डीकार्बोनाइजिंग हेवी-ड्यूटी परिवहन: क्या हाइड्रोजन इसका उत्तर है?

यह लेख द्वारा प्रायोजित है ईटन.

चूंकि ग्रीनहाउस गैस की बात आती है तो परिवहन सबसे बड़ा उत्सर्जक क्षेत्र बना हुआ है, इसलिए विद्युतीकरण पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है।

इलेक्ट्रिक कार की बिक्री में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, 168 की तुलना में 2021 की पहली छमाही में 2020 प्रतिशत की वृद्धि - सरकारी आदेशों और उत्सर्जन मानकों के कारण चीन और यूरोप में विशेष रूप से मजबूत बिक्री के साथ। इसके अतिरिक्त, एक दर्जन से अधिक देश ने अगले दो दशकों में शून्य-उत्सर्जन वाहन लक्ष्य या आंतरिक दहन इंजन वाहनों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने की घोषणा की है।

इस सप्ताह COP26 में, परिवहन क्षेत्र का डीकार्बोनाइजेशन एक प्रमुख फोकस था। लेकिन जबकि दुनिया इलेक्ट्रिक वाहन प्रौद्योगिकी में प्रगति करने की राह पर है, डीकार्बोनाइजेशन प्रयास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अभी भी निपटना बाकी है: भारी शुल्क वाले वाहन। 

लंबी दूरी के ट्रक और निर्माण वाहन, जो लंबे समय तक और एक समय में कई सैकड़ों मील तक चलने के लिए जाने जाते हैं, प्रतिनिधित्व करते हैं परिवहन उत्सर्जन का 20 प्रतिशत से अधिक. और इन वाहनों के लिए डीकार्बोनाइजेशन का मार्ग बहुत कठिन है, क्योंकि उनके काम को पूरा करने के लिए बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जहां चार्जिंग स्टेशन पर कार की बैटरी को पावर देना आपकी निजी इलेक्ट्रिक कार को चलाने के लिए पर्याप्त है, वहीं भारी-भरकम वाहनों को 50 गुना से अधिक ऊर्जा संग्रहीत करने के लिए भारी बैटरी और कई घंटों के चार्ज समय की आवश्यकता होगी। 

नवीनतम के साथ भी अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग तकनीक, एक इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहन प्रति मिनट चार्ज समय में केवल दो से तीन मील की सीमा प्राप्त करेगा। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, डीजल ईंधन से ईंधन भरने पर 100 मील प्रति मिनट की गति बढ़ जाती है। संक्षेप में, केवल विद्युतीकरण डीकार्बोनाइजेशन का उत्तर नहीं है। हालाँकि, जहाँ वादा है, वह हाइड्रोजन के साथ है। 

हाइड्रोजन ईंधन सेल के वादे और चुनौतियाँ 

एक व्यवहार्य समाधान आज हेवी-ड्यूटी, लंबी दूरी के वाहनों को डीकार्बोनाइज करने के लिए हरित हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है। परिवहन उद्योग हल्के-ड्यूटी वाहनों के लिए हाइड्रोजन समाधान का उपयोग करने में सफल रहा, हालांकि, भारी-ड्यूटी वाहनों के लिए प्रौद्योगिकी को स्केल करना इतना आसान नहीं है।

भारी अनुप्रयोगों के लिए ईंधन कोशिकाओं को स्केल करना जीवन, दक्षता और लागत के संदर्भ में नई और बहुत अलग आवश्यकताएं निर्धारित करता है। हालाँकि, ईटन प्रत्येक क्षेत्र में रोमांचक समाधान प्रदान कर रहा है: 

1. सही वायु प्रवाह प्राप्त करना 

ईंधन सेल एक ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है जो पानी में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को मिलाकर बिजली का उत्पादन करता है। हालाँकि, ईंधन सेल में ऑक्सीजन का सटीक प्रवाह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विद्युत उत्पादन को नियंत्रित करता है - और यह एक बड़ी चुनौती हो सकती है।

यहीं पर ईटन आता है। ईटन 20 से अधिक वर्षों से अपने विद्युत चालित वायु पंपों के साथ वायु नियंत्रक प्रौद्योगिकी में सबसे आगे रहा है। अपनी विशेषज्ञता के कारण, ईटन है अमेरिकी ऊर्जा विभाग के साथ साझेदारी इस क्षेत्र में प्रगति करना जारी रखें। 

वायु पंप ईंधन सेल के अंदर सबसे बड़ा विद्युत उपभोक्ता है, जिसमें लगभग 15-20 प्रतिशत विद्युत उत्पादन पंप को बिजली देने के लिए उपयोग किया जाता है। इसीलिए ईटन वायु नियंत्रक द्वारा उपयोग की जाने वाली बिजली की मात्रा को आधा करने के लिए काम कर रहा है।

प्रदर्शन से समझौता किए बिना दक्षता के इस स्तर को प्राप्त करना, साथ ही स्थायित्व बढ़ाना और स्वीकार्य लागत को बनाए रखना, ऊर्जा विभाग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।हाइड्रोजन अर्थशॉटभारी-भरकम, लंबी दूरी के ट्रकों की जरूरतों के लिए ईंधन सेल को अनुकूलित करने का कार्यक्रम।  

2. सटीक हाइड्रोजन नियंत्रण 

वायु प्रवाह को नियंत्रित करने के अलावा, ईटन ईंधन सेल के हाइड्रोजन आपूर्ति पक्ष की भी जांच कर रहा है। पारंपरिक हाइड्रोजन आपूर्ति प्रणालियाँ प्रदर्शन और दक्षता के लिए लागत और स्थायित्व की तुलना करती हैं। हाइड्रोजन सर्किट में नवाचार का परिचय देते हुए, ईटन का दृष्टिकोण ईंधन सेल में प्रवेश करने वाले प्रवाह को कुशलतापूर्वक और सटीक रूप से नियंत्रित करने और अतिरिक्त को पुन: प्रसारित करने में सक्षम है।

सटीक होने से, हम हाइड्रोजन को बर्बाद करने से बचते हैं और इस प्रकार समग्र दक्षता में और सुधार होता है। ये समाधान न केवल हेवी-ड्यूटी, ऑन-रोड वाहनों के लिए प्रासंगिक हैं, बल्कि डीकार्बोनाइजिंग विमान प्रणोदन में प्रगति भी कर सकते हैं। 

3. विद्युत शक्ति का प्रबंधन 

अधिकांश लाइट-ड्यूटी हाइड्रोजन वाहन एक बड़ी बैटरी को चार्ज करने के लिए एक छोटे ईंधन सेल का उपयोग करते हैं, जो बदले में एक इलेक्ट्रिक मोटर चलाता है। यह अवधारणा अच्छी तरह से काम करती है क्योंकि कारों में अपेक्षाकृत कम औसत पावर खपत होती है और केवल थोड़े समय के लिए उच्च पावर की आवश्यकता होती है। विद्युत प्रणाली इसलिए भी सरल है क्योंकि ईंधन सेल सीधे मोटर से संपर्क नहीं करता है।

लेकिन उस अवधारणा को हेवी-ड्यूटी ट्रकों तक बढ़ाने से बहुत बड़ी बैटरियां उत्पन्न होंगी - ईवी कार बैटरियों से लगभग पांच गुना बड़ी। ट्रकों के लिए, आदर्श समाधान एक ईंधन सेल है जो सभी बिजली स्तरों पर कुशलता से काम करता है और ब्रेक ऊर्जा को शुरू करने और संग्रहीत करने के लिए बहुत छोटी बैटरी का उपयोग करता है। 

हालाँकि, यह एक नई चुनौती प्रस्तुत करता है: विद्युत प्रणाली को और अधिक जटिल होना चाहिए क्योंकि इसे तीन स्रोतों से शक्ति मिश्रण करने की आवश्यकता होती है: ईंधन सेल; बैटरी; और बिजली की मोटर. यह, फिर से, ईटन के लिए एक प्रसिद्ध स्थान है, जिसके पास समान सेटिंग्स में विद्युत ऊर्जा के प्रबंधन में व्यापक माइक्रोग्रिड अनुभव है। और ईटन अंततः बैटरी की आवश्यकता को कम करने के लिए हाइड्रोजन वाहन अनुप्रयोगों में उस जानकारी को फिर से लागू कर रहा है। 

ईंधन सेल विद्युत उत्पादन, छोटी बैटरी और विद्युत पावरट्रेन में हेरफेर करके, ईस्टन का लक्ष्य हेवी-ड्यूटी वाहन में बैटरी के आकार को तीन से पांच गुना तक कम करना है। इससे न केवल वाहन की अग्रिम लागत कम हो जाती है बल्कि उसका वजन भी कम हो जाता है, जिससे ईंधन सेल ट्रक की माल ढुलाई क्षमता में सुधार होता है। 

सभी कोणों से डीकार्बोनाइजिंग 

यह स्पष्ट है कि हरित हाइड्रोजन नेट-शून्य भविष्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा। यह शून्य कार्बन उत्सर्जन जारी करता है और इसे नवीकरणीय स्रोतों से उत्पादित किया जा सकता है। और जबकि अभी भी चुनौतियों से पार पाना बाकी है, ईटन मार्ग प्रशस्त करने में मदद कर रहा है। ये चुनौतियाँ कंपनी के सबसे अच्छे स्थान पर आती हैं: विद्युत और यांत्रिक शक्ति का अभिसरण। 

इस क्षेत्र में ईटन का काम भी कंपनी के मिशन - जीवन और पर्यावरण की गुणवत्ता में सुधार - और इसके महत्वाकांक्षी, विज्ञान-आधारित के अनुरूप है 2030 स्थिरता लक्ष्य. ईटन ने 3 तक आईटी प्रौद्योगिकियों और इसकी संपूर्ण मूल्य श्रृंखला से अपने स्कोप 15 कार्बन उत्सर्जन को 2030 प्रतिशत तक कम करने के लिए प्रतिबद्ध किया है। और उसी समय सीमा में टिकाऊ समाधानों के लिए अनुसंधान और विकास में 3 बिलियन डॉलर खर्च करने के लिए प्रतिबद्ध है।

वाहन और पावरट्रेन नियंत्रण में ईटन की विशेषज्ञता, गैस और विद्युत प्रवाह के प्रबंधन में अपने अनुभव के साथ मिलकर, भविष्य के लिए कुशल, विश्वसनीय, सुरक्षित और लागत प्रभावी शून्य-उत्सर्जन समाधान विकसित करने में मदद करेगी। 

स्रोत: https://www.greenbiz.com/article/decollection-heavy-duty-transportation-हाइड्रोजन-उत्तर