भारत की पहली हाइड्रोजन-संचालित ट्रेन ने शुक्रवार को नई दिल्ली और जिंद के बीच परीक्षणों का एक नया सेट चलाया, जिसमें इंजीनियरों ने आपातकालीन ब्रेकिंग दूरी और दोलन पर नज़र रखी, क्योंकि परियोजना वाणिज्यिक सेवा के करीब पहुंच गई है।
परीक्षण के दौरान ट्रेन ने जींद-सोनीपत खंड पर 120 किमी प्रति घंटे की अधिकतम गति को छुआ, हालांकि इसकी परिचालन गति 75 किमी प्रति घंटे निर्धारित की जाएगी। इससे पहले सोनीपत और जींद के बीच ट्रायल का एक दौर पूरा हो चुका था।
रेलवे बोर्ड ने 22 मई के पत्र में दस कोच वाले ट्रेनसेट की शुरूआत को मंजूरी दे दी थी। रेल मंत्रालय ने मंजूरी की घोषणा पांच दिन बाद, 27 मई को की, लेकिन अभी तक यात्री सेवाएं शुरू करने की तारीख की घोषणा नहीं की गई है।
यहां बताया गया है कि परियोजना के बारे में अब तक क्या पता है और तकनीक कैसे काम करती है:
परियोजना
ट्रेनसेट एक रेट्रोफिटेड डीजल इलेक्ट्रिक मल्टीपल यूनिट (DEMU) है – एक प्रकार का रेक जो भारत में छोटी और मध्यम दूरी के मार्गों पर पहले से ही आम है – जिसे डीजल के बजाय हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं पर चलने के लिए परिवर्तित किया गया है।
रेट्रोफिट का अनुबंध हैदराबाद स्थित रेलवे इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता मेधा सर्वो ड्राइव्स को दिया गया था, जिसने ईंधन सेल प्रौद्योगिकी के लिए कनाडा के बैलार्ड पावर सिस्टम्स के साथ साझेदारी की थी।
ट्रेन में 1,200 किलोवाट की दो ड्राइविंग पावर कारें (डीपीसी) होंगी, और शेष आठ गाड़ियां यात्री कारें होंगी। इस आधार पर, रेलवे का कहना है कि यह ब्रॉड-गेज लाइन पर दुनिया का सबसे लंबा और सबसे शक्तिशाली (2,400 किलोवाट) हाइड्रोजन ट्रेनसेट होगा।
रेलवे अपने अधिकांश नेटवर्क को विद्युतीकृत करने का इरादा रखता है, इसलिए हाइड्रोजन ट्रेनों की योजना बड़े पैमाने पर उन लाइनों के लिए बनाई जा रही है जिनका विद्युतीकरण करना मुश्किल है या जिनमें विरासत मार्ग शामिल हैं। फिलहाल, ‘हेरिटेज के लिए हाइड्रोजन’ कार्यक्रम के तहत केवल 35 ऐसे रेल मार्गों की परिकल्पना की जा रही है।
ईंधन भरने का काम जिंद में स्थापित एक संयंत्र द्वारा किया जाएगा, जहां 1 मेगावाट का पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन (पीईएम) इलेक्ट्रोलाइजर एक दिन में लगभग 420-430 किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करता है, स्पेन की एच2बी2 इलेक्ट्रोलिसिस टेक्नोलॉजीज और जीआर प्रमोटर ग्रुप के संयुक्त उद्यम ग्रीनएच इलेक्ट्रोलिसिस के अनुसार, जिसने मेधा के साथ 2023 के अनुबंध के तहत सुविधा का निर्माण किया था।
साइट में 3,000 किलोग्राम भंडारण क्षमता और तेजी से ईंधन भरने के लिए दो डिस्पेंसर हैं।
ईंधन के एक चक्र पर ट्रेन लगभग 250 किमी चल सकती है।
फिलहाल, लागत का अनुमान लगाया गया है ₹प्रत्येक ट्रेन के लिए 80 करोड़ रुपये और ₹अन्य विकासों के अलावा मार्ग बुनियादी ढांचे के लिए 70 करोड़ रुपये। एक लिखित में लोकसभा उत्तर दिसंबर 2025 में, रेल मंत्री अश्विनी वैष्णव ने कहा कि पारंपरिक ट्रैक्शन सिस्टम के साथ उचित लागत की तुलना अभी तक संभव नहीं है, क्योंकि परियोजना और इसके बुनियादी ढांचे को अभी भी पायलट आधार पर विकसित किया जा रहा है।
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यह क्यों मायने रखती है
मुख्यतः क्योंकि यह स्वच्छ प्रौद्योगिकी है। हाइड्रोजन ईंधन सेल ऑक्सीजन के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से बिजली का उत्पादन करता है, और इसका एकमात्र उप-उत्पाद जल वाष्प है, इसलिए उपयोग के समय ट्रेन में कोई कार्बन उत्सर्जन नहीं होता है।
यह परियोजना भारत को जर्मनी, जापान, चीन और अमेरिका के साथ उन देशों के एक छोटे समूह में रखती है, जिन्होंने हाइड्रोजन से चलने वाली यात्री ट्रेनें बनाई हैं या बना रहे हैं। जर्मनी की एल्सटॉम कोराडिया आईलिंट, जिसने 2018 में वाणिज्यिक सेवा में प्रवेश किया, दुनिया में पहली थी।
भारतीय रेलवे के लिए, जिसने खुद को शुद्ध-शून्य कार्बन उत्सर्जक बनने का लक्ष्य निर्धारित किया है, विद्युतीकरण मुख्य प्राथमिकता है और शेष अंतराल के समाधान के रूप में हाइड्रोजन को पेश किया जा रहा है। इनमें गैर-विद्युतीकृत खंड, कठिन इलाके और नीलगिरी, दार्जिलिंग और कांगड़ा घाटी जैसी विरासत लाइनें शामिल हैं।
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हाइड्रोजन ट्रेन कैसे चलती है
वास्तव में, हाइड्रोजन ईंधन सेल उल्टे इलेक्ट्रोलिसिस की तरह काम करता है। जहां इलेक्ट्रोलिसिस पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए बिजली का उपयोग करता है, वहीं एक ईंधन सेल बोर्ड पर संग्रहीत हाइड्रोजन को हवा से खींची गई ऑक्सीजन के साथ जोड़ता है, जिससे बिजली पैदा होती है और जल वाष्प और गर्मी को एकमात्र उप-उत्पाद के रूप में छोड़ा जाता है।
यह बिजली फिर ट्रेन की ट्रैक्शन मोटरों को चलाती है, उसी तरह जैसे एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की मोटरें ओवरहेड तार से करंट द्वारा संचालित होती हैं, सिवाय इसके कि हाइड्रोजन ट्रेन एक पर खींचने के बजाय अपनी खुद की आपूर्ति बनाती है।
बोर्ड पर हाइड्रोजन टैंक और ईंधन सेल की स्थिति डिज़ाइन के अनुसार भिन्न होती है। जर्मनी की कोराडिया आईलिंट ने अपनी दो कारों की छत पर अपने ईंधन सेल और टैंक लगाए, यह तर्क देते हुए कि हाइड्रोजन हवा की तुलना में बहुत हल्का है और लीक होने पर तेजी से ऊपर की ओर फैल जाता है, जिससे विस्फोट का खतरा कम हो जाता है, साइंसडायरेक्ट में प्रकाशित 2024 के एक सहकर्मी-समीक्षित लेख में कहा गया है।
स्विट्जरलैंड के स्टैडलर ने अपने FLIRT H2 ट्रेनसेट पर एक पूरी गाड़ी को भंडारण और ईंधन कोशिकाओं के लिए समर्पित कर दिया, जिससे उस उपकरण को यात्री गाड़ियों से पूरी तरह अलग कर दिया गया।
बैटरियाँ भारत सहित लगभग हर डिज़ाइन में पैकेज का एक मानक हिस्सा हैं। साइंसडायरेक्ट समीक्षा में कहा गया है कि वे ईंधन कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न अधिशेष बिजली और पुनर्योजी ब्रेकिंग के माध्यम से पुनर्प्राप्त ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं, त्वरण के दौरान अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति करते हैं जब ईंधन कोशिकाएं अकेले नहीं रह सकती हैं।
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सीमाएँ
हाइड्रोजन रेल कोई नई तकनीक नहीं है जिसे सेवा में लाया जा रहा है। एल्स्टॉम 2018 से जर्मनी में व्यावसायिक रूप से हाइड्रोजन ट्रेनें चला रहा है, और स्टैडलर के FLIRT H2 ने बिना ईंधन भरे 46 घंटे से अधिक समय में 2,803 किमी चलकर गिनीज वर्ल्ड रिकॉर्ड बनाया।
नवीकरणीय बिजली का उपयोग करके पानी को विभाजित करके उत्पादित हरित हाइड्रोजन, वास्तविक डीकार्बोनाइजेशन के अनुरूप ईंधन का एकमात्र संस्करण है। आज निर्मित अधिकांश हाइड्रोजन ‘ग्रे’ है, अर्थात प्राकृतिक गैस या अन्य पारंपरिक ईंधन से प्राप्त होता है। बड़े पैमाने पर हरित हाइड्रोजन का उत्पादन महंगा बना हुआ है, जिसका मुख्य कारण इलेक्ट्रोलाइज़र और नवीकरणीय ऊर्जा की लागत है।
एक अन्य चिंता का विषय भंडारण और संपीड़न है। हाइड्रोजन में बहुत कम वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व होता है और जहाज पर भंडारण के लिए व्यावहारिक होने के लिए इसे उच्च दबाव, आमतौर पर 350-700 बार तक संपीड़ित किया जाना चाहिए। अमेरिकी ऊर्जा विभाग के हाइड्रोजन कार्यक्रम रिकॉर्ड के अनुसार, यह संपीड़न स्वयं गैस की अपनी ऊर्जा सामग्री का लगभग 6-10% उपभोग करता है।
हाइड्रोजन का छोटा आणविक आकार धातुओं में भी प्रवेश करता है, एक घटना जिसे हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट कहा जाता है, जो बार-बार उपयोग करने पर भंडारण सिलेंडर को कमजोर कर सकता है और इंटरनेशनल जर्नल ऑफ हाइड्रोजन एनर्जी और पबमेड सेंट्रल (पीएमसी) की समीक्षाओं के अनुसार, संपीड़ित हाइड्रोजन को संभालने वाले उद्योगों में यह एक मान्यता प्राप्त सुरक्षा चिंता का विषय है।
दोनों समीक्षाओं में कहा गया है कि हाइड्रोजन के लंबे समय तक संपर्क में रहने से धातु भंडारण और ईंधन भरने वाले घटकों का क्षरण एक संबंधित, लंबे समय से प्रलेखित समस्या है। यही कारण है कि नए दबाव पोत डिजाइन तेजी से केवल धातुओं के बजाय मिश्रित सामग्रियों में स्थानांतरित हो रहे हैं।
तीसरी चिंता परिचालन तनाव है। भारत की चरम जलवायु और मांग शुल्क चक्र ईंधन कोशिकाओं के लचीलेपन का उन तरीकों से परीक्षण कर सकते हैं जो जर्मनी जैसे अधिक समशीतोष्ण ऑपरेटिंग वातावरण के बाहर पूरी तरह से साबित नहीं हुए हैं।
हाइड्रोजन से चलने वाली ट्रेनों की लागत प्रभावकारिता और मापनीयता एक लंबे समय से चला आ रहा मुद्दा प्रतीत होता है। प्रौद्योगिकी वर्षों से मौजूद होने के बावजूद, यह अभी भी पारंपरिक ईंधन या नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित सार्वजनिक परिवहन तक नहीं पहुंच पाई है।
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