हरित हाइड्रोजन भारत के स्वच्छ ऊर्जा परिवर्तन के स्तंभ के रूप में उभर रहा है। इसका उत्पादन नवीकरणीय बिजली का उपयोग करके पानी को विभाजित करके किया जाता है। यह उर्वरक उत्पादन, पेट्रोलियम शोधन, लोहा और इस्पात विनिर्माण, भारी शुल्क सड़क परिवहन और शिपिंग जैसे क्षेत्रों में उत्सर्जन को कम करने में मदद कर सकता है।

हाइड्रोजन एक ऊर्जा वाहक है जो ऊर्जा को संग्रहित करता है और विभिन्न उपयोगों के लिए इसे उपलब्ध कराता है। ईंधन सेल में, यह ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके बिजली उत्पन्न करता है, जिससे केवल जल और ऊष्मा उप-उत्पाद के रूप में बचते हैं, साथ ही, कोई प्रदूषक यौगिक या ग्रीनहाउस गैसें नहीं बनती हैं। भले ही, शुद्ध हाइड्रोजन प्रकृति में प्रचुर मात्रा में नहीं पाया जाता, इसे जल या प्राकृतिक गैस जैसे यौगिकों से निकाला जा सकता है। इसलिए इसका पर्यावरणीय प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि इसे कैसे बनाया जाता है। पारंपरिक विधियां जीवाश्म ईंधन पर निर्भर करती हैं और कार्बन उत्सर्जन करती हैं।

सौर और पवन ऊर्जा से प्राप्त नवीकरणीय बिजली का उपयोग करके उत्पादन करने से इस कार्बन उत्सर्जन को काफी हद तक कम किया जा सकता है। नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके जल को विखंडित करके निर्मित हाइड्रोजन को हरित हाइड्रोजन कहा जाता है। जीवाश्म ईंधन आधारित विधियों के विपरीत, इस प्रक्रिया से बहुत कम कार्बन उत्सर्जन होता है। भारत के प्रचुर सौर और पवन संसाधन घरेलू उत्पादन को संभव बनाते हैं। इससे देश के ऊर्जा स्रोतों में विविधता आती है और ऊर्जा सुरक्षा मजबूत होती है। यह 2070 तक शुद्ध शून्य उत्सर्जन के भारत के लक्ष्य का भी समर्थन करता है।

हरित हाइड्रोजन उन क्षेत्रों में सबसे अधिक महत्वपूर्ण है जहां उत्सर्जन कम करना मुश्किल है। इसके कारणों में उच्च तापमान वाली गर्मी की आवश्यकता, रासायनिक प्रक्रियाएं और जीवाश्म ईंधन के बहुत कम विकल्प होना शामिल हैं। जिन क्षेत्रों में उत्सर्जन कम करना कठिन है, उनमें उर्वरक, पेट्रोलियम रिफाइनिंग, लोहा और इस्पात, भारी सड़क परिवहन और शिपिंग शामिल हैं। उर्वरक और रिफाइनिंग संयंत्रों में पहले से ही हाइड्रोजन का उपयोग होता है, इसलिए हरित हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन पर आधारित आपूर्ति की जगह ले सकती है। यह कम उत्सर्जन वाले इस्पात निर्माण, परिवहन के कुछ विशिष्ट उपयोगों और ऊर्जा भंडारण में भी मददगार हो सकता है। यह विशेष रूप से उन जगहों पर उपयोगी है जहां सीधे तौर पर विद्युतीकरण करना मुश्किल या कम व्यावहारिक है।

भारत के लिए, इसे बड़े पैमाने पर अपनाने से आयातित जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम हो सकती है। इससे वैश्विक स्तर पर ईंधन की कीमतों में होने वाले उतार-चढ़ाव का असर भी कम होगा। यह क्षेत्र विनिर्माण में नए अवसर खोल सकता है, निवेश आकर्षित कर सकता है, रोजगार पैदा कर सकता है और निर्यात को बढ़ा सकता है। पूरी वैल्यू चेन में क्षमताएं विकसित करने से घरेलू आपूर्ति श्रृंखला मजबूत होगी और औद्योगिक नवाचार को बढ़ावा मिलेगा। इस प्रकार, हरित हाइड्रोजन आत्मनिर्भरता, टिकाऊ औद्योगिक विकास और कम कार्बन वाले भविष्य को समर्थन दे सकता है।

उपयोग किए जाने पर हाइड्रोजन कोई कार्बन डाइऑक्साइड नहीं छोड़ती है, इसलिए इसका जलवायु प्रभाव इस पर निर्भर करता है कि इसका उत्पादन कैसे होता है। अगस्त 2023 में, नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय ने भारत के हरित हाइड्रोजन मानक को अधिसूचित किया। यदि उत्सर्जन 12-महीने के औसत के रूप में मापा जाता है, तो वेल-टू-गेट आधार पर, प्रति किलोग्राम हाइड्रोजन के बराबर 2 किलोग्राम सीओ2 से अधिक नहीं होने पर हाइड्रोजन हरे रंग के रूप में अर्हता प्राप्त करता है। इस प्रकार भारत औपचारिक रूप से हरित हाइड्रोजन को परिभाषित करने वाले पहले कुछ देशों में से एक बन गया।

हरित हाइड्रोजन का उत्पादन मुख्य रूप से जल के विद्युत अपघटन द्वारा होता है। विद्युत अपघटन में विद्युत का उपयोग करके यौगिकों को सरल पदार्थों में तोड़ा जाता है। यहां, नवीकरणीय विद्युत जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करती है, जिससे न्यूनतम उत्सर्जन होता है।

इसके लिए मुख्य उपकरण इलेक्ट्रोलाइज़र है। इसमें दो इलेक्ट्रोड - एक कैथोड और एक एनोड -होते हैं, जो एक विद्युत स्रोत से जुड़े होते हैं। ये एक इलेक्ट्रोलाइट के भीतर कार्य करते हैं, जो आयनों को सेल के माध्यम से गति करने में सहायता करता है। एक डायफ्राम गैसों को अलग रखता है जबकि आयनों को गुजरने देता है। जब विद्युत प्रवाह होता है, तो कैथोड पर हाइड्रोजन और एनोड पर ऑक्सीजन बनती है। आगे के उपयोग के लिए गैसों को अलग-अलग एकत्र किया जाता है। इस प्रकार, एक इलेक्ट्रोलाइजर नवीकरणीय विद्युत और जल को उद्योग, परिवहन और अन्य उपयोगों के लिए कम उत्सर्जन वाले ईंधन में परिवर्तित करता है।

इलेक्ट्रोलेसिस से पहले पानी को शुद्ध किया जाता है, क्योंकि अशुद्धियां सेल को नुकसान पहुंचा सकती हैं और उनका जीवनकाल कम कर सकती हैं। एमएनआरई के अनुसार, प्रति किलोग्राम हाइड्रोजन के लिए लगभग नौ लीटर डीमिनरलाइज्ड पानी की आवश्यकता होती है। इसके बाद, कम्प्रेशन से पहले हाइड्रोजन को सुखाया और शुद्ध किया जाता है। भारत का 'हरित हाइड्रोजन स्टैंडर्ड' इन सभी चरणों में होने वाले उत्सर्जन को ध्यान में रखता है।

भारत का लक्ष्य 2030 तक सालाना पांच मिलियन मीट्रिक टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन क्षमता विकसित करना है। यह बदलाव आयातित जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम कर सकता है और देश की दीर्घकालिक ऊर्जा सुरक्षा को मजबूत कर सकता है। उम्मीद है कि साल 2030 तक जीवाश्म ईंधन के कुल आयात में लगभग एक लाख करोड़ रुपये की कमी आएगी।

ऊर्जा सुरक्षा के अलावा, इससे आठ लाख करोड़ रुपये से अधिक का निवेश आने और विनिर्माण, बुनियादी ढांचे, अनुसंधान तथा परियोजना विकास के क्षेत्रों में छह लाख से अधिक नौकरियां पैदा होने की उम्मीद है। लक्षित मात्रा में हरित हाइड्रोजन के उत्पादन और उपयोग से सालाना लगभग 50 एमएमटी कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को रोकने में भी मदद मिल सकती है। इन प्रयासों के माध्यम से, औद्योगिक क्षेत्र में कार्बन उत्सर्जन को तेजी से कम करना, घरेलू विनिर्माण को मजबूत करना और भारत को हरित हाइड्रोजन के उत्पादन, उपयोग और निर्यात के लिए एक वैश्विक केंद्र के रूप में स्थापित करने का लक्ष्य है। यह साल 2047 तक 'विकसित भारत' के व्यापक दृष्टिकोण और 2070 तक 'नेट-जीरो' उत्सर्जन हासिल करने की भारत की प्रतिबद्धता में योगदान देगा।