കാലാവസ്ഥ വ്യതിയാനവും ഊർജവുമാണ് ആധുനിക സമൂഹം അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന പരസ്‌പര ബന്ധിതമായ രണ്ട് പ്രധാന പ്രശ്‌നങ്ങൾ. പരമ്പരാഗത ഊർജ സ്രോതസുകളായ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ ജ്വലനം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വന്‍ തോതില്‍ പുറത്തുവിടുകയാണ്. ഇത് മൂലം ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങള്‍ താപത്തെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ തന്നെ പിടിച്ചുനിര്‍ത്തുകയും അങ്ങനെ ഭൂമിയുടെ താപനില ക്രമാതീതമായി ഉയരുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത, കഴിഞ്ഞ 2 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങളിലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന നിലയിലാണ് ഇപ്പോഴുള്ളത്. ആഗോള താപനം ദീർഘകാലത്തേക്ക് തടയുന്നതിന്, മനുഷ്യ പ്രവർത്തനം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന അധിക CO2 അന്തരീക്ഷത്തില്‍ എത്തുന്നത് നിര്‍ത്തണം, അതായത്, CO2 ഉദ്വമനം 'നെറ്റ് പൂജ്യ'ത്തില്‍ എത്തിക്കണമെന്ന് കാലാവസ്ഥ വ്യതിയാനത്തെ കുറിച്ചുള്ള ഇന്‍റർ ഗവൺമെന്‍റൽ പാനൽ പുറത്തിറക്കിയ 2022 ലെ കാലാവസ്ഥ റിപ്പോർട്ടില്‍ പറയുന്നു.
ഉയർന്നുവരുന്ന കാലാവസ്ഥ ഭീഷണികൾ, ഹരിത ഊർജ ബദല്‍ വികസിപ്പിക്കാൻ ലോകത്തെ അനുദിനം പ്രേരിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ബദലിനുള്ള ചര്‍ച്ചകളില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ഉയര്‍ന്നുവരുന്ന ഹരിത ഊർജം ഹൈഡ്രജൻ ആണ്. എങ്കിലും വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തില്‍ നേട്ടമുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു മികച്ച ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദന രീതി കണ്ടുപിടിക്കുക എന്നത് വെല്ലുവിളിയായി തന്നെ തുടരുകയാണ്.
പെട്രോളിയം ശുദ്ധീകരണ പ്രവർത്തനങ്ങളിലും വളം ഉത്പന്നങ്ങളില്‍ ഒരു ഘടകമായും ഹൈഡ്രജൻ നിലവില്‍ ഉപയോഗിച്ച് വരുന്നുണ്ട്. പ്രകൃതി വാതകം ശുദ്ധീകരിച്ച്, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇത് വീണ്ടെടുക്കുന്നതിനാല്‍ 'ഗ്രേ ഹൈഡ്രജൻ' എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന, ഇത്തരം ഹൈഡ്രജൻ പക്ഷേ കാലാവസ്ഥയ്ക്ക് അനുയോജ്യമല്ല. ആഗോള തലത്തിൽ ഒരു വര്‍ഷം വ്യവസായത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന 70 ദശലക്ഷം ടൺ ഹൈഡ്രജനിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതാണ്. ഇത് വലിയ അളവില്‍ കാർബൺ പുറന്തള്ളലിന് കാരണമാകുന്നു.
പുനരുത്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന സ്രോതസുകളിൽ നിന്ന് വികസിപ്പിക്കുന്ന 'ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജനെ' പറ്റി അടുത്തിടെയായി ചര്‍ച്ചകള്‍ സജീവമാകുന്നുണ്ട്. ജലത്തെ വിഭജിക്കുന്ന 'വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം'(Electrolysis) ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാർഗമാണെന്ന് പഠനങ്ങള്‍ പറയുന്നു. കുറഞ്ഞ കാർബൺ ഊർജ സ്രോതസുകളായ സൗരോർജം, കാറ്റ് തുടങ്ങിയവയില്‍ നിന്ന് ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, ജർമ്മനി, ദക്ഷിണ കൊറിയ, ചൈന, ജപ്പാൻ, ഇന്ത്യ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങൾ തയ്യാറെടുക്കുകയാണ്.
ദേശീയ ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ മിഷന് 2023 ജനുവരിയിൽ 19,744 കോടി ഇന്ത്യ സര്‍ക്കാര്‍ അനുവദിച്ചിരുന്നു. ആഗോളതലത്തിൽ ഇന്ത്യയെ ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജന്‍റെ പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കളും വിതരണക്കാരുമാക്കാനാണ് മിഷൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. 2030-ഓടെ പ്രതിവർഷം കുറഞ്ഞത് 5 MMT (മില്യൺ മെട്രിക് ടൺ) ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാണ് മിഷൻ വിഭാവനം ചെയ്യുന്നത്.
ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദന പ്രക്രിയ താരതമ്യേന ലളിതമാണ്. ജല (H2O) തന്മാത്രകളെ വാതകങ്ങള്‍ H2 (ഹൈഡ്രജൻ), O2 (ഓക്സിജൻ) ആയി വിഭജിക്കാനാകും. ഇതില്‍ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ഉചിതമായ രീതിയിൽ സംഭരണികളിലേക്ക് പൈപ്പ് വഴി എത്തിക്കാം. എന്നാല്‍, 2023 ഡിസംബർ 14 ന് നേച്ചർ ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലേഖനത്തിൽ പീറ്റർ ഫെയർലി, ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനത്തില്‍ ചില ചോദ്യങ്ങള്‍ ഉയര്‍ത്തുന്നുണ്ട്. ഓരോ കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജൻ (H2) തന്മാത്രകൾ ലഭിക്കാന്‍ 9 ലിറ്റർ വെള്ളം (H2O) വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ചെയ്യണം. കൂടാതെ ഒരു കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജന്‍ ശുദ്ധീകരിക്കാന്‍ 15 ലിറ്റർ വെള്ളം വേറെയും വേണമെന്ന് ലേഖനത്തില്‍ പറയുന്നു.
സമുദ്രജലം ഹൈഡ്രജന്‍റെ ഒരു അനന്ത സ്രോതസാണെങ്കിലും ഡീസലൈനേഷൻ(ഉപ്പ് വെള്ളത്തില്‍ നിന്ന് ജലത്തെ വേര്‍തിരിക്കുന്ന രീതി) പ്ലാന്‍റുകള്‍ ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക പ്രത്യാഘാതങ്ങള്‍ക്ക് ഇടയാക്കും. ഡീസലൈനേഷൻ പ്ലാന്‍റുകൾ, കടൽജലത്തിൽ നിന്ന് ശുദ്ധജലം വേർതിരിച്ചെടുത്ത ശേഷം ശുദ്ധീകരണത്തിന് ഉപയോഗിച്ച രാസവസ്‌തുക്കളും ശേഷിക്കുന്ന അവശിഷ്‌ടങ്ങളും വീണ്ടും സമുദ്രത്തിലേക്ക് തന്നെ തള്ളും. ഇത് സമുദ്രത്തിന്‍റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ കാര്യമായി ബാധിക്കുകയും മത്സ്യം ഉൾപ്പടെയുള്ള സമുദ്ര ജീവികല്‍ നശിക്കുന്നതിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. അമിതമായി ഉപ്പുരസം ചേരുന്ന വെള്ളം ജീവികളുടെ കോശങ്ങളെ നിർജലീകരിച്ചാണ് ജീവികളുടെ മരണത്തിന് കാരണമാകുന്നത്.
നിലവിൽ, ഡീസലൈനേഷൻ പ്രവര്‍ത്തികളുടെ ഏതാണ്ട് 50 ശതമാനവും കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് പേർഷ്യൻ ഗൾഫിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയാണ്. ഡീസലൈനേഷൻ മൂലം 2050 ഓടെ ഗൾഫിലുടനീളം തീരദേശ ജലത്തിന്‍റെ താപനില 3 ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസ് എങ്കിലും ഉയരുമെന്ന് 2021 ഡിസംബറില്‍ മറൈൻ പൊല്യൂഷൻ ബുള്ളറ്റിനിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പേപ്പറിൽ പ്രവചിച്ചിരുന്നു. ഈ മേഖലയിലുണ്ടാകുന്ന കാലം തെറ്റിയ കനത്ത മഴയും വെള്ളപ്പൊക്കവും ഈ മാറുന്ന കാലാവസ്ഥയുടെ ദൃഷ്‌ടാന്തങ്ങളാണ്.
ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സിംഗപ്പൂരിന്‍റെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരത്ത് ഒരു പ്ലാന്‍റ് നിർമ്മിക്കാന്‍ യുഎസ് ആസ്ഥാനമായുള്ള സ്റ്റാർട്ടപ്പ് പദ്ധതിയിടുന്നതായി 2024 ഏപ്രിൽ 21 ന് സിഎന്‍എന്‍ അവരുടെ സൈറ്റിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ബ്ലോഗിൽ പറയുന്നുണ്ട്. കടൽജലം പമ്പ് ചെയ്‌ത് ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിലൂടെ കടത്തി വിട്ട്, ഒരേസമയം അമ്ലവും ആൽക്കലൈൻ ദ്രാവകങ്ങളും ഹൈഡ്രജനും ഓക്‌സിജനും ആയി വേർതിരിക്കുന്നതാണ് പ്ലാന്‍റിന്‍റെ പ്രവര്‍ത്തന പദ്ധതി.
സമുദ്ര ജലത്തിന്‍റെ പിഎച്ച് സാധാരണ നിലയിലാക്കാൻ, അമ്ല ജലം പാറക്കഷണങ്ങളുമായി കലർത്തി കടലിലേക്ക് തിരികെ വിടും. ആൽക്കലൈൻ ദ്രാവകത്തിലൂടെ വായു കടത്തിവിടും. ഇത് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ കാത്സ്യം കാർബണേറ്റ് പോലുള്ള ഖര പദാർഥമായി രൂപപ്പെടുത്തും. ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി സമുദ്രജലത്തിലുള്ള അധിക കാർബണുകളെ ഉപയോഗിക്കാന്‍ ഇത് സഹായകമാകും. ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മാത്രമല്ല, സമുദ്രത്തിലെ അസിഡിറ്റി കുറയ്ക്കാ‌നുള്ള മികച്ച മാർഗമായി കൂടിയാണ് പദ്ധതിയെ വിലയിരുത്തുന്നത്. എങ്കിലും ഈ പ്രക്രിയ കൂടുതൽ ആല്‍ക്കലി സ്വഭാവമുള്ളതിനാൽ സമുദ്ര രസതന്ത്രത്തിന്‍റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയെ തടസപ്പെടുത്തുമെന്നും വിമർശനമുണ്ട്.
ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജനായി മലിനജലം ഉപയോഗിച്ചാലുള്ള പാരിസ്ഥിതിക നേട്ടങ്ങളും ചില ഗവേഷകരുടെ പരിഗണനയിലുണ്ട്. ഹൈഡ്രജനും ഓക്‌സിജനും വിഭജിക്കാൻ മലിനജലം ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഹരിത ഊർജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനൊപ്പം ജല സംരക്ഷണത്തിനും മുതല്‍ കൂട്ടാവും എന്നാണ് വിലയിരുത്തല്‍.
ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജനും ഓക്‌സിജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‍റെ ചെലവ് കുറയ്ക്കാന്‍ പുതിയ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണ സാങ്കേതിക വിദ്യയ്ക്കും എഞ്ചിനീയറിങ് സംയോജനത്തിനും കഴിയണമെന്നും ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു. ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജന്‍ ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പത്തിക ലാഭം ഉണ്ടാക്കുന്നതിനൊപ്പം, പ്രക്രിയയില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഓക്സിജൻ, മാലിന്യം ഭക്ഷിക്കുന്ന സൂക്ഷ്‌മാണുക്കളെ നിലനിർത്താൻ ഉപയോഗിക്കാനാകുമോ എന്ന കാര്യത്തിലും ഗവേഷണം നടക്കുകയാണ്.
നഗരത്തിലെ 13.7 ജിഗാലിറ്റർ മലിനജലം കൊണ്ട് പ്രതിവർഷം 0.88 മെഗാടൺ ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാകുമെന്ന് സിഡ്‌നിയിലെ മുനിസിപ്പൽ വാട്ടർ അതോറിറ്റിയിലെയും സിഡ്‌നി യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെയും ഗവേഷകരും ചേര്‍ന്ന് കണ്ടെത്തിയതായി റിപ്പോർട്ടുണ്ട്. ഗ്രീന്‍ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മലിനജലം ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബെംഗളൂരു പോലുള്ള ഇന്ത്യൻ നഗരങ്ങളില്‍ പരീക്ഷിക്കാനാകും.
ഊർജ വാഹകനെന്ന നിലയിൽ, ഭൂമിയുടെ ആഴത്തിലുള്ള പ്രകൃതിദത്ത ഹൈഡ്രജൻ ഉൾപ്പടെയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ സംവിധാനത്തെ കാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നതാണ് എന്നാണ് പഠനം. എന്നാൽ ഈ ഇന്ധനത്തിന്‍റെ ഉത്പാദനം, സംഭരണം, പ്രക്ഷേപണം എന്നിവയിലെ ഫലപ്രാപ്‌തി സാങ്കേതിക വിദ്യകളെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഇരിക്കുന്നത്.
