இந்தியாவின் சுயசார்பு இந்தியா (Atmanirbhar Bharat) திட்டத்தில் ஹைட்ரஜன் ரயில்களின் அறிமுகம் முக்கியப் பங்கு வகிக்க முடியும். இதன் மூலம் நாடு தூய்மையான மற்றும் பசுமையான எதிர்காலத்தை நோக்கி நகர உதவும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் ரயில்களை திறம்பட பயன்படுத்துவதற்கான தளவாடங்கள் மற்றும் உள்கட்டமைப்பில் இந்தியா இன்னும் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது.
சமீபத்தில், இந்திய ரயில்வே அதன் முதல் ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் பெட்டியை சோதித்தது. இது நாட்டின் முதல் ஹைட்ரஜன் ரயிலை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முக்கியமான படியாகும்.
உலகெங்கிலும், ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் ரயில்கள் கார்பன் உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கான ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகக் கருதப்படுகின்றன. இது 2070-ஆம் ஆண்டுக்குள் நிகர-பூஜ்ஜிய கார்பன் உமிழ்வை அடையும் இலக்கையும் கொண்ட இந்தியாவிற்கு, இந்த ரயில்கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் டீசல்-மின்சார எந்திரப் பொறிகளைப் போலல்லாமல், 'ஹைட்ரஜன் எரிபொருளால் இயக்கப்படும் ரயில் (Hydrail) அல்லது 'எச்-ரயில்கள்' (‘H-trains,’) என்றும் அழைக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் நடைமுறை மற்றும் பூஜ்ஜிய-உமிழ்வு முறையை வழங்குகின்றன.
பசுமையான, நிலையான போக்குவரத்தை நோக்கி
ஹைட்ரஜன் ரயில்கள், மேல்நிலை கம்பிகளைச் சார்ந்திருக்கும் வழக்கமான மின்சார ரயில்களைப் போலல்லாமல், அவற்றின் சொந்த மின்சார மூலத்தைக் கொண்டு செல்லும் மின்சார ரயில்கள் ஆகும். அவை ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலப் பகுதி (Hydrogen Fuel Cell (HFC)) தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன.
இது சுருக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜனை காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜனுடன் இணைப்பதன் மூலம் ஆற்றலை உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறையின் ஒரே துணை தயாரிப்பு நீர் நீராவி ஆகும். இது பயன்பாட்டின் இடத்தில் பூஜ்ஜிய-உமிழ்வு அமைப்பாக அமைகிறது.
எரிபொருள் மின்கலத்தால் தயாரிக்கப்படும் மின்சாரம் பேட்டரிகளில் சேமிக்கப்படுகிறது. ரயில் வேகமெடுக்கும்போது அல்லது சரிவுகளில் ஏறும் போது இந்த பேட்டரிகள் கூடுதல் சக்தியை வழங்குகின்றன. ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் மீளுருவாக்கம் செய்யும் பிரேக்கிங்கையும் பயன்படுத்துகின்றன. இது பிரேக்கிங் செய்யும்போது உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலைப் பிடித்து பேட்டரிகளை ரீசார்ஜ் செய்ய மின்சாரமாக மாற்றுகிறது.
பசுமை ஹைட்ரஜனால் இயக்கப்படும்போது - கிட்டத்தட்ட பசுமை இல்ல வாயு உமிழ்வுகள் இல்லாமல் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி நீரிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலப் பகுதி ரயில்கள் உண்மையிலேயே பசுமையான மற்றும் நிலையான போக்குவரத்து முறையாக மாறும்.
ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் ரயில் (Hydrail) குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது. அவை:
* எரிபொருள் பயன்பாட்டில் புகை வராது. இது ஒலி மற்றும் காற்று மாசுபாட்டைக் குறைக்கிறது.
* ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் மின்மயமாக்கப்பட்ட மற்றும் மின்மயமாக்கப்படாத பாதைகளில் இயக்க முடியும். இது பயன்பாட்டில் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையை அளிக்கிறது.
* மேல்நிலை மின்சார வயரிங் சாத்தியமில்லாத அல்லது எளிதில் சேதமடையக்கூடிய பாதைகளுக்கு இந்த ரயில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
* ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் எரிபொருள் நிரப்ப 20 முதல் 25 நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும். இது பேட்டரி-மின்சார ரயில்களை சார்ஜ் செய்வதைவிட வேகமானது.
இந்தியாவில், 2070ஆம் ஆண்டுக்குள் நிகர-பூஜ்ஜிய உமிழ்வை அடையும் இலக்குடன், ஹைட்ரஜன் மூலம் இயங்கும் ரயில்கள் இந்திய ரயில்வேக்கு ஒரு விருப்பத்தை வழங்குகின்றன. ஏனெனில், இது அதிக அளவு புதைபடிவ எரிபொருளைப் பயன்படுத்துகிறது. 2023-24-ஆம் ஆண்டில், ரயில் இழுவைக்கான எரிபொருள் பயன்பாடு 2018-19-ஆம் ஆண்டுடன் ஒப்பிடும்போது 136 கோடி லிட்டர் குறைக்கப்பட்டது.
தொடக்க செலவு அதிகமாக இருந்தாலும், ஹைட்ரஜன் ரயில்களைப் பயன்படுத்துவது நீண்டகாலத்திற்கு மலிவாக இருக்கும். குறிப்பாக மின்மயமாக்கல் இல்லாத பாதைகளில் இது மேல்நிலை மின்சாரக் கோடுகளை அமைப்பதற்கான அதிக செலவைத் தவிர்க்கிறது. இது இறக்குமதி செய்யப்பட்ட டீசலுக்கான தேவையையும் குறைக்கிறது. இது இந்தியாவின் எரிசக்தி பாதுகாப்பு மற்றும் வர்த்தக சமநிலையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.
தளவாடங்கள், உள்கட்டமைப்பு மற்றும் நிதி
இந்த நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் அதன் தனித்துவமான சவால்களுடன் வருகின்றன. அவை:
* மின்சார மற்றும் டீசல் ரயில்களைவிட ஹைட்ரஜன் ரயில்களை உருவாக்குவது மிகவும் விலை உயர்ந்தது.
* ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கும், சேமிப்பதற்கும், வழங்குவதற்கும் ஒரு பெரிய அமைப்பு தேவை. இது இந்தியாவில் இன்னும் இல்லை.
* பல ஹைட்ரஜன் ரயில்களை இயக்க பெரிய எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையங்கள் மற்றும் கனரக இயந்திரங்கள் தேவைப்படுகின்றன, இது அதை கடினமாகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் ஆக்குகிறது.
மின்சாரம் தூய மூலங்களிலிருந்து வருவதால் இந்தியாவின் முக்கிய மின்மயமாக்கப்பட்ட பாதைகளுக்கு நேரடி மின்சார ரயில்கள் மிகவும் பொருத்தமானவை. ஹைட்ரஜன் மிகவும் எரியக்கூடியது. எனவே இதற்கு உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் எரிபொருள் நிரப்பும் போது கடுமையான பாதுகாப்பு விதிகள் தேவை. இதற்கு பாதுகாப்பு அமைப்புகள் மற்றும் ரயில்வே ஊழியர்களுக்கான பயிற்சியில் கூடுதல் முதலீடு தேவைப்படுகிறது.
ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் மின்சார ரயில்களைவிட குறைவான திறமையுடன் செயல்படுகின்றன. ஏனென்றால் மின்சாரம் முதலில் ஹைட்ரஜனாக மாற்றப்படுகிறது (மின்னாற்பகுப்பு மூலம், சூரிய ஒளி அல்லது காற்றிலிருந்து மின்சாரம் தண்ணீரை ஹைட்ரஜனாகவும் ஆக்ஸிஜனாகவும் பிரிக்க பச்சை ஹைட்ரஜனை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது) பின்னர் ரயிலை இயக்க மீண்டும் மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது.
தற்போது, இந்தியாவில் பெரும்பாலான ஹைட்ரஜன் புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து (சாம்பல் ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கப்படுகிறது) வருகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி பெரிய அளவிலான பச்சை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது. இது ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் மூலம் போக்குவரத்தின் முழுமையான கார்பனேற்றத்தை அடைவதை கடினமாக்குகிறது.
வளர்ந்த இந்தியா திட்டத்தின் அடிக்கல்லாக ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் அமையுமா?
ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் தூய்மையான மற்றும் நிலையான எதிர்காலத்தை நோக்கிய இந்தியாவின் நகர்வில் ஒரு முக்கியமான படியாகும். குறிப்பாக தொலைதூர மற்றும் மலைப்பாங்கான பகுதிகளில் உள்ள பாதைகளுக்கு அவை சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த விருப்பத்தை வழங்குகின்றன.
இந்த ரயில்கள் இந்தியாவின் தேசிய பசுமை ஹைட்ரஜன் மிஷன் (National Green Hydrogen Mission (NGHM)) மற்றும் நாட்டில் வலுவான ஹைட்ரஜன் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்ட ஹைட்ரஜன் பாரம்பரிய முன்முயற்சியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
இதை அடைய, இந்தியாவுக்கு ஒரு தெளிவான உத்தி தேவை. குறைந்த செலவில் அதிக பசுமை ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய நாட்டின் வளர்ந்துவரும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி திறனைப் பயன்படுத்த திட்டம் இருக்க வேண்டும்.
ஹைட்ரஜன் உள்கட்டமைப்பிற்கான ஒரு நல்ல வலையமைப்பும் அவசியம். இதில் NGHM-ன் கீழ் ஹைட்ரஜன் நெடுஞ்சாலைகள் திட்டத்தைப் போலவே சேமிப்பு மற்றும் எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையங்களும் அடங்கும்.
எரிபொருள் மின்கலத் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்தவும், செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், அமைப்புகளை பாதுகாப்பானதாக்கவும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் பெரிய முதலீடுகள் தேவைப்படும்.
இந்தியா தனது ஹைட்ரஜன் இலக்குகளை அடைய, நீண்டகால தொலைநோக்குடன் கூடிய கொள்கைகள் தேவைப்படும். வலுவான ஹைட்ரஜன் அமைப்பை உருவாக்குவதோடு, சுத்தமான நீண்டதூர பயணத்திற்கு ஹைட்ரஜன் ரயில்களைப் பயன்படுத்தும் அதே வேளையில் இந்தக் கொள்கைகள் புதிய தொழில்நுட்பங்களுடன் தொடர்ந்து இருக்க வேண்டும்.
சுருக்கமாக, பசுமை ஹைட்ரஜனில் உலகளாவிய தலைவராக மாறுவது இந்தியாவின் எரிசக்தி பாதுகாப்பு மற்றும் பொருளாதார வளர்ச்சியை மேம்படுத்தும். உள்நாட்டு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியால் ஆதரிக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் ரயில்களின் புத்திசாலித்தனமான பயன்பாடு, தூய்மையான மற்றும் வலுவான எதிர்காலத்திற்கான இந்தியாவின் வளர்ந்த இந்தியா தொலைநோக்குப் பார்வையில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும்.