ஹைட்ரஜன் (Hydrogen) எளிதில் தீப்பற்றக்கூடிய ஒரு வாயு என்பதால், அதனை மிக அதிக அழுத்தத்தில் சேமித்து வைக்கவும், கொண்டு செல்லவும் வேண்டும். இதனை இந்திய ரயில்வே எவ்வாறு பாதுகாப்பாகக் கையாளப் போகிறது? மேலும், ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் ரயில் எவ்வாறு செயல்படுகிறது?
பிரதமர் நரேந்திர மோடி ஹரியானாவின் ஜிந்த் (Jind) பகுதியில், இந்தியாவின் முதல் ஹைட்ரஜன் மூலம் இயங்கும் ரயிலை ஜூலை மாதம் 17-ஆம் தேதி கொடியசைத்துத் தொடங்கி வைக்க உள்ளார். பசுமைத் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதில் இந்திய இரயில்வேக்கு இது ஒரு முக்கிய மைல்கல்லாகும். உலக அளவில் ஒரு சில நாடுகள் மட்டுமே இத்தகைய தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளன.
ரயில்வே அமைச்சகத்தின் தகவல்படி, இந்த ரயில் உலகிலேயே மிக நீளமான ஹைட்ரஜன் ரயில் தொடர்களில் ஒன்றாகும். இதில் எட்டு பயணிகள் பெட்டிகளும், இரண்டு ஓட்டுநர் கட்டுப்பாட்டு எஞ்சின் பெட்டிகளும் உள்ளன. மேலும், 2,400 கிலோவாட் திறனுடன் உலகின் மிக சக்திவாய்ந்த ஹைட்ரஜன் ரயில்களில் ஒன்றாகவும் விளங்குகிறது.
ஜிந்த் - சோனிபட் இடையிலான 89 கி.மீ தூரத்திலான இந்த ரயில் பாதையில், இந்த ரயில் குறைந்தது 682 பயணிகளை ஏற்றிச் செல்லும் திறன் கொண்டது. இது மணிக்கு அதிகபட்சம் 75 கி.மீ வேகத்தில் இயங்கும். தினமும் இரண்டு முறை இந்த வழித்தடத்தில் இயக்கப்படும். இதன் மூலம் மொத்தம் 356 கி.மீ தூரத்தைக் கடக்க, இதற்கு சுமார் 300 கிலோ ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தேவைப்படும்.
ஹைட்ரஜன் எளிதில் தீப்பற்றக்கூடியது மற்றும் மிக அதிக அழுத்தத்தில் கொண்டு செல்லப்பட வேண்டியது என்பதால், இந்திய ரயில்வே இதை எப்படிப் பாதுகாப்பாகக் கையாளப் போகிறது? மேலும், இந்த ரயில் தொழில்நுட்ப ரீதியாக எப்படி இயங்குகிறது? என்பது குறித்த விளக்கம் பின்வருமாறு:
பிற நாடுகளில் ஹைட்ரஜன் ரயில்கள்
பிரான்ஸ் நாட்டின் மிகப்பெரிய ரயில் உற்பத்தி நிறுவனமான 'Alstom', இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை முதன்முதலாக 2016-ஆம் ஆண்டு பெர்லினில் நடந்த ஒரு கண்காட்சியில் அறிமுகப்படுத்தியது. இரண்டு பெட்டிகளைக் கொண்ட இவர்களது 'கொராடியா ஐலிண்ட்' (Coradia iLint) என்ற ரயில், இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஜெர்மனியில் இயக்கப்பட்டது. இதுவே உலகின் முதல் ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் பயணிகள் ரயிலாகும்.
பின்னர், ஜப்பான், சீனா மற்றும் அமெரிக்கா போன்ற நாடுகளும் தங்களது சொந்த ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் ரயில்களை அறிமுகப்படுத்தின.
இருப்பினும், அதிகப்படியான பயணிகளையும் மற்றும் சரக்குகளையும் கொண்டு செல்வதற்கு ஏற்றவாறு இந்தத் தொழில்நுட்பம் இன்னும் மேம்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. இதன் காரணமாகவே, மிகச் சில நாடுகள் மட்டுமே ஹைட்ரஜன் ரயில் சேவைகளைக் கொண்டுள்ளன. அவ்வாறு கொண்டுள்ள நாடுகளும் இவற்றை பெரும்பாலும் குறுகியதூரப் பயணங்களுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன.
ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன?
வழக்கமான மின்சார ரயில்கள் இயங்குவதற்கு, அவற்றுக்கு மின்சாரத்தை வழங்கும் மேல்நிலை மின்சாரக் கம்பிகள் தேவைப்படுகின்றன. ஆனால், ஹைட்ரஜன் ரயில்களுக்கு இந்த மின் கம்பிகள் தேவையில்லை. அதற்குப் பதிலாக, அவை ஹைட்ரஜனை ஆக்சிஜனுடன் இணைப்பதன் மூலம் தங்களுக்குத் தேவையான மின்சாரத்தைத் தாங்களாகவே தயாரித்துக் கொள்கின்றன.
இந்தியாவின் ஹைட்ரஜன் ரயிலில் உள்ள இரண்டு 'மின் உற்பத்திப் பெட்டிகள்' (Power cars) ஒவ்வொன்றிலும் தலா நான்கு ஒருங்கிணைந்த 'மின்னழுத்தப் பெட்டிகள்' (Power packs) இருக்கும். ஒவ்வொரு மின்னழுத்தப் பெட்டிகளிலும் ஒரு ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலமும், ஒரு லித்தியம் அயர்ன் பாஸ்பேட் மின்கலமும் இருக்கும்.
இந்த ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலமானது, ரயிலிலேயே அதிக அழுத்தத்தில் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ள ஹைட்ரஜனையும் (440 கிலோ), காற்றில் உள்ள ஆக்சிஜனையும் பயன்படுத்துகிறது. இவை இரண்டும் ஒன்றிணையும்போது மின்சாரம் உற்பத்தியாகிறது.
ஒவ்வொரு மின்னழுத்தப் பெட்டிகளும் 300 கிலோவாட் (kW) மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. இதில் 115 கிலோவாட் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலத்திலிருந்தும், 185 கிலோவாட் லித்தியம் அயர்ன் பாஸ்பேட் மின்கலத்திலிருந்தும் கிடைக்கிறது. ஒட்டுமொத்தமாக, ஒரு மின் உற்பத்திப் பெட்டிகளில் உள்ள நான்கு மின்னழுத்தப் பெட்டிகளும் சேர்ந்து 1,200 கிலோவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன.
இந்த இரயிலில் இரண்டு மின் உற்பத்திப் பெட்டிகள் இருப்பதால், இது மொத்தம் 2,400 கிலோவாட் (3,200 குதிரைத்திறன்) மின் ஆற்றலை உருவாக்குகிறது. இது குறுகிய தூரப் பயணங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் வழக்கமான மின்சாரப் பலவகை அலகுகள் (Electric Multiple Unit (EMU)) மற்றும் டீசல் மின்சாரப் பலவகை அலகுகள் (Diesel Electric Multiple Unit (DEMU)) இரயில்களின் ஆற்றலுக்கு இணையானதாகும்."
பழைய டீசல் மற்றும் மின்சாரத்தால் இயங்கும் ரயில் (DEMU) பெட்டிகளில் உள்ள டீசல் என்ஜின்களுக்குப் பதிலாக, சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டை ஏற்படுத்தாத பூஜ்ஜிய உமிழ்வு ஹைட்ரஜன்-மின்சார உந்துவிசை அமைப்பு (Zero-emission hydrogen-electric propulsion system) மூலம் இந்த ரயில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளதாக வடக்கு ரயில்வேயின் மூத்த அதிகாரி ஒருவர் தெரிவித்தார்.
மேலும், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலன் மற்றும் மின்கலன் அமைப்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை அந்த அதிகாரி விளக்கினார்.
எரிபொருள் மின்கலனானது ரயிலின் தேவைக்கேற்ப மாறாமல், சீரான அளவில் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்துகொண்டே இருக்கும். ரயில் நகரத் தொடங்கும்போது, அது எரிபொருள் மின்கலனில் இருந்து வரும் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. ஆரம்பத்தில் தேவைப்படும் மின்சாரத்தின் அளவு குறைவாக இருப்பதால், மீதமுள்ள கூடுதல் மின்சாரம் ரயிலில் உள்ள ஆற்றலைச் சேமிக்கப் பயன்படுகிறது. ரயில் வேகம் எடுத்து, அதிக மின்சாரம் தேவைப்படும்போது, பேட்டரியும் எரிபொருள் மின்கலனுடன் இணைந்து ரயிலுக்குத் தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது, என்றும் கூறினார்.
ரயில் செல்லும் வேகம் குறையும்போது, குறிப்பாக ஒரு நிலையத்தை நெருங்கும்போது, அதற்கான மின்சாரத் தேவை குறைகிறது. அந்தச் சமயத்தில் மின்சாரம் வழங்குவதை நிறுத்திக் கொள்கிறது. மேலும், எரிபொருள் கலனில் இருந்து கிடைக்கும் கூடுதல் மின்சாரம் அந்த மின்கலனை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, ஒரு முழுப் பயணத்தை முடிக்கும்போது, பேட்டரி சுமார் 80 விழுக்காடு மின்னேற்றம் செய்யப்பட்டிருக்கும், என்று அந்த அதிகாரி தெரிவித்தார்.
இந்த அமைப்பின் மிக முக்கியப் பகுதி — 'எரிபொருள் மின்கலன்' ஆகும். இது எரிபொருள் மின்கலன்களைத் தயாரிப்பதில் நிபுணத்துவம் பெற்ற 'Ballard' என்ற கனடா நாட்டு நிறுவனத்திடமிருந்து இறக்குமதி செய்யப்பட்டுள்ளது.
ஹைட்ரஜனைச் சேமித்து வைத்தல் மற்றும் விநியோகித்தல்
சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தம் என்பது 1 பார் (bar) ஆகும், ஆனால் ஹைட்ரஜனை 200 முதல் 500 பார் அழுத்தத்தில்தான் சேமித்து வைக்க வேண்டும். ரயில்களுக்கு தூய்மையான எரிபொருளாக ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துவதில் இருக்கும் மிகப்பெரிய சிக்கலே இதுதான். இது தவிர வேறு சில சவால்களும் உள்ளன. ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி இன்னும் குறிப்பிட்ட அளவில் மட்டுமே உள்ளது, மேலும் அதைக் கொண்டு செல்வதும் கடினமாக இருக்கிறது.
ரயில்களுக்குத் தடையின்றி ஹைட்ரஜன் கிடைப்பதை உறுதி செய்வதற்காக, ரயில்வே நிர்வாகம் ஜிந்த் (Jind) பகுதியில் 3,000 கிலோ கொள்ளளவு கொண்ட ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் நிரப்பும் வசதியை ஏற்படுத்தியுள்ளது. மேலும், ஹைட்ரஜனை வாகனங்களில் நிரப்பும்போது அதை -15°C வெப்பநிலையில் பராமரிப்பதற்காக ஒரு குளிரூட்டும் ஆலையையும் (Chiller plant) அமைத்துள்ளது. இந்த குறைந்த வெப்பநிலை ஹைட்ரஜனைத் திரவ நிலையில் வைத்திருக்க உதவுகிறது, இதனால் அதை எளிதாக நிரப்ப முடியும்.
ஒப்புதல்கள்
வடக்கு ரயில்வே ₹136 கோடி மதிப்பிலான இந்தத் திட்டத்தை 2020-21-ஆம் ஆண்டில் கையில் எடுத்தது. இந்திய ரயில்வேக்குத் தேவையான உந்துவிசை உபகரணங்களை (Propulsion equipment) வழங்கும் ஹைதராபாத்தைச் சேர்ந்த 'Medha’ நிறுவனத்திற்கு இதற்கான ஒப்பந்தம் வழங்கப்பட்டதைத் தொடர்ந்து, ஏப்ரல் மாதம் 2022-ஆம் ஆண்டில் பணிகள் தொடங்கப்பட்டன.
ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் இந்த ரயில் அனைத்து சோதனை ஓட்டங்களையும் வெற்றிகரமாக முடித்துள்ளது. இதனைத் தொடர்ந்து, மே மாதம் 22-ஆம் தேதி ரயில்வே அமைச்சகம் இந்த ரயிலை இயக்குவதற்கான ஒப்புதலை வழங்கியது.
இருப்பினும், ரயில்வே துறை இதுவரை வேறு எந்த ஹைட்ரஜன் ரயில் திட்டங்களையும் அறிவிக்கவில்லை. மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அதிகாரியின் கூற்றுப்படி, இதுபோன்ற திட்டங்களின் எதிர்காலம், இந்த முதல் ரயிலின் செயல்பாட்டைப் பொறுத்தே அமையும் என்றும் தெரிவித்துள்ளனர்.