जब उचित तरीके से उत्पादन और उपयोग किया जाता है, तो हाइड्रोजन संभावित रूप से स्वच्छ ऊर्जा और औद्योगिक प्रणालियों की ओर संक्रमण में कई भूमिका निभा सकता है।हाइड्रोजन सीधे औद्योगिक और विनिर्माण प्रक्रियाओं में प्राकृतिक गैस और कोयले की जगह ले सकता है जहां उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, इमारतों को गर्म रखने के लिए प्राकृतिक गैस और हीटिंग तेल की जगह ले सकता है, और कारों और ट्रकों को बिजली देने के लिए गैसोलीन और डीजल ईंधन की जगह ले सकता है।

जब CO के साथ मिलाया जाता है₂सीधे हवा से पकड़ा गया,हाइड्रोजनइसका उपयोग कार्बन-तटस्थ सिंथेटिक ईंधन के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जो गैसोलीन, हीटिंग तेल, डीजल और जेट ईंधन की जगह ले सकता है, साथ ही कार्बन-तटस्थ रसायनों और प्लास्टिक के लिए फीडस्टॉक भी बना सकता है।

और हाइड्रोजन का उपयोग एक के रूप में किया जा सकता हैभंडारण माध्यमबिजली के लिए, जब मासिक या मौसमी समय के पैमाने पर बड़ी मात्रा में बिजली भंडारण की बात आती है तो बेहतर प्रदर्शन करने वाली बैटरियां।लेकिन हाइड्रोजन कई चुनौतियाँ भी प्रस्तुत करता है।

पहला इसे संग्रहीत करना है।हाइड्रोजन पर दबाव डालने या ठंडा करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।छोटे अणुकई सामग्रियों के माध्यम से फैलने की प्रवृत्ति होती है।इसके भंडारण के लिए नैनोमटेरियल का उपयोग और हाइड्रोजन को अन्य रसायनों में परिवर्तित करने जैसे आशाजनक नए विकल्प मौजूद हैं, लेकिन ये प्रौद्योगिकियां अभी तक परिपक्व नहीं हैं।फिलहाल, भंडारण लागत अधिक है।

दूसरी चुनौती इसका उत्पादन करना है।वर्तमान में, लगभग सभी हाइड्रोजन का उत्पादन प्राकृतिक गैस से होता है, जिससे बड़ी मात्रा में CO निकलती है₂वातावरण में.इसे ग्रे हाइड्रोजन के रूप में जाना जाता है और CO के कारण इसे चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जाना चाहिए₂इससे जो उत्सर्जन होता है।

नीला हाइड्रोजन भी प्राकृतिक गैस से उत्पन्न होता है, लेकिन CO₂इसे पकड़ लिया जाता है और बाहर निकालने के बजाय भूमिगत रूप से स्थायी रूप से संग्रहित कर लिया जाता है।दुर्भाग्य से, इसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में प्राकृतिक गैस का रिसाव होता है, जो मुख्य रूप से मीथेन है - एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस।

सबसे स्वच्छ समाधान, हरित हाइड्रोजन, पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए कार्बन तटस्थ ऊर्जा स्रोतों से बिजली का उपयोग करता है।लेकिन यह बेहद अप्रभावी है.जब तक अंततः हाइड्रोजन का उपयोग गर्मी या बिजली के लिए किया जाता है, तब तक मूल बिजली की आधे से अधिक ऊर्जा सामग्री नष्ट हो जाती है (इसे भी देखें)ब्लॉग भेजा).

हाइड्रोजन पर नई चिंताएँ

हाल ही में, एक तीसरी चुनौती सामने आई है: हाइड्रोजन रिसाव।हाल तक, रिसाव को केवल आर्थिक नुकसान के रूप में देखा जाता था।लेकिन दांव पर बहुत कुछ है.लीक हुआ हाइड्रोजन वायुमंडल में दुर्लभ OH रेडिकल्स के साथ प्रतिक्रिया करता है।इससे मीथेन के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए कम OH रेडिकल बचते हैं।इस प्रकार लीक हुआ हाइड्रोजन मीथेन के वायुमंडलीय जीवनकाल को बढ़ा देता है, जिससे जलवायु पर इसका प्रभाव बिगड़ जाता है।

शोधकर्ताओं ने विभिन्न हाइड्रोजन उपयोग परिदृश्यों के जलवायु लाभों का मूल्यांकन करने के लिए इन कारकों की एक साथ जांच की।केवल हरित हाइड्रोजन से जुड़े परिदृश्य इसके सापेक्ष मजबूत जलवायु लाभ प्रदान करते हैंजीवाश्म ईंधनहाइड्रोजन रिसाव दर को कम मानते हुए, उन्हें प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।लेकिन जैसे ही नीले हाइड्रोजन को मिश्रण में शामिल किया जाता है, और हाइड्रोजन रिसाव की दर अधिक मानी जाती है, लाभ कम हो जाते हैं, और कुछ मामलों में पूरी तरह से गायब हो जाते हैं।उदाहरण के लिए, 30% नीले हाइड्रोजन और 3% से अधिक रिसाव दर वाले परिदृश्य में 20 साल की अवधि में जीवाश्म ईंधन हाइड्रोजन की तुलना में अधिक गर्मी होगी।

वास्तव में कितना हाइड्रोजन लीक होगा?

इसका उत्तर यह है कि हम नहीं जानते, क्योंकि बहुत कम शोध किया गया है।यह मानने का कारण है कि प्राकृतिक गैस की तुलना में हाइड्रोजन का रिसाव अधिक होगा, और प्राकृतिक गैस रिसाव के कुछ अनुमान इसे 3% से अधिक बताते हैं।अब तक के सबसे व्यापक अध्ययन में अनुमान लगाया गया है कि हाइड्रोजन के लिए संभावित रिसाव दर 2.9%-5.6% है, लेकिन यह स्वीकार किया गया है कि यह अधिक हो सकती है।