सिद्धांत से इंजीनियरिंग वास्तविकता तक
वर्षों से, हाइड्रोजन समुद्री विघटनकरण चर्चाओं में एक प्रमुख स्थान पर रहा है, जिसे इसके शून्य-कार्बन दहन और सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व के लिए मूल्यवान माना जाता है। यूरोपीय समुद्री सुरक्षा एजेंसी (EMSA) की ओर से DNV द्वारा जारी एक अंतिम अध्ययन ने अब उस बातचीत को आकांक्षापूर्ण संभावना से परिमाणित इंजीनियरिंग बोझ तक बदल दिया है — और जो चित्र उभरता है वह उद्योग में कई लोगों की उम्मीद से काफी अधिक चुनौतीपूर्ण है।
DNV, एक नॉर्वेजियन वर्गीकरण समाज जिसके सुरक्षा आकलन वैश्विक शिपिंग उद्योग में महत्वपूर्ण वजन रखते हैं, को EMSA द्वारा हाइड्रोजन-ईंधन जहाजों के लिए व्यावहारिक सुरक्षा आवश्यकताओं का मूल्यांकन करने के लिए नियुक्त किया गया था। निष्कर्ष हाइड्रोजन शिपिंग के दरवाजे को बंद नहीं करते हैं, लेकिन वे कीमत और जटिलता की पट्टी को काफी बढ़ाते हैं कि कोई भी जहाज मालिक या डिजाइनर हाइड्रोजन को वाणिज्यिक सेवा में डालने से पहले स्पष्ट करना चाहिए।
सुरक्षा इंजीनियरिंग अंतर
DNV अध्ययन का मुख्य निष्कर्ष यह है कि हाइड्रोजन की भौतिक गुणों सुरक्षा चुनौतियाँ पैदा करती हैं जो मौजूदा जहाज डिज़ाइन के वृद्धिशील अनुकूलन के माध्यम से प्रबंधित नहीं की जा सकती हैं। हाइड्रोजन में एक अत्यंत व्यापक ज्वलनशीलता सीमा है — यह हवा सांद्रता के 4 और 75 प्रतिशत के बीच प्रज्वलित होती है — और इसके अणु उन सामग्रियों को पार कर सकते हैं जो अन्य ईंधनों को विश्वसनीयता से पकड़ते हैं। इस संयोजन के लिए उद्देश्य-निर्मित निहिताई प्रणालियों, जहाज पर सभी स्थानों में बढ़ी हुई वेंटिलेशन जहां हाइड्रोजन जमा हो सकता है, और पूरे जहाज में दोहरी पहचान और आपातकालीन प्रतिक्रिया क्षमताओं की आवश्यकता होती है।
ये आवश्यकताएं सीधे अतिरिक्त संरचनात्मक वजन, बढ़ी हुई डिज़ाइन जटिलता, और उच्च पूंजी लागत में अनुवाद करती हैं। कुछ जहाज वर्गों के लिए, विशेष रूप से उन जहां स्थान और वजन बजट कसकर सीमित हैं, हाइड्रोजन के लिए सुरक्षा लिफाफे को पूरा करने के लिए नौसेना आर्किटेक्चर के मौलिक पुनर्विचार की आवश्यकता हो सकती है, न कि सरल ईंधन प्रणाली प्रतिस्थापन के।
शिप मालिकों के लिए लागत निहितार्थ
वित्तीय निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं। तरलीकृत प्राकृतिक गैस के विपरीत, जिसमें शिपिंग में एक वैकल्पिक ईंधन के रूप में प्रवेश करते समय अर्थपूर्ण रीफिट की आवश्यकता थी, हाइड्रोजन के लिए जहाज पर ईंधन कैसे संग्रहीत, संभाला और वितरित किया जाता है, इसके अधिक मौलिक पुनर्डिज़ाइन की आवश्यकता होती है। क्रायोजेनिक तरल हाइड्रोजन भंडारण के लिए -253°C से नीचे तापमान बनाए रखने वाली इंसुलेशन प्रणालियों की आवश्यकता होती है। संपीड़ित गैसीय हाइड्रोजन सरल भंडारण प्रदान करता है लेकिन बहुत कम ऊर्जा घनत्व पर, जिसके लिए बड़े टैंक वॉल्यूम की आवश्यकता होती है जो कार्गो क्षमता को खाते हैं।
DNV का विश्लेषण इंगित करता है कि ये इंजीनियरिंग मांगें जहाज के प्रकारों में संपूर्ण निर्माण लागत में काफी वृद्धि करेंगी। IMO उत्सर्जन विनियमों के तहत पहले से ही पतली मार्जिन के माध्यम से नेविगेट करने वाले ऑपरेटरों के लिए, हाइड्रोजन से जुड़ी अतिरिक्त पूंजी और परिचालन व्यय अमोनिया, मेथनॉल, और उन्नत बायोईंधन जैसे विकल्पों के सापेक्ष एक महत्वपूर्ण निवारक प्रतिनिधित्व करता है जो कम इंजीनियरिंग ओवरहेड के साथ हाइड्रोजन की पर्यावरणीय प्रतिश्रुति साझा करते हैं।
EMSA अध्ययन क्यों महत्वपूर्ण है
वर्गीकरण समाज और समुद्री सुरक्षा नियामक जब नियम स्थापित करते हैं जो नियंत्रित करते हैं कि कौन से जहाजों का निर्माण किया जा सकता है और उन्हें कैसे संचालित किया जाना चाहिए, DNV मूल्यांकन को गंभीरता से लेते हैं। EMSA अध्ययन वैकल्पिक ईंधन जहाजों को नियंत्रित करने वाले यूरोपीय नियामक ढांचे को सूचित करेगा, और इसके निष्कर्ष हाइड्रोजन जहाजों के लिए अनुमति और प्रमाणन मार्ग कितनी जल्दी विकसित होते हैं इसको प्रभावित करने की संभावना है।
नियामक स्पष्टता वाणिज्यिक निवेश के लिए एक पूर्वापेक्षा है। शिप मालिक और उधारदाताएं हाइड्रोजन जहाज परियोजनाओं के लिए पूंजी प्रतिबद्ध नहीं करेंगे जब तक वे नहीं जानते कि उन्हें कौन सी सुरक्षा मानकों को पूरा करना चाहिए और प्रमाणन प्रक्रिया का सामना कैसे करना चाहिए। जब तक उन ढांचे स्थापित नहीं हो जाते, हाइड्रोजन का समुद्री अनुप्रयोगों में वाणिज्यिक तैनाती प्रदर्शन परियोजनाओं और विशिष्ट अनुप्रयोगों तक सीमित रहेगी।
जहां हाइड्रोजन के पास अभी भी एक मामला है
DNV अध्ययन पूरी तरह से हाइड्रोजन शिपिंग को खारिज नहीं करता है। लघु-सागर मार्गों के लिए जहां जहाज बार-बार बंदरगाह में लौटते हैं, गैसीय हाइड्रोजन भंडारण अधिक व्यवहार्य हो जाता है क्योंकि ईंधन भरने वाली लॉजिस्टिक्स सरल होती हैं और ऊर्जा घनत्व दंड कम मायने रखता है। फेरियों, बंदरगाह ट्यूग्स, और तटीय कार्गो जहाज पूर्वानुमानित समय सारणी पर संचालन हाइड्रोजन की तुलना में अधिक अनुकूल परिस्थितियां प्रस्तुत करते हैं।
अध्ययन यह भी स्वीकार करता है कि भविष्य की सामग्रियों और इंजीनियरिंग विकास सुरक्षा ओवरहेड को कम कर सकते हैं जो वर्तमान में लागतों को चलाता है। नई हाइड्रोजन-संगत सामग्रियां, सुधारी हुई संवेदक प्रणालियां, और बेहतर निहिताई तकनीकें सक्रिय अनुसंधान क्षेत्र हैं जो लंबे समय क्षितिज पर गणना को बदल सकते हैं।
समुद्री ईंधन के लिए प्रतिस्पर्धी परिदृश्य
समुद्री विघटनकरण संक्रमण प्रभावी रूप से कई ईंधन पाटों के बीच एक दौड़ है, और EMSA अध्ययन के हाइड्रोजन की लागत चुनौतियों पर निष्कर्ष प्रतिस्पर्धी विकल्पों को लाभ देंगे। अमोनिया, जिसे पुनर्नवीकरणीय हाइड्रोजन से संश्लेषित किया जा सकता है लेकिन मौजूदा LPG प्रणालियों के समान बुनियादी ढांचे का उपयोग करके संग्रहीत और परिवहन किया जा सकता है, गहरे समुद्र विघटनकरण ईंधन के रूप में एक प्रमुख उभरा है, बिल्कुल कारणों के लिए DNV रिपोर्ट हाइलाइट करता है: अधिक प्रबंधनीय सुरक्षा प्रोफ़ाइल, उच्च ऊर्जा घनत्व, और एक स्पष्टर नियामक पाटा। मेथनॉल और उन्नत बायोईंधन मौजूदा जहाज बेड़े के लिए और भी कम व्यवधानकारी संक्रमण प्रदान करते हैं।
यह लेख CleanTechnica द्वारा रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on cleantechnica.com