی تک تجارتی طور پر نہیں بڑھایا گیا ہے۔

آب و ہوا کے اہداف کو حاصل کرنے کے لئے فی الحال تمام ہاتھ ڈیک پر ہیں۔ توانائی کی منتقلی کو واقعی ایک بڑے فروغ کی ضرورت ہے۔ ہائیڈروجن اس میں اہم کردار ادا کر سکتی ہے۔ ہائیڈروجن کو کامیابی کے ساتھ استعمال کرنے کے قابل ہونے کے لیے تعاون ضروری ہے، مثال کے طور پر، صنعت میں CO2 کی کمی، ہوائی جہاز کے لیے ای ایندھن اور تعمیر شدہ ماحول میں استعمال کرنے کے لیے۔ لیکن سرمایہ کاری کی ضرورت ہے اور سوالات ہیں۔

ہائیڈروجن کیا ہے؟
ہائیڈروجن ہماری کائنات کا سب سے عام عنصر ہے۔ عام حالات میں یہ گیس ہے اور ہم ہائیڈروجن گیس (H2) کی بات کرتے ہیں۔ ہائیڈروجن سب سے ہلکی گیس بھی ہے جسے ہم جانتے ہیں اور اس وجہ سے فی یونٹ حجم (m3 میں) کم توانائی کی کثافت ہے۔ فی وزن (کلوگرام میں)، ہائیڈروجن کی توانائی کی کثافت 120 میگاجولز (MJ) فی کلو ہے۔ یہ قدرتی گیس (45 MJ فی کلو) سے تقریباً تین گنا زیادہ ہے۔ ہائیڈروجن پر اکثر دباؤ پڑتا ہے۔ ہائیڈروجن گیس کو دبانے (کمپریسنگ) کے لیے، تاہم، ضروری توانائی (تقریباً 10%) کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔

سرمئی اور نیلی ہائیڈروجن کیا ہے؟
اس وقت دنیا بھر میں پیدا ہونے والی تقریباً تمام ہائیڈروجن نام نہاد 'گرے ہائیڈروجن' ہے۔ فی الحال پیداوار سٹیم میتھین ریفارمنگ (SMR) کے ذریعے ہوتی ہے۔ یہاں ہائی پریشر بھاپ (H2O) قدرتی گیس (CH4) کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن (H2) اور گرین ہاؤس گیس CO2 بنتی ہے۔ نیدرلینڈز میں، اس طرح سے تقریباً 0.8 ملین ٹن H2 پیدا ہوتا ہے، جس میں چار بلین کیوبک میٹر قدرتی گیس استعمال ہوتی ہے اور 12.5 ملین ٹن CO2 کا اخراج ہوتا ہے۔
'بلیو ہائیڈروجن' یا 'کم کاربن ہائیڈروجن' کی اصطلاح اس وقت استعمال ہوتی ہے جب سرمئی ہائیڈروجن کی پیداوار کے عمل میں خارج ہونے والا CO2 بڑی حد تک (80-90%) پکڑا اور ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ اسے سی سی ایس بھی کہا جاتا ہے: کاربن کیپچر اور اسٹوریج۔ یہ شمالی سمندر کے نیچے خالی گیس فیلڈز میں ہو سکتا ہے۔ دنیا میں کہیں بھی نیلی ہائیڈروجن بڑے پیمانے پر پیدا نہیں ہوتی۔

سبز ہائیڈروجن کیا ہے؟
گرین ہائیڈروجن، جسے 'قابل تجدید ہائیڈروجن' بھی کہا جاتا ہے، وہ ہائیڈروجن ہے جو پائیدار توانائی کے ساتھ پیدا ہوتی ہے۔ سب سے زیادہ معروف الیکٹرولیسس ہے، جس میں پانی (H2O) کو سبز بجلی کے ذریعے ہائیڈروجن (H2) اور آکسیجن (O2) میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ہالینڈ میں پارٹیوں کی ایک بڑی تعداد ان میگا واٹ پیمانے کے الیکٹرولائزرز کے ساتھ تجربہ کر رہی ہے۔ ہائیڈروجن بائیو ماس کے اعلی درجہ حرارت گیسیفیکیشن کے دوران بھی خارج ہوتی ہے۔

فیروزی ہائیڈروجن کیا ہے؟
نام نہاد پگھلی ہوئی دھاتی پائرولیسس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے قدرتی گیس سے پیدا ہونے والی ہائیڈروجن کو 'فیروز ہائیڈروجن' یا 'کم کاربن ہائیڈروجن' کہا جاتا ہے۔ قدرتی گیس پگھلی ہوئی دھات سے گزرتی ہے جو ہائیڈروجن گیس کے ساتھ ساتھ ٹھوس کاربن بھی خارج کرتی ہے۔ مؤخر الذکر ایک مفید ایپلی کیشن تلاش کرسکتا ہے، مثال کے طور پر، کار کے ٹائر۔ یہ ٹیکنالوجی ابھی لیبارٹری کے مرحلے میں ہے اور پہلے پائلٹ پلانٹ کو عملی جامہ پہنانے میں کم از کم دس سال لگیں گے۔

نیلے اور سبز کے درمیان مزید بنیادی فرق کیا ہیں؟
پیداوار کے طریقہ کار کے علاوہ، بہت سے دوسرے اہم اختلافات ہیں:
الیکٹرولائسز کے ذریعے پیدا ہونے والی صرف سبز ہائیڈروجن اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ سمندر اور زمین پر پیدا ہونے والی پائیدار بجلی کی بڑی مقدار ہمارے توانائی کے نظام میں مناسب طریقے سے ضم ہو سکتی ہے۔ صرف الیکٹرولیسس ہی بجلی کو ہائیڈروجن میں لچکدار طریقے سے (مطالبہ پر) تبدیل کر سکتا ہے اور پھر اسے ذخیرہ کر سکتا ہے۔
اس کے علاوہ، بڑے پیمانے پر الیکٹرولائسز کی ترقی سے بجلی کی بڑھتی ہوئی مانگ کو پورا کرنے میں مدد ملے گی اور اس طرح پائیدار توانائی کی ترقی کو تحریک ملے گی۔
معیار میں بھی فرق ہے۔ سبز ہائیڈروجن کی پاکیزگی زیادہ ہوتی ہے اور اسے فوری طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر گاڑی کے فیول سیل میں۔ بلیو ہائیڈروجن کی پاکیزگی کی سطح کم ہے، جو صنعتی استعمال کے لیے کافی ہے۔
بلیو ہائیڈروجن کی پیداوار صنعت کو 'ڈی کاربنائز' کرنے کا ایک طریقہ ہے، یعنی CO2 کو کم کرنا، بڑے پیمانے پر اور نسبتاً کم قیمت پر۔

مٹی سے سفید ہائیڈروجن مستقبل کی صاف توانائی کا ذریعہ ہے؟
ہم پہلے ہی سرمئی، نیلے اور سبز ہائیڈروجن کو جانتے ہیں، لیکن اب یہ ظاہر ہوتا ہے کہ سفید یا قدرتی ہائیڈروجن بھی دستیاب ہے۔ یہ قدرتی گیس کی طرح مٹی سے آتا ہے۔ جب ہائیڈروجن کو آکسیجن سے جلایا جاتا ہے تو صرف پانی نکلتا ہے۔ سفید ہائیڈروجن زیر زمین سے ایک قدرتی ہائیڈروجن ہے جو مستقبل میں توانائی کا ایک اہم ذریعہ بننے کی صلاحیت رکھتا ہے اگر اسے ہوا یا شمسی توانائی (سبز) کے ساتھ پانی کے برقی تجزیہ سے بنایا جائے۔
پھر یہ قدرتی راکھ یا کوئلے (گرے) سے نہیں بنایا جاتا، یہاں تک کہ پہلے CO2 (نیلے) کو پکڑ کر بھی نہیں۔ گیس بنیادی طور پر کیمیائی صنعت میں حرارتی عمل اور سٹیل اور کھاد کی تیاری میں استعمال ہوتی ہے۔ جیواشم سے سبز توانائی کی طرف منتقلی میں، یہ سورج اور ہوا کے بغیر ادوار کے دوران بجلی کے ذخیرہ کرنے والے بفر کے طور پر کام کر سکتا ہے۔

ہائیڈروجن توانائی کی منتقلی میں کیا کردار ادا کرتی ہے؟
ہمارے موجودہ انرجی مکس میں، تقریباً 20% بجلی کی صورت میں اور 80% قدرتی گیس یا مائع فوسل فیول (پیٹرول، ڈیزل) کی صورت میں فراہم کی جاتی ہے۔ ہمارے آب و ہوا کے اہداف مستقبل قریب میں اس صورتحال کو کافی حد تک تبدیل کرنے والے ہیں۔ ہوا اور شمسی توانائی سے پیدا ہونے والی بجلی کا حصہ تیزی سے بڑھے گا۔ متعدد ایپلی کیشنز جیسے ہیوی ٹرانسپورٹ، صنعت اور ہوا بازی میں اعلی درجہ حرارت کے عمل کے لیے، ایک اچھے برقی حل کی اب بھی کمی ہے اور ایک پائیدار گیس کی ضرورت ہے۔ ہائیڈروجن یہاں مفید کردار ادا کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، ہائیڈروجن ان لمحات کے لیے بڑے پیمانے پر ذخیرہ کرنے کی صورت میں اہم ہے جب یہ ہوا کے بغیر اور ابر آلود ہو۔

کون سے ممالک ہائیڈروجن پر بھی کام کر رہے ہیں؟
ناروے، آسٹریلیا، مراکش، چلی، سعودی عرب، چین اور جاپان جیسے ممالک گرین ہائیڈروجن کے ساتھ بہت سرگرم ہیں، اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ سبز ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے ہوا، شمسی یا ہائیڈرو پاور سے سستی قابل تجدید توانائی کی کافی (ممکنہ) دستیابی ہے۔ اس سے مستثنیٰ جاپان ہے، جو اپنی توانائی کی فراہمی کے لیے زیادہ تر درآمدات پر منحصر ہے اور اس نے بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن (سبز) درآمد کرنے کی حکمت عملی تیار کی ہے۔ ٹیکنالوجی کی ترقی میں اس کا کلیدی کردار ہے۔ گیس اور الیکٹرولائسز ٹیکنالوجی کے بارے میں ہمارے علم، بحیرہ شمالی میں ہوا کی توانائی کی بڑی صلاحیت اور توانائی سے بھرپور صنعت کی بدولت نیدرلینڈ اچھی پوزیشن میں ہے جس کو پائیداری کے لیے مضبوط عزم کرنے کی ضرورت ہے۔

ہم ہائیڈروجن کو کس کے لیے استعمال کرنے جا رہے ہیں؟
ہائیڈروجن عمل کی صنعت کے لیے خاص طور پر اہم ہے۔ اب یہ بنیادی طور پر کھاد کی تیاری کے لیے استعمال ہوتی ہے لیکن مستقبل میں اسے اعلی درجہ حرارت کے عمل کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے کہ اسٹیل کی پیداوار جس کے لیے اب قدرتی گیس یا کوئلہ استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، ہائیڈروجن نقل و حرکت میں کردار ادا کرے گی، مثال کے طور پر انٹرسٹی بسوں کے لیے جنہیں طویل فاصلہ طے کرنا پڑتا ہے اور جہاں الیکٹرک ڈرائیونگ کوئی حل نہیں ہے۔

ہائیڈروجن کا شہری کے لیے کیا مطلب ہے؟
مختصر مدت میں زیادہ واضح نہیں ہوگا۔ گھروں میں ہائیڈروجن کا استعمال، مثال کے طور پر، اگر ایسا ہوتا ہے تو بہت التوا میں پڑے گا۔ زیادہ تر گھروں کے لیے، ایک اجتماعی ہیٹ گرڈ یا الیکٹرک ہیٹ پمپ ایک بہتر حل پیش کرتا ہے۔ ٹریفک میں، ہائیڈروجن کاروں کی تعداد (فی الحال ایک سو سے کم) اور ہائیڈروجن فلنگ اسٹیشنوں کی تعداد (2018 میں: 3) آہستہ آہستہ بڑھے گی۔

خطرات کیا ہیں؟
ہائیڈروجن ایک بہت ہلکی گیس ہے، انتہائی آتش گیر اور 700 بار تک کے دباؤ میں نقل و حرکت میں استعمال ہوتی ہے۔ کسی بھی دوسری گیس کی طرح، پیداوار، نقل و حمل اور استعمال کے دوران اسے احتیاط کے ساتھ سنبھالنا اور اسے صرف پیشہ ور کمپنیوں پر چھوڑنا ضروری ہے۔ اگر ہائیڈروجن کو موجودہ گیس پائپ لائنوں میں استعمال کیا جانا ہے، تو یہ مزید تحقیق کرنا ضروری ہے کہ عملی طور پر ہائیڈروجن کس طرح 'برتاؤ' کرتی ہے۔ ہائیڈروجن قدرتی گیس سے ہلکی ہے اور والوز اور سیل سے زیادہ آسانی سے بچ سکتی ہے۔

TNO ہائیڈروجن تحقیق کے لحاظ سے کیا کر رہا ہے؟
TNO ایک آزاد ادارہ ہے جو جدید ترین اطلاقی تحقیق کا انعقاد کرتا ہے۔ ہائیڈروجن پر اس کی تحقیق پیداوار، بنیادی ڈھانچے اور ایپلی کیشنز (تبادلوں اور اختتامی استعمال) پر مرکوز ہے۔ 2020 میں، TNO نے ان تھیمز سے متعلق 50 سے زیادہ منصوبے شروع کیے ہیں۔ ان منصوبوں کے انتخاب کے لنکس ذیل میں مل سکتے ہیں (آئٹم 15)۔

گرین ہائیڈروجن کی ترقی کتنی دور ہے؟
2000 اور 2018 کے درمیان تقریباً 100 میگاواٹ کی کل صلاحیت کے ساتھ تقریباً 230 الیکٹرولائسز پراجیکٹس نے کام کیا (ذریعہ: IEA 2019، The Future of Hydrogen)۔ 2020 میں، عالمی سطح پر نصب شدہ صلاحیت 200 میگاواٹ تھی اور 2023 کے آخر تک تقریباً 2,400 میگاواٹ۔ یہ اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ ہم صرف شروعات کر رہے ہیں اور ہمیں ایک مکمل طور پر نئی سپلائی چین تیار کرنے کی ضرورت ہے۔
ہمیں نئی ​​کمپنیوں، نئے سپلائرز اور نئے مینوفیکچررز کی ضرورت ہے تاکہ بڑے اور اگلی نسل کے الیکٹرولیسس سسٹم کے لیے مواد اور اجزاء تیار کیے جائیں۔ ڈچ ہائی ٹیک انڈسٹری کے لیے یہ سنہری موقع ہے۔ یوروپی یونین کا مقصد 2030 تک یونین میں 40 گیگا واٹ الیکٹرولیسس کی صلاحیت اور شمالی افریقہ میں مزید 40 گیگا واٹ کی تنصیب کرنا ہے۔ اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے ہمیں تکنیکی اختراعات اور حقیقی منصوبوں دونوں کی رفتار کو تیز کرنے کی ضرورت ہوگی۔

الیکٹرولیسس کی طرف سے درپیش سب سے بڑے تکنیکی چیلنجز کیا ہیں؟
پانی کے الیکٹرولیسس کے لحاظ سے، فی الحال چار ٹیکنالوجیز دستیاب ہیں (AEM، SOE، PEM اور Alkaline)، ہر ایک اپنے مخصوص فوائد، نقصانات اور پختگی کی سطح کے ساتھ۔ الیکٹرولائسز (ایک نئی ونڈو یا ٹیب میں کھلتا ہے) (ایک مختلف ویب سائٹ کا حوالہ دیتے ہیں) کے ذریعے ہائیڈروجن کی پیداوار کے بارے میں ہماری ویڈیو دیکھیں۔ چاروں ٹیکنالوجیز کے لیے، تین اہم تحقیقی چیلنجز ہیں:
نظام سے وابستہ سرمائے کے اخراجات کو کم کرنے کے لیے
نظام کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے
بڑے پیمانے پر پیداوار کی راہ میں حائل رکاوٹوں کو دور کرنے کے لیے تاکہ 2030 تک 30 گیگا واٹ کی سالانہ عالمی الیکٹرولائزر پیداواری صلاحیت حاصل کی جا سکے۔

مصنوعات چین کے تمام خطوں میں فروخت ہوتی ہیں اور دنیا بھر کے ممالک کو برآمد کی جاتی ہیں۔ وہ امریکہ، جرمنی، مراکش، کینیا، سعودی عرب، ویت نام، الجیریا، ہندوستان، تنزانیہ اور تائیوان سمیت 20 سے زیادہ ممالک اور خطوں میں فروخت کیے گئے ہیں۔ چائنا ایرو اسپیس، پیٹرو چائنا، چائنا نیوکلیئر گروپ، بی وائی ڈی، جیولی اسپیشلٹی، ٹونی الیکٹرانکس، زینگ انرجی گروپ اور دیگر معروف انٹرپرائزز کو کامیابی کے ساتھ فراہم کیا۔ بہت سے سبز ہائیڈروجن ہائیڈروجن ہائیڈروجنیشن اسٹیشن ہیں جیسے وولانچابو، ہائیکو، ہینان، ہینان ہائیکو، یونن کنمنگ، وغیرہ سبز اور ہائیڈروجن بنانے کے منصوبے فراہم کرتے ہیں۔