તાજેતરના ટેક્નોલોજી સંબંધિત બે ઘટનાક્રમ એ દર્શાવી રહ્યા છે કે ભારત ભવિષ્ય માટે કેવી રીતે તૈયારી કરી રહ્યું છે. સ્વદેશી રીતે વિકસાવવામાં આવેલી 10-કોચની આ ટ્રેનસેટ જિંદ અને સોનીપત વચ્ચે 89 કિ.મી.ના માર્ગ પર દોડશે, જે દેશમાં ટકાઉ ટ્રેન મુસાફરી તરફ એક મહત્ત્વપૂર્ણ છલાંગ છે. 18 જુલાઈના રોજ હૈદરાબાદ સ્થિત સ્કાયરૂટ એરોસ્પેસે ’વિક્રમ-1’નું સફળતાપૂર્વક લોન્ચિંગ કર્યું. તે ભારતનું પ્રથમ ખાનગી રીતે વિકસાવવામાં આવેલું ઓર્બિટલ લોન્ચ વ્હીકલ છે. ‘મિશન આગમન’ લોન્ચિંગ એ ભારતના ખાનગી અંતરિક્ષ ક્ષેત્ર અને અંતરિક્ષમાં તેની વધતી કમર્શિયલ આકાંક્ષાઓ માટે એક ઐતિહાસિક સીમાચિહ્ન છે.
અત્યાર સુધી વૈશ્વિક સ્પેસ પાવર તરીકે ભારતનો ઉદય મોટા ભાગે ઇન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઓર્ગેનાઇઝેશન (ઇસરો) દ્વારા સંચાલિત રહ્યો છે. વર્ષોથી ઇસરોએ કરકસરયુક્ત ઉપગ્રહો લોન્ચ કરવાથી લઈને ચંદ્ર, મંગળ અને સૂર્ય સુધી સફળતાપૂર્વક પહોંચવા સુધીનાં અનેક સીમાચિહ્નો હાંસલ કર્યાં છે, જેનાથી વિશ્વભરમાં ઓળખ મળી છે. સ્કાયરૂટ એરોસ્પેસ એ ભારતની ’કેબ સર્વિસ ટુ સ્પેસ’ (અંતરિક્ષ માટેની કેબ સેવા) બનવાનું લક્ષ્ય ધરાવતું સ્ટાર્ટઅપ છે.
તેની સ્થાપના 2018માં કરવામાં આવી હતી. હાલમાં જ, તે 1.1 બિલિયન યુએસ ડોલરના મૂલ્યાંકનને પાર કરીને ભારતનું પ્રથમ સ્પેસ-ટેક યુનિકોર્ન બન્યું છે, જે તેને દેશનું સૌથી મૂલ્યવાન ખાનગી સ્પેસ સ્ટાર્ટઅપ બનાવે છે. આ કંપનીની સ્થાપના પવનકુમાર ચંદાના અને નાગા ભરત ડાકા દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જે બંને ઈસરોના ભૂતપૂર્વ એન્જિનિયરો છે. તેઓ ભારતનું પ્રથમ ખાનગી ઓર્બિટલ લોન્ચ વ્હીકલ બનાવવાની દૃષ્ટિ સાથે રાષ્ટ્રીય સ્પેસ એજન્સી છોડીને આવ્યા હતા.
એવા સમયે જ્યારે માત્ર સરકારી એજન્સીઓને જ સ્પેસ લોન્ચ કરવાની મંજૂરી હતી ત્યારે તેઓ માનતા હતા કે, ભારત પાસે નાના ઉપગ્રહોના લોન્ચિંગ માર્કેટમાં વૈશ્વિક સ્તરે સ્પર્ધા કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ ટેલેન્ટ અને મેન્યુફેક્ચરિંગ ઇકોસિસ્ટમ છે. સ્કાયરૂટનું વ્યાપક વિઝન માત્ર રોકેટ લોન્ચ કરવાથી આગળ વધે છે. કંપની નાના ઉપગ્રહો માટે સમર્પિત લોન્ચ સેવાઓ આપવા માંગે છે, જેથી ગ્રાહકો મોટા લોન્ચ વ્હીકલ્સ પર લોન્ચિંગ માટે મહિનાઓ કે વર્ષો સુધી રાહ જોવાને બદલે તેમની પોતાની સમયસીમા અને ભ્રમણકક્ષાની જરૂરિયાતોના આધારે મિશન બુક કરી શકે.
હાઇડ્રોજન ટ્રેન વિશે વાત કરીએ
આત્મનિર્ભર ભારત પહેલ હેઠળ વિકસાવવામાં આવેલી આ ટ્રેન એક રેટ્રોફિટેડ ડીઝલ-ઇલેક્ટ્રિક મલ્ટિપલ યુનિટ (ડેમુ) છે જે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન વચ્ચે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. આ રેલ પ્રોજેક્ટ બેવડા હેતુઓ પૂરા કરે છે: સ્વચ્છ ઊર્જાને પ્રોત્સાહન આપવું અને પ્રાદેશિક કનેક્ટિવિટી વધારવી. આ પ્રોજેક્ટ ભારતને હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરતા દેશોના પસંદગીના જૂથમાં મૂકે છે, જે અશ્મિભૂત બળતણ આધારિત ટ્રેક્શન સિસ્ટમ્સના ટકાઉ વિકલ્પ તરીકે વૈશ્વિક સ્તરે ઊભરી આવી છે.
ઓવરહેડ ઇલેક્ટ્રિફિકેશન કે ડીઝલ દહનની જરૂરિયાતને દૂર કરીને હાઇડ્રોજન ટ્રેનો કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. તેઓ બિન-વીજળીકૃત માર્ગો અથવા પર્યાવરણીય રીતે સંવેદનશીલ, મુશ્કેલ ભૂપ્રદેશો માટે એક આદર્શ ઝીરો-એમિશન (પ્રદૂષણ વગરનો) વિકલ્પ પૂરો પાડે છે. હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજી હાલમાં તેના પ્રારંભિક તબક્કામાં હોવાથી પાઇલટ પહેલ તરીકે વિકસાવવામાં આવેલ આ પ્રોજેક્ટ મૂલ્યવાન ઓપરેશનલ અનુભવ પૂરો પાડશે અને રેલવે ક્ષેત્રે હાઇડ્રોજન સંચાલિત ગતિશીલતાના ભવિષ્યના ઉપયોગોને ટેકો આપશે.
હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજી કેવી રીતે કામ કરે છે?
આપણે બધા જાણીએ છીએ કે, પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેનો ઓવરહેડ વાયરોમાંથી પાવર મેળવે છે, જ્યારે ડીઝલ એન્જિન બળતણ બાળે છે. પરંતુ આ હાઇડ્રોજન સંચાલિત ટ્રેનસેટ પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન (પીઈએમ) ફ્યુઅલ સેલ્સ દ્વારા ટ્રેનની અંદર જ પોતાની વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
· રેલ પ્રોજેક્ટમાં વપરાતી ટેક્નોલોજી એ સ્વચ્છ, ટકાઉ પાવર-ઉત્પાદનપદ્ધતિ છે.
· તે હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
ટ્રેન બે હાઇડ્રોજન ડ્રાઇવિંગ પાવર કાર (ડીપીસી) અને આઠ ટ્રેલર કોચ (ટીસી)થી સજ્જ છે. દરેક ડીપીસીમાં ફ્યુઅલ સેલ, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (એલએફપી) બેટરી અને હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ સિલિન્ડરો છે અને આ સિસ્ટમ 1,200 કિલોવોટ (લગભગ 1,600 હોર્સપાવર) ઉત્પન્ન કરે છે. બંને પાવર કાર મળીને આખી ટ્રેન માટે પૂરતી તાકાત પૂરી પાડે છે.
આનાથી કોઈ પ્રદૂષણ થતું નથી. આ પ્રક્રિયામાં બાયપ્રોડક્ટ તરીકે માત્ર પાણીની વરાળ અને ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન કોઈ હાનિકારક ઉત્સર્જન થતું નથી. કારણ કે, કોઈ બળતણ બાળવામાં આવતું નથી. આ હાઇડ્રોજનને રેલ પરિવહન માટે હાલમાં ઉપલબ્ધ સૌથી સ્વચ્છ પ્રોપલ્શન ટેક્નોલોજી બનાવે છે. ડીઝલ (43 મેગાજૂલ/ પ્રતિ કિલોગ્રામ)ની સરખામણીમાં હાઇડ્રોજન એ ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતું બળતણ (120 એમજે/કેજી) છે. તેમાં ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે અને કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ નિયંત્રિત રહે છે. આ લોન્ચિંગ સાથે ભારત પેસેન્જર રેલ સિસ્ટમ્સ માટે હાઇડ્રોજન પ્રોપલ્શનની શક્યતાઓ તપાસતાં જર્મની, જાપાન અને ચીન સહિતના અગ્રણી દેશોના ખાસ જૂથમાં જોડાણ પામ્યું છે. જે હાલમાં પાઇલટ પ્રોજેક્ટ તરીકે કાર્યરત છે, તેનો ઉદ્દેશ સમગ્ર ભારતીય રેલવે નેટવર્કમાં હાઇડ્રોજન ટેક્નોલોજીને વિસ્તૃત કરવાની શક્યતા, સુરક્ષા અને ઓપરેશનલ ખર્ચનું મૂલ્યાંકન કરવાનો છે.
– આ લેખમાં પ્રગટ થયેલાં વિચારો લેખકનાં પોતાના છે.
તાજેતરના ટેક્નોલોજી સંબંધિત બે ઘટનાક્રમ એ દર્શાવી રહ્યા છે કે ભારત ભવિષ્ય માટે કેવી રીતે તૈયારી કરી રહ્યું છે. સ્વદેશી રીતે વિકસાવવામાં આવેલી 10-કોચની આ ટ્રેનસેટ જિંદ અને સોનીપત વચ્ચે 89 કિ.મી.ના માર્ગ પર દોડશે, જે દેશમાં ટકાઉ ટ્રેન મુસાફરી તરફ એક મહત્ત્વપૂર્ણ છલાંગ છે. 18 જુલાઈના રોજ હૈદરાબાદ સ્થિત સ્કાયરૂટ એરોસ્પેસે ’વિક્રમ-1’નું સફળતાપૂર્વક લોન્ચિંગ કર્યું. તે ભારતનું પ્રથમ ખાનગી રીતે વિકસાવવામાં આવેલું ઓર્બિટલ લોન્ચ વ્હીકલ છે. ‘મિશન આગમન’ લોન્ચિંગ એ ભારતના ખાનગી અંતરિક્ષ ક્ષેત્ર અને અંતરિક્ષમાં તેની વધતી કમર્શિયલ આકાંક્ષાઓ માટે એક ઐતિહાસિક સીમાચિહ્ન છે.
અત્યાર સુધી વૈશ્વિક સ્પેસ પાવર તરીકે ભારતનો ઉદય મોટા ભાગે ઇન્ડિયન સ્પેસ રિસર્ચ ઓર્ગેનાઇઝેશન (ઇસરો) દ્વારા સંચાલિત રહ્યો છે. વર્ષોથી ઇસરોએ કરકસરયુક્ત ઉપગ્રહો લોન્ચ કરવાથી લઈને ચંદ્ર, મંગળ અને સૂર્ય સુધી સફળતાપૂર્વક પહોંચવા સુધીનાં અનેક સીમાચિહ્નો હાંસલ કર્યાં છે, જેનાથી વિશ્વભરમાં ઓળખ મળી છે. સ્કાયરૂટ એરોસ્પેસ એ ભારતની ’કેબ સર્વિસ ટુ સ્પેસ’ (અંતરિક્ષ માટેની કેબ સેવા) બનવાનું લક્ષ્ય ધરાવતું સ્ટાર્ટઅપ છે.
તેની સ્થાપના 2018માં કરવામાં આવી હતી. હાલમાં જ, તે 1.1 બિલિયન યુએસ ડોલરના મૂલ્યાંકનને પાર કરીને ભારતનું પ્રથમ સ્પેસ-ટેક યુનિકોર્ન બન્યું છે, જે તેને દેશનું સૌથી મૂલ્યવાન ખાનગી સ્પેસ સ્ટાર્ટઅપ બનાવે છે. આ કંપનીની સ્થાપના પવનકુમાર ચંદાના અને નાગા ભરત ડાકા દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જે બંને ઈસરોના ભૂતપૂર્વ એન્જિનિયરો છે. તેઓ ભારતનું પ્રથમ ખાનગી ઓર્બિટલ લોન્ચ વ્હીકલ બનાવવાની દૃષ્ટિ સાથે રાષ્ટ્રીય સ્પેસ એજન્સી છોડીને આવ્યા હતા.
એવા સમયે જ્યારે માત્ર સરકારી એજન્સીઓને જ સ્પેસ લોન્ચ કરવાની મંજૂરી હતી ત્યારે તેઓ માનતા હતા કે, ભારત પાસે નાના ઉપગ્રહોના લોન્ચિંગ માર્કેટમાં વૈશ્વિક સ્તરે સ્પર્ધા કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ ટેલેન્ટ અને મેન્યુફેક્ચરિંગ ઇકોસિસ્ટમ છે. સ્કાયરૂટનું વ્યાપક વિઝન માત્ર રોકેટ લોન્ચ કરવાથી આગળ વધે છે. કંપની નાના ઉપગ્રહો માટે સમર્પિત લોન્ચ સેવાઓ આપવા માંગે છે, જેથી ગ્રાહકો મોટા લોન્ચ વ્હીકલ્સ પર લોન્ચિંગ માટે મહિનાઓ કે વર્ષો સુધી રાહ જોવાને બદલે તેમની પોતાની સમયસીમા અને ભ્રમણકક્ષાની જરૂરિયાતોના આધારે મિશન બુક કરી શકે.
હાઇડ્રોજન ટ્રેન વિશે વાત કરીએ
આત્મનિર્ભર ભારત પહેલ હેઠળ વિકસાવવામાં આવેલી આ ટ્રેન એક રેટ્રોફિટેડ ડીઝલ-ઇલેક્ટ્રિક મલ્ટિપલ યુનિટ (ડેમુ) છે જે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન વચ્ચે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. આ રેલ પ્રોજેક્ટ બેવડા હેતુઓ પૂરા કરે છે: સ્વચ્છ ઊર્જાને પ્રોત્સાહન આપવું અને પ્રાદેશિક કનેક્ટિવિટી વધારવી. આ પ્રોજેક્ટ ભારતને હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરતા દેશોના પસંદગીના જૂથમાં મૂકે છે, જે અશ્મિભૂત બળતણ આધારિત ટ્રેક્શન સિસ્ટમ્સના ટકાઉ વિકલ્પ તરીકે વૈશ્વિક સ્તરે ઊભરી આવી છે.
ઓવરહેડ ઇલેક્ટ્રિફિકેશન કે ડીઝલ દહનની જરૂરિયાતને દૂર કરીને હાઇડ્રોજન ટ્રેનો કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. તેઓ બિન-વીજળીકૃત માર્ગો અથવા પર્યાવરણીય રીતે સંવેદનશીલ, મુશ્કેલ ભૂપ્રદેશો માટે એક આદર્શ ઝીરો-એમિશન (પ્રદૂષણ વગરનો) વિકલ્પ પૂરો પાડે છે. હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજી હાલમાં તેના પ્રારંભિક તબક્કામાં હોવાથી પાઇલટ પહેલ તરીકે વિકસાવવામાં આવેલ આ પ્રોજેક્ટ મૂલ્યવાન ઓપરેશનલ અનુભવ પૂરો પાડશે અને રેલવે ક્ષેત્રે હાઇડ્રોજન સંચાલિત ગતિશીલતાના ભવિષ્યના ઉપયોગોને ટેકો આપશે.
હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટેક્નોલોજી કેવી રીતે કામ કરે છે?
આપણે બધા જાણીએ છીએ કે, પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેનો ઓવરહેડ વાયરોમાંથી પાવર મેળવે છે, જ્યારે ડીઝલ એન્જિન બળતણ બાળે છે. પરંતુ આ હાઇડ્રોજન સંચાલિત ટ્રેનસેટ પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન (પીઈએમ) ફ્યુઅલ સેલ્સ દ્વારા ટ્રેનની અંદર જ પોતાની વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
· રેલ પ્રોજેક્ટમાં વપરાતી ટેક્નોલોજી એ સ્વચ્છ, ટકાઉ પાવર-ઉત્પાદનપદ્ધતિ છે.
· તે હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
ટ્રેન બે હાઇડ્રોજન ડ્રાઇવિંગ પાવર કાર (ડીપીસી) અને આઠ ટ્રેલર કોચ (ટીસી)થી સજ્જ છે. દરેક ડીપીસીમાં ફ્યુઅલ સેલ, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (એલએફપી) બેટરી અને હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ સિલિન્ડરો છે અને આ સિસ્ટમ 1,200 કિલોવોટ (લગભગ 1,600 હોર્સપાવર) ઉત્પન્ન કરે છે. બંને પાવર કાર મળીને આખી ટ્રેન માટે પૂરતી તાકાત પૂરી પાડે છે.
આનાથી કોઈ પ્રદૂષણ થતું નથી. આ પ્રક્રિયામાં બાયપ્રોડક્ટ તરીકે માત્ર પાણીની વરાળ અને ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન કોઈ હાનિકારક ઉત્સર્જન થતું નથી. કારણ કે, કોઈ બળતણ બાળવામાં આવતું નથી. આ હાઇડ્રોજનને રેલ પરિવહન માટે હાલમાં ઉપલબ્ધ સૌથી સ્વચ્છ પ્રોપલ્શન ટેક્નોલોજી બનાવે છે. ડીઝલ (43 મેગાજૂલ/ પ્રતિ કિલોગ્રામ)ની સરખામણીમાં હાઇડ્રોજન એ ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતું બળતણ (120 એમજે/કેજી) છે. તેમાં ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે અને કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ નિયંત્રિત રહે છે. આ લોન્ચિંગ સાથે ભારત પેસેન્જર રેલ સિસ્ટમ્સ માટે હાઇડ્રોજન પ્રોપલ્શનની શક્યતાઓ તપાસતાં જર્મની, જાપાન અને ચીન સહિતના અગ્રણી દેશોના ખાસ જૂથમાં જોડાણ પામ્યું છે. જે હાલમાં પાઇલટ પ્રોજેક્ટ તરીકે કાર્યરત છે, તેનો ઉદ્દેશ સમગ્ર ભારતીય રેલવે નેટવર્કમાં હાઇડ્રોજન ટેક્નોલોજીને વિસ્તૃત કરવાની શક્યતા, સુરક્ષા અને ઓપરેશનલ ખર્ચનું મૂલ્યાંકન કરવાનો છે.
– આ લેખમાં પ્રગટ થયેલાં વિચારો લેખકનાં પોતાના છે.