دنیا کو توانائی کی ضروریات کے چیلنج کا سامنا ہے — طلب اور رسد میں توازن، اخراجات اور ماحولیاتی اثرات — اور اس مسئلے کا ایک ممکنہ حل ہائیڈروجن ہے۔
ہائیڈروجن دہن انجنوں، ایندھن کے خلیات، اور قدرتی گیس حرارتی نظام کے متبادل کے طور پر ایندھن کے ذریعہ کے طور پر امید افزا ہے۔ اس کے دہن کا واحد بچا ہوا پانی ہے اور کاربن کے اخراج کے خطرے کے بغیر گیس پیدا کرنے کے کئی طریقے ہیں۔
تاہم، خالص ہائیڈروجن گیس روایتی جیواشم ایندھن کے مقابلے میں پائیدار طریقے سے پیدا کرنے اور ذخیرہ کرنے اور نقل و حمل کے لیے زیادہ مہنگی ہے۔ توانائی کے محققین ہائیڈروجن کو حاصل کرنے کے بہترین طریقے تلاش کرنے کے ساتھ ساتھ اس کی نقل و حمل کے لیے سب سے زیادہ عملی طریقے تلاش کرنے کی کوشش کر رہے ہیں تاکہ وہ قدرتی گیس یا پیٹرو کیمیکلز کا حقیقی مقابلہ کر سکے۔ اس مسئلے سے رجوع کرنے کے چند طریقے ہیں، ذیل میں مزید معلومات حاصل کریں۔
اس کے تمام استعمال کے لیے، خالص ڈائیٹومک ہائیڈروجن کی حدود ہوتی ہیں جو اسے بڑے پیمانے پر عملی ہونے سے روکتی ہیں۔ ہائیڈروجن ایندھن کی پیداوار سختی سے گرین ہاؤس گیسوں سے پاک نہیں ہے، اور پائیدار اور غیر پائیدار دونوں ہیں پیداوار کے طریقوں جس کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ اس وقت سب سے زیادہ امید افزا پانی کی الیکٹرولائٹک تقسیم ہے (قابل تجدید توانائی کا استعمال کرتے ہوئے)، جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن اور آکسیجن گیسیں پیدا ہوتی ہیں۔
پیداوار کا مسئلہ حل ہونے کے ساتھ، کارکردگی کا مسئلہ پیدا ہو جاتا ہے — محیطی دباؤ اور درجہ حرارت پر، ہائیڈروجن گیس کے فی یونٹ حجم کے لیے اتنی توانائی نہیں ہے کہ جیواشم ایندھن کے مقابلے میں تقابلی پیمائش فراہم کر سکے۔ ہائیڈروجن گیس کی توانائی کی کثافت فی کلوگرام روایتی ایندھن کے مقابلے میں تقریباً تین گنا ہے، تاہم حقیقت پسندانہ توانائی کی صلاحیت فی لیٹر شدت کے احکامات چھوٹے ہیں۔
جب کہ ہائیڈروجن گیس کو زیادہ دباؤ کے تحت کمپریس کیا جا سکتا ہے، اس کے لیے خصوصی آلات کے ساتھ ساتھ مزید توانائی کی بھی ضرورت ہوتی ہے، اور پھر بھی فی یونٹ وزن تقریباً 5% ہائیڈروجن حاصل کر سکتا ہے (جہاں بقیہ 95% دباؤ والے برتن کا وزن ہے۔ )۔ مائع ہائیڈروجن کے لیے بھی یہی کہا جا سکتا ہے جس کے لیے درجہ حرارت -253 °C یا اس سے زیادہ ٹھنڈا ہوتا ہے، جس کے لیے کولنگ آلات اور اضافی بجلی کی ضرورت ہوتی ہے۔
ہائیڈروجن کے موثر استعمال اور نقل و حمل کا بہترین حل جو سائنسدانوں نے پایا ہے وہ دراصل خالص ہائیڈروجن نہیں ہے۔ ایسے متبادل ہیں جن میں بہت زیادہ امکانات ہیں یعنی کیمیائی اسٹوریج اور فزیکل اسٹوریج۔
کیمیائی ذخیرہ وہ جگہ ہے جہاں ہائیڈروجن ایٹموں کو کیمیکل بانڈز کے ذریعے مالیکیولز کے اندر ذخیرہ کیا جاتا ہے، صرف کیمیائی رد عمل کے بعد جاری کیا جاتا ہے۔ ہائیڈروجن کے کیمیائی کیریئرز کے لیے بہت سے ممکنہ اختیارات ہیں، جیسے دھاتی ہائیڈرائیڈز یا نامیاتی مالیکیولز (مثلاً الکوحل، کاربوہائیڈریٹ)۔
سب سے زیادہ مؤثر ہونے کے لیے، ایک مواد میں وزن کے لحاظ سے کم از کم 7% ہائیڈروجن کی گنجائش ہونی چاہیے، اور اس کا کام کرنے کا درجہ حرارت 0 اور 100 ° C کے درمیان ہونا چاہیے۔ بہت سے دھاتی ہائیڈرائڈز کو ہائیڈروجن کے اخراج کے لیے کم از کم 200 ° C کا درجہ حرارت درکار ہوتا ہے۔ نامیاتی ہائیڈرو کاربن اسی طرح کی پوزیشن میں ہیں، CO کے اخراج کی اضافی خرابی کے ساتھ2 ایک ردعمل کی مصنوعات کے طور پر.
جسمانی ذخیرہ کرنے کے اختیارات ہائیڈروجن کو کسی مواد کی سطح پر اپنے اندر موجود گیس کو چھوڑنے سے کہیں زیادہ مقدار میں جذب ہونے دیتے ہیں۔ ان میں سے سب سے عام انتہائی غیر محفوظ سپنج نما مواد ہیں، جیسے ایکٹیویٹڈ کاربن یا میٹل آرگینک فریم ورک (MOFs)۔ 2020 میں رپورٹ کردہ ایک MOF وزن کے لحاظ سے 14% کی شاندار ہائیڈروجن صلاحیت حاصل کرنے کے لیے پایا گیا۔ تاہم، بہت سے MOFs کی حد یہ ہے کہ وہ بہت کم درجہ حرارت (کئی -200 ° C کے آس پاس) پر جذب کو بہترین طریقے سے انجام دیتے ہیں اور درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ ہی افادیت کھو دیتے ہیں۔
امونیا پہلے ہی کھادوں کے ایک اہم جزو کے طور پر اپنے لیے ایک نام بنا چکا ہے، جس کی عالمی سالانہ پیداوار 200 میں 2021 ملین ٹن سے تجاوز کر گئی ہے۔ اس نے کیمیائی ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کے طریقے کے طور پر بھی تحریک پیدا کی ہے۔
امونیا کی پیداوار کا موجودہ طریقہ سبز نہیں ہے — ہیبر کے عمل میں نائٹروجن گیس اور ہائیڈروجن گیس کا اعلی درجہ حرارت اور دباؤ پر ایک ساتھ رد عمل کرنا شامل ہے، جہاں زیر بحث ہائیڈروجن اکثر جیواشم ایندھن سے حاصل کی جاتی ہے۔ تاہم، توانائی کے سائنس دان متبادل پیداوار کے طریقوں، جیسے کہ ایندھن کے خلیات اور جھلی کے ری ایکٹر کے ساتھ پیش قدمی کر رہے ہیں، جو امونیا کو ایندھن، کھادوں اور بہت کچھ کے لیے ایک سبز نقش دے سکتے ہیں۔
امونیا ایک غیر نامیاتی مالیکیول ہے جو ایک نائٹروجن ایٹم اور تین ہائیڈروجن ایٹموں سے بنا ہے۔ یہ ہائیڈروجن کثافت اسے توانائی کے مقاصد کے لیے ہائیڈروجن کا ایک پرکشش کیمیائی کیریئر بناتی ہے، خالص مائع ہائیڈروجن کو ارد گرد لے جانے کے متبادل کے طور پر۔ درجہ حرارت کم -253 ° C کی ضرورت کے بجائے، امونیا صرف -77 ° C ماحولیاتی دباؤ پر، یا قدرے زیادہ دباؤ کے تحت -10 ° C تک کا مائع ہے۔ مزید برآں، امونیا میں کوئی کاربن نہیں ہوتا، اس لیے کاربن غیر جانبدار ایندھن کے ذریعہ کے طور پر بڑی صلاحیت ہے۔ اسے ریورس فیول سیل میں ہائیڈروجن اور نائٹروجن گیسوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جہاں ڈائیٹومک نائٹروجن ماحول کو بغیر کسی نقصان کے ماحول میں دوبارہ شامل ہو سکتی ہے۔
اگر آپ مختلف قسم کے کیمیکلز کے بارے میں مزید جاننا چاہتے ہیں، یا کیمیکلز کے ساتھ کام کرتے ہوئے خطرے کو کیسے کم کرنا چاہتے ہیں، تو ہم مدد کے لیے حاضر ہیں۔ ہمارے پاس لازمی رپورٹنگ کے ساتھ ساتھ جنریٹنگ میں آپ کی مدد کرنے کے لیے ٹولز موجود ہیں۔ ایسڈیڈی اور رسک اسیسمنٹس۔ ہمارے پاس ایک لائبریری بھی ہے۔ webinars عالمی حفاظتی ضوابط، سافٹ ویئر ٹریننگ، تسلیم شدہ کورسز، اور لیبلنگ کی ضروریات کا احاطہ کرنا۔ مزید معلومات کے لیے، آج ہم سے رابطہ کریں۔ sa***@ch******.net.
ذرائع کے مطابق:
