BPSC 70वीं CCE पुनर्परीक्षा प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 141 / 142

सही — (c) ग्रे हाइड्रोजन। वाष्प मीथेन रिफार्मिंग वही प्रक्रिया है जिससे संसार का अधिकांश हाइड्रोजन वस्तुतः बनता है। प्राकृतिक गैस से मिली मीथेन को निकल-ऐलुमिना उत्प्रेरक पर लगभग 800 से 900 डिग्री सेल्सियस तथा 20 से 30 बार दाब पर वाष्प से क्रिया कराई जाती है : CH4 + H2O से CO + 3H2 बनता है, जो लगभग 206 किलोजूल प्रति मोल लेने वाली प्रबल ऊष्माशोषी अभिक्रिया है। फिर कार्बन मोनोऑक्साइड को और वाष्प के साथ जल-गैस शिफ्ट अभिक्रिया से गुज़ारा जाता है, CO + H2O से CO2 + H2, जो हल्की ऊष्माक्षेपी है और अतिरिक्त हाइड्रोजन निचोड़ लेती है — इस प्रकार कुल मिलाकर मीथेन का एक अणु तथा जल के दो अणु कार्बन डाइऑक्साइड का एक और हाइड्रोजन के चार अणु देते हैं। वही कार्बन डाइऑक्साइड इस रंग-नाम का पूरा आधार है। इस विधि से बने हाइड्रोजन को ग्रे कहा जाता है जब अपशिष्ट कार्बन डाइऑक्साइड सीधे वायुमण्डल में छोड़ दी जाती है, और ब्लू तब जब वही कार्बन डाइऑक्साइड पकड़कर भूगर्भ में संचित कर दी जाती है। प्रश्न केवल तकनीक का नाम लेता है और कुछ नहीं — न कोई कार्बन-अवशोषण, न कोई नवीकरणीय आगत — इसलिए उत्पाद ग्रे हाइड्रोजन है। यह रंग-पद्धति उत्पादन-मार्गों का वर्गीकरण है, गैस का नहीं, क्योंकि गैस हर स्थिति में रासायनिक रूप से एक ही है : ग्रीन का अर्थ है नवीकरणीय बिजली से चलने वाला जल का विद्युत्-अपघटन; ग्रे का अर्थ है प्राकृतिक गैस का रिफार्मिंग और कार्बन का उत्सर्जन; ब्लू का अर्थ है वही रिफार्मिंग, पर कार्बन-अवशोषण तथा संचयन के साथ; ब्राउन का अर्थ है लिग्नाइट अर्थात् भूरे कोयले का गैसीकरण, और ब्लैक का अर्थ है बिटुमिनी कोयले से वही; टर्कवॉइज़ का अर्थ है मीथेन का तापीय अपघटन, जो कार्बन को ठोस रूप में पीछे छोड़ देता है; और पिंक का अर्थ है नाभिकीय बिजली से चलने वाला विद्युत्-अपघटन। चूँकि ब्लू यहाँ विकल्प में है ही नहीं, यह प्रश्न वास्तव में दो चरणों की परीक्षा है — पहले यह पहचानना कि वाष्प मीथेन रिफार्मिंग जीवाश्म-गैस का मार्ग है, और फिर यह पहचानना कि कार्बन-अवशोषण वाला कोई उपवाक्य न होने से वह ब्लू नहीं, ग्रे हो जाता है। विकल्प (d) सबसे सरल उपलब्ध कारण से गिरता है : विकल्प (c) सही है, इसलिए 'कोई नहीं' के पकड़ने को कुछ बचता ही नहीं।

• (a)ग्रीन हाइड्रोजन — ग्रीन हाइड्रोजन विद्युत्-अपघटनी में नवीकरणीय स्रोतों की बिजली से जल को तोड़कर बनाया जाता है, इसलिए उसका इकलौता उपोत्पाद ऑक्सीजन है और किसी भी चरण में जीवाश्म कार्बन शामिल नहीं होता। वाष्प मीथेन रिफार्मिंग प्राकृतिक गैस से शुरू होती है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़कर समाप्त होती है — ग्रीन मार्ग का उल्टा। यह विकल्प इसलिए है कि 'ग्रीन हाइड्रोजन' वही पद है जो अधिकांश अभ्यर्थियों ने समाचारों में देखा है।
• (b)ब्राउन हाइड्रोजन — ब्राउन हाइड्रोजन भी किसी जीवाश्म ईंधन से ही आता है, इसलिए यह सबसे निकट का ग़लत उत्तर है — पर ईंधन ग़लत है। ब्राउन हाइड्रोजन लिग्नाइट, अर्थात् भूरे कोयले, के गैसीकरण से बनता है, और वही प्रक्रिया बिटुमिनी कोयले पर करने से ब्लैक हाइड्रोजन मिलता है। यहाँ कच्चा माल मीथेन है, एक गैस, कोयला नहीं, और नामित प्रक्रिया रिफार्मिंग है, गैसीकरण नहीं।
• (d)उपर्युक्त में से कोई नहीं — यह तभी सही होता जब वाष्प मीथेन रिफार्मिंग के उत्पाद का नाम दिए गए तीनों में से कोई न होता। नाम है : जिस प्राकृतिक गैस से बने हाइड्रोजन की कार्बन डाइऑक्साइड पकड़ी नहीं जाती, उसके लिए मानक पद ग्रे हाइड्रोजन ही है। 'इनमें से कोई नहीं' वाला विकल्प अंक तभी दिलाता है जब तीनों शेष विकल्पों का गिरना दिखाया जा सके, और यहाँ उनमें से एक ठीक-ठीक सही है।

हाइड्रोजन में स्वयं कोई कार्बन नहीं होता, इसलिए वह जलवायु के लिए सहायक है या नहीं, यह पूरी तरह इस पर निर्भर करता है कि वह बना कैसे — और यही कारण है कि एक रंगहीन गैस का कारोबार करने वाले उद्योग ने रंगों की शब्दावली अपना ली है। आज उत्पादित हाइड्रोजन का बहुत बड़ा भाग जीवाश्म ईंधनों से बनता है, मुख्यतः प्राकृतिक गैस की वाष्प रिफार्मिंग से, और उसका उपयोग ईंधन के रूप में नहीं, औद्योगिक कच्चे माल के रूप में होता है : उर्वरक के लिए अमोनिया बनाने में, मेथेनॉल बनाने में, तथा तेल शोधनशालाओं में गन्धकहरण और हाइड्रोक्रैकिंग में। इन्हीं मौजूदा उपयोगों का कार्बन-मुक्तिकरण न्यून-कार्बन हाइड्रोजन का पहला काम है, हाइड्रोजन कारों का प्रश्न उसके बहुत बाद आता है। भारत का नीतिगत साधन राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन है, जिसे केन्द्रीय मन्त्रिमण्डल ने 4 जनवरी 2023 को 19,744 करोड़ रुपये के आरम्भिक परिव्यय के साथ स्वीकृत किया — इसमें 17,490 करोड़ रुपये SIGHT कार्यक्रम के लिए हैं, जो विद्युत्-अपघटनी विनिर्माण तथा हरित हाइड्रोजन उत्पादन के प्रोत्साहन को समेटता है, 1,466 करोड़ रुपये प्रायोगिक परियोजनाओं के लिए और 400 करोड़ रुपये अनुसन्धान के लिए। उसके 2030 के लक्ष्य हैं : प्रतिवर्ष कम से कम 50 लाख मीट्रिक टन हरित हाइड्रोजन उत्पादन क्षमता, लगभग 125 गीगावाट सम्बद्ध नवीकरणीय क्षमता, 8 लाख करोड़ रुपये से अधिक निवेश, 6 लाख से अधिक रोज़गार तथा प्रतिवर्ष लगभग 5 करोड़ टन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की बचत।

यह रंग-वर्गीकरण एक छोटी-सी तालिका है और उसे एक बार लिख लेना लाभ का सौदा है, क्योंकि राज्य तथा राष्ट्रीय दोनों प्रश्नपत्र अब इसे हर वर्ष पूछते हैं और सदा रंग के बजाय प्रक्रिया का नाम लेकर। इसे कच्चा माल जमा उपचार के रूप में सीखिए : जल में नवीकरणीय बिजली से ग्रीन; जल में नाभिकीय बिजली से पिंक; प्राकृतिक गैस का रिफार्मिंग और उत्सर्जन से ग्रे; प्राकृतिक गैस का रिफार्मिंग कार्बन-अवशोषण के साथ से ब्लू; भूरे कोयले के गैसीकरण से ब्राउन और काले कोयले के गैसीकरण से ब्लैक; मीथेन के तापीय अपघटन से ठोस कार्बन छोड़ने पर टर्कवॉइज़। फिर इस प्रकार का कोई भी प्रश्न दो चरणों में पढ़िए। पहला चरण : कच्चा माल जीवाश्म है या जल? दूसरा चरण, केवल तभी जब जीवाश्म हो : कार्बन पकड़ा गया है या छोड़ा गया? यहाँ कच्चा माल मीथेन है और अवशोषण का उल्लेख नहीं है, इसलिए दोनों चरण ग्रे पर उतरते हैं। सबसे आम भूल यह है कि 'मीथेन' देखकर ब्राउन की ओर हाथ बढ़ जाता है, क्योंकि ब्राउन गन्दा विकल्प लगता है — पर ब्राउन विशेष रूप से लिग्नाइट है, और किसी गैस का रिफार्मिंग तथा किसी कोयले का गैसीकरण — यही भेद ऐसे प्रश्नों की परीक्षा का असली विषय है।

• वाष्प मीथेन रिफार्मिंग : CH4 + H2O से CO + 3H2, लगभग 206 kJ/mol की प्रबल ऊष्माशोषी अभिक्रिया, जो निकल-ऐलुमिना उत्प्रेरक पर मोटे तौर पर 800–900 °C तथा 20–30 बार पर चलाई जाती है
• इसके बाद जल-गैस शिफ्ट अभिक्रिया आती है, CO + H2O से CO2 + H2, जो हल्की ऊष्माक्षेपी है; कुल अभिक्रिया है CH4 + 2H2O से CO2 + 4H2
• वाष्प रिफार्मिंग से बने हाइड्रोजन को ग्रे कहते हैं जब अपशिष्ट कार्बन डाइऑक्साइड वायुमण्डल में छोड़ दी जाती है, और ब्लू तब जब वही कार्बन डाइऑक्साइड पकड़कर भूगर्भ में संचित की जाती है
• ग्रीन हाइड्रोजन नवीकरणीय बिजली से जल का विद्युत्-अपघटन है; ब्राउन हाइड्रोजन गैसीकृत लिग्नाइट से और ब्लैक हाइड्रोजन बिटुमिनी कोयले से आता है; टर्कवॉइज़ हाइड्रोजन मीथेन का तापीय अपघटन है, जो ठोस कार्बन छोड़ता है
• भारत का राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन 4 जनवरी 2023 को 19,744 करोड़ रुपये के आरम्भिक परिव्यय के साथ स्वीकृत हुआ, जिसमें SIGHT कार्यक्रम के लिए 17,490 करोड़ रुपये हैं
• मिशन के 2030 के लक्ष्य : प्रतिवर्ष कम से कम 50 लाख मीट्रिक टन हरित हाइड्रोजन क्षमता, लगभग 125 गीगावाट अतिरिक्त नवीकरणीय क्षमता, 8 लाख करोड़ रुपये से अधिक निवेश तथा प्रतिवर्ष लगभग 5 करोड़ मीट्रिक टन उत्सर्जन की बचत

• यह सोचकर ब्राउन चुन लेना कि प्रक्रिया जीवाश्म ईंधन जलाती है — ब्राउन हाइड्रोजन का अर्थ विशेष रूप से गैसीकृत लिग्नाइट है, रिफार्म की गई प्राकृतिक गैस नहीं
• ब्लू श्रेणी को भूल जाना : कार्बन-अवशोषण के साथ रिफार्मिंग ब्लू है, और केवल बिना अवशोषण वाली रिफार्मिंग ग्रे है
• यह मान लेना कि आज का अधिकांश हाइड्रोजन ग्रीन है; उसका बहुत बड़ा भाग जीवाश्म ईंधनों से बनता है और ईंधन के रूप में नहीं, औद्योगिक कच्चे माल के रूप में काम आता है

BPSC प्रक्रिया का नाम लेकर रंग पूछ लेता है — एक ही चरण का स्मरण, जो तभी सुरक्षित है जब पूरी तालिका सीखी गई हो, केवल वे दो रंग नहीं जो समाचारों में आते हैं। UPSC यह वर्गीकरण पूछता ही नहीं; वह पूछता है कि हरित हाइड्रोजन किस काम आ सकता है और किन उद्योगों को कार्बन-मुक्त कर सकता है, इसलिए वही पाठ्यक्रम-मद वहाँ शब्दावली के बजाय अनुप्रयोग की तरह जाँची जाती है।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  वाष्प मीथेन रिफार्मिंग से बना वह हाइड्रोजन, जिसकी कार्बन डाइऑक्साइड पकड़कर भूगर्भ में संचित कर दी जाती है, कहलाता है

  • (a)ग्रीन हाइड्रोजन
  • (b)ब्लू हाइड्रोजन
  • (c)ग्रे हाइड्रोजन
  • (d)टर्कवॉइज़ हाइड्रोजन

  उत्तर(b) ब्लू हाइड्रोजन — प्रक्रिया वही रिफार्मिंग है जो ग्रे की है, भेद केवल कार्बन-अवशोषण तथा संचयन का है; टर्कवॉइज़ मीथेन के तापीय अपघटन को कहते हैं, जो ठोस कार्बन छोड़ता है।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन 2030 तक हरित हाइड्रोजन की कम से कम कितनी उत्पादन क्षमता का लक्ष्य रखता है ?

  • (a)10 लाख मीट्रिक टन प्रतिवर्ष
  • (b)50 लाख मीट्रिक टन प्रतिवर्ष
  • (c)1 करोड़ मीट्रिक टन प्रतिवर्ष
  • (d)2.5 करोड़ मीट्रिक टन प्रतिवर्ष

  उत्तर(b) 50 लाख मीट्रिक टन प्रतिवर्ष — साथ में लगभग 125 गीगावाट नवीकरणीय क्षमता जोड़ने का लक्ष्य, उस मिशन के अन्तर्गत जो 4 जनवरी 2023 को 19,744 करोड़ रुपये के आरम्भिक परिव्यय के साथ स्वीकृत हुआ।