लिथियम आयन बैटरी या हाइड्रोजन ईंधन सेल, जानिए भविष्य में किस तकनीक से चलेगी कार-बस, कौन होगा सस्ता, सुंदर व टिकाऊ

जमशेदपुर, जासं। टाटा मोटर्स ने बाजार में इलेक्ट्रिक कार उतार दी है तो दूसरी ओर हाइड्रोजन वेहिकल भी बाजार में उतारने की तैयारी कर रही है। यह तो तय हो गया है कि अब पेट्रोल या डीजल से कार नहीं चलेगी। इलेक्ट्रिक कार और बस का उत्पादन और बिक्री जोर पकड़ रहा है। इसमें भी तरह-तरह के ऊर्जा स्राेत को आजमाया जा रहा है। इसमें बैटरी की भूमिका अहम होगी, लेकिन कौन सी। लिथियम आयन बैटरी या हाइड्रोजन ईंधन वाली बैटरी या सेल, बहस इस पर शुरू हो गई है। कौन सस्ता, सुंदर और टिकाऊ होगा।

आखिर क्या है फ्यूएल सेल इलेक्ट्रिक व्हीकल

इसके लिए हमें सबसे पहले यह समझना होगा कि दोनों में क्या अंतर है या इनकी खूबियां-खामियां क्या हैं। ऑटोमोबाइल सेक्टर के जानकार प्रकाश कुमार बताते हैं कि फ्यूएल सेल इलेक्ट्रिक व्हीकल (एफसीईवी) को हाइड्रोजन ईंधन कारों के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जो वाहन को गति देने के लिए कैटालिस्ट के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करते हैं। एफसीईवी और बैटरी इलेक्ट्रिक व्हीकल या बीईवी के साथ बिजली का स्रोत बिजली बना रहता है। हालांकि एक एफसीईवी ईंधन सेल का उपयोग करके हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से बिजली का उत्पादन करता है।

यह कैसे काम करता है

हाइड्रोजन को ऑन-बोर्ड स्टोर किया जाता है, जैसे पेट्रोल को आंतरिक दहन कार में संग्रहित किया जाता है, और ईंधन सेल वाहन में विद्युत मोटर को रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से उत्पन्न बिजली भेजता है। बीईवी के साथ, बिजली को लिथियम-आयन बैटरी में संग्रहित किया जाता है। ठीक उसी तरह जैसे यह किसी भी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के साथ होता है और सीधे एक या कई इलेक्ट्रिक मोटरों को स्थानांतरित किया जाता है, जो वाहन को आगे बढ़ाते हैं।

 

 रेंज और दक्षता

जैसे-जैसे चीजें खड़ी होती हैं, फायदा हाइड्रोजन से चलने वाले ईवीएस के साथ होता है। हाइड्रोजन प्रति किलोग्राम सैकड़ों गुना अधिक ऊर्जा प्रदान करता है, जो एक वाहन को अधिक भारी बनाए बिना एक लंबी दूरी प्रदान करता है। बीईवी के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा जो वाहन के वजन को बढ़ाए बिना अपनी सीमा का विस्तार नहीं कर सकती है। सीधे शब्दों में कहें, लिथियम-आयन बैटरी केवल हाइड्रोजन से भरे टैंक की तरह घनीभूत नहीं होती हैं। हाइड्रोजन टैंक के आकार में लगातार परिवर्तन सीमा में काफी वृद्धि कर सकता है। इसकी तुलना में, ली-आयन बैटरी के आकार में कोई भी वृद्धि को कम या छोटा बनाना ठीक नहीं है, क्योंकि विस्तारित रेंज को अतिरिक्त भार को भी पूरा करना चाहिए, जिससे समग्र दक्षता कम हो जाती है। अपने रास्ते में सॉलिड-स्टेट बैटरी के साथ बीईवी लगभग 1000 किमी की दूरी के लिए देखना चाहिए। सॉलिड-स्टेट बैटरियां न केवल अधिक चार्ज रखती हैं, बल्कि वर्तमान ली-आयन बैटरी को पूरी तरह चार्ज होने में लगभग आधा समय लेती हैं। हालांकि यह एफसीईवी के लिए ईंधन भरने के समय से अधिक लंबा है, अतिरिक्त रेंज ली-आयन बैटरी पर स्पॉटलाइट को वापस रखती है। लेकिन आम धारणा है कि एफसीईवी लंबी दूरी की यात्रा के लिए बेहतर है, जबकि बीईवी कम दूरी के लिए बेहतर है। हालांकि बीईवी और एफसीईवी की समग्र रेंज अपेक्षाकृत तुलनीय हो सकती है, यह ईंधन भरने का समय है जहां एफसीईवी आगे दिखता है। एक टैंक को हाइड्रोजन से भरने में उतना ही समय लगता है जितना पेट्रोल भरने में। इससे समय की बचत होती है, जिससे आपकी यात्रा की कुल अवधि से घटाया जा सकता है।

 

इलेक्ट्रिक कार में टेस्ला सबसे आगे

इलेक्ट्रिक कार में टेस्ला सबसे आगे चल रहा है। इसके मॉडल एस फास्ट चार्जिंग से आपको आधे घंटे में 80 प्रतिशत बिजली मिल सकती है, वहीं एक नियमित एसी चार्जर एक ईवी को पूरी तरह से चार्ज करने में पांच घंटे तक का समय लेता है। ध्यान रखें कि ली-आयन बैटरी केवल सीमित संख्या में फास्ट चार्जिंग साइकिल ले सकती है, और हाइड्रोजन स्पष्ट रूप से सरासर व्यावहारिकता के मामले में आगे है। यह बिजली घनत्व और ईंधन भरने का समय दो मुख्य कारण हैं, हाइड्रोजन वाणिज्यिक वाहन उद्योग में क्रांति ला रहा है। लंबी दूरी के परिवहन ट्रकों में भारी बैटरी नहीं हो सकती, क्योंकि यह उन्हें अपने माल के वजन को कम करने के लिए मजबूर करेगा। एक छोटी बैटरी सीमा को काफी कम कर देगी और कार्गो वितरित करने के लिए आवश्यक कुल समय में जोड़ देगी।

लंबी दूरी व भार सहने में कौन कितना सक्षम

स्थायित्व के मामले में बीईवी नुकसान में है, जबकि अधिकांश बीईवी निर्माता अपनी लिथियम-आयन बैटरी पर आठ साल या 1,60,000 किमी तक की वारंटी की पेशकश करते हैं। थर्मल प्रबंधन प्रणालियों द्वारा संरक्षित होने के बावजूद बैटरी स्वयं इलेक्ट्रिक चार्ज को बनाए रखने की क्षमता खोने से पहले केवल सीमित मात्रा में चार्जिंग चक्र ले सकती है। बैटरी बफ़र्स (जो बैटरी को पूरी तरह से चार्ज होने या खत्म होने से रोकते हैं, जिससे उसका जीवनकाल बढ़ जाता है) अपने जीवन चक्र के अंत में लिथियम-आयन बैटरी काफी कम रेंज प्रदान करती है, और जब इसे बदली जा सकती है, तो यह हमेशा महंगा पड़ता है। ईंधन सेल को बदलने की तुलना में कहीं अधिक महंगा है। दूसरी ओर एक ईंधन सेल का अनुमानित जीवनकाल 5000 घंटे या 2,40,000 किमी है, जो इसे आगे रखता है। हालांकि शोध-अनुसंधान ने साबित कर दिया है कि कम दूरी की ड्राइविंग ईंधन सेल पर गंभीर दबाव डालती है और यही उसके जीवन या आयु को कम करती है। निरंतर ड्राइविंग, जिसमें ईंधन सेल को लगातार गीला रखा जाता है, एक ईंधन सेल को औसतन लगभग आठ गुना लंबे समय तक चलने की अनुमति देगा। इसलिए यह लंबी दूरी की यात्रा के लिए कहीं अधिक अनुकूल है जहां बार-बार इंजन बंद करने की आवश्यकता नहीं होती है।

सुरक्षा के लिहाज से कौन बेहतर

ईंधन के रूप में ज्वलनशील द्रव का उपयोग करने की एक सदी के बाद, यह आश्चर्य की बात है कि हम हाइड्रोजन ईंधन को खतरनाक रूप में क्यों देखते हैं। टोयोटा मिराई, होंडा एफसीएक्स क्लैरिटी और हुंडई नेक्सो जैसी हाइड्रोजन कारों को ड्राइव करने के लिए पूरी तरह से सुरक्षित माना गया है। अब तक कोई बड़ी घटना दर्ज नहीं की गई है। वहीं बीईवी के लिए ऐसा नहीं कहा जा सकता है। हालांकि हाइड्रोजन के भंडारण और परिवहन, ईंधन भरने की प्रक्रिया को जोखिम भरा कहा जा रहा है। वास्तव में हाइड्रोजन से चलने वाली कारों के खतरे काफी हद तक सैद्धांतिक हैं। दशकों से हाइड्रोजन को औद्योगिक उपयोग में उपयोग किया जा रहा है। सड़क पर भी एफसीईवी के साथ कोई बड़ी घटना नहीं हुई है। इसके बावजूद कंप्रेस्ड हाइड्रोजन लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में अधिक जोखिम लगता है। इस हिसाब से बीईवी तुलनात्मक रूप से सुरक्षित विकल्प है।

 

किसकी उपलब्धता कितनी सुलभ

अविकसित हाइड्रोजन इंफ्रास्ट्रक्चर वाला भारत अकेला देश नहीं है। जापान और जर्मनी को अपवाद मान लें, तो अभी अधिकांश देशों को हाइड्रोजन स्टेशनों का उचित नेटवर्क बनाना बाकी है। एक शोध पत्रिका के अनुसार, दुनिया में लगभग 200 हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन स्थापित किए गए हैं, जिसमें लगभग 85 यूरोप और लगभग 80 अमेरिका में हैं।

 भारत में एफसीईवी नहीं

फिलहाल भारत में बिक्री के लिए कोई एफसीईवी नहीं है और इसके परिणामस्वरूप, कोई हाइड्रोजन ईंधन भरने वाला स्टेशन नहीं है। यदि कोई ब्रांड बाजार में एफसीईवी पेश करता है, तो चकाचौंध बुनियादी ढांचे की कमियों को देखते हुए, कुछ या कोई नहीं लेने वाला होगा। सरकार के प्रस्तावित "नेशनल हाइड्रोजन मिशन" और रिलायंस ने अक्षय हाइड्रोजन को समर्पित दो गीगा फैक्ट्री के निर्माण की घोषणा से यह कहा जा सकता है कि भारत हरित हाइड्रोजन के निर्माण और निर्यात के लिए एक वैश्विक केंद्र बनना चाहता है। भारत भी आयात पर निर्भर हुए बिना लिथियम-आयन कोशिकाओं का उत्पादन करने की योजना बना रहा है। टाटा केमिकल्स, एक्साइड इंडस्ट्रीज और टीडीएसजी जैसे ब्रांड लिथियम-आयन बैटरी के भारत के सबसे बड़े आपूर्तिकर्ता के रूप में उभर रहे हैं और आने वाले वर्षों में बैटरी तकनीक बहुत सस्ती होने का अनुमान है। सभी कार निर्माता 2030-2035 तक पूरी तरह से इलेक्ट्रिक होने का लक्ष्य रखते हैं, लेकिन कुछ ने हाइड्रोजन मार्ग अपनाने की बात की है।

टोयोटा, बीएमडब्ल्यू, जीएम, हुंडई और होंडा जैसे कई बड़े खिलाड़ी भविष्य के ईंधन के रूप में हाइड्रोजन से इंकार नहीं कर रहे हैं और एफसीईवी तकनीक को समानांतर रूप से विकसित करना जारी रखेंगे, हालांकि छोटी क्षमता में। जब तक एफसीईवी को अधिक स्वीकृति नहीं मिलती और अक्षय हाइड्रोजन का उत्पादन सस्ता नहीं हो जाता।