प्रस्तावना:
जगभरात वाढत्या प्रदूषणामुळे आणि इंधनाच्या मर्यादित साठ्यामुळे पर्यायी, स्वच्छ आणि शाश्वत ऊर्जेच्या स्रोतांचा शोध घेतला जात आहे. या पार्श्वभूमीवर हायड्रोजन इंधन हा पर्याय ऊर्जा क्षेत्रात क्रांती घडवू शकतो. पारंपरिक पेट्रोल, डिझेल किंवा सीएनजीच्या तुलनेत हायड्रोजन इंधनाचे वैशिष्ट्य म्हणजे — ते शून्य प्रदूषण निर्माण करते, कार्यक्षम आहे आणि अल्पावधीत रिफ्युएल करता येते. UPSC आणि MPSC सारख्या स्पर्धा परीक्षांच्या दृष्टिकोनातून हायड्रोजन इंधन हा विषय “हरित ऊर्जा, ऊर्जा स्वावलंबन, शाश्वत विकास, आणि विज्ञान-तंत्रज्ञान” या सर्व क्षेत्रांना स्पर्श करणारा आहे.

हायड्रोजन इंधन म्हणजे काय?
हायड्रोजन हा विश्वातील सर्वात हलका आणि मुबलक घटक आहे. तो इंधन म्हणून वापरला जातो तेव्हा, त्याची ऊर्जा उत्पन्न करण्याची प्रक्रिया अत्यंत स्वच्छ असते.
हायड्रोजन फ्युएल सेल (Hydrogen Fuel Cell) हे उपकरण हायड्रोजन आणि हवेतून घेतलेल्या ऑक्सिजन यांच्यातील रासायनिक अभिक्रियेच्या माध्यमातून थेट वीज निर्माण करते. या प्रक्रियेत फक्त पाणी आणि उष्णता तयार होते — त्यामुळे कार्बन डायऑक्साइडसारखे प्रदूषक निर्माण होत नाहीत.

रासायनिक समीकरण:
2H₂ + O₂ → 2H₂O + उष्णता + वीज

हायड्रोजन इंधनावर आधारित वाहने:
सध्या बाजारात इलेक्ट्रिक वाहने (EVs) लोकप्रिय आहेत; मात्र त्यात काही मर्यादा आहेत —
• चार्जिंगसाठी जास्त वेळ लागतो (३० मिनिटे ते काही तास)
• एकाच चार्जवर रेंज मर्यादित असते
• बॅटरीच्या कार्यक्षमतेत कालांतराने घट येते

या उलट, हायड्रोजन फ्युएल सेल वाहने (FCEVs) केवळ २-३ मिनिटांत रिफ्युएल होतात आणि त्यांची रेंज ५००–७०० किमी पर्यंत असू शकते. या वाहनांमधून केवळ जलवाष्प बाहेर पडतो, त्यामुळे ते पूर्णतः प्रदूषणमुक्त असतात.

इंधनातील स्वावलंबन आणि राष्ट्रीय सुरक्षेचा दृष्टिकोन:
भारताची सध्याची ऊर्जा गरज मोठ्या प्रमाणात पेट्रोलियम आयातीवर अवलंबून आहे. जगातील राजकीय अस्थिरता, युद्धे आणि आर्थिक निर्बंध (उदा. रशिया-युक्रेन युद्ध, मध्यपूर्वेतील तणाव, अमेरिकेचे प्रतिबंध) या गोष्टींमुळे इंधनपुरवठ्यावर परिणाम होतो.

या पार्श्वभूमीवर भारताने ऊर्जा क्षेत्रात स्वावलंबन (Energy Independence) साध्य करण्याचे लक्ष्य ठेवले आहे.
पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांनी २०४७ पर्यंत भारत “ऊर्जास्वावलंबी राष्ट्र” बनवण्याचे ध्येय ठेवले आहे.

राष्ट्रीय हरित हायड्रोजन अभियान (National Green Hydrogen Mission):
भारत सरकारने २०२३ मध्ये हा उपक्रम सुरू केला असून त्याचा उद्देश आहे —
1. हरित हायड्रोजनचे देशांतर्गत उत्पादन वाढवणे (५ मिलियन टन वार्षिक उत्पादनाचे लक्ष्य २०३० पर्यंत)
2. हायड्रोजनचा वापर उद्योग, वाहतूक, ऊर्जा निर्मिती आणि शिपिंग क्षेत्रात वाढवणे
3. भारताला हरित हायड्रोजनचा निर्यातक बनवणे
4. हरित ऊर्जेचा (सौर, पवन) वापर करून ग्रीन हायड्रोजन तयार करणे

हायड्रोजन निर्मितीचे प्रकार:
हायड्रोजन निर्मिती त्याच्या स्रोतांनुसार विविध रंगांनी ओळखली जाते:

• ब्राउन हायड्रोजन – कोळशापासून तयार, कार्बन उत्सर्जन जास्त
• ग्रे हायड्रोजन – नैसर्गिक वायूपासून, प्रदूषणकारक
• ब्ल्यू हायड्रोजन – कार्बन कॅप्चर तंत्रज्ञान वापरून निर्मित
• ग्रीन हायड्रोजन – सौर/पवन ऊर्जेवर आधारित इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियेतून तयार; पूर्णतः प्रदूषणमुक्त

फायदे:
• प्रदूषणमुक्त – केवळ पाणी उत्सर्जित होते
• ऊर्जाक्षमता जास्त – ज्वलन न करता थेट वीज निर्मिती
• वेगवान रिफ्युएलिंग – काही मिनिटांत इंधन भरणे शक्य
• दीर्घ रेंज – बॅटरीपेक्षा जास्त अंतराची क्षमता
• ऊर्जास्वावलंबन – देशांतर्गत उत्पादन शक्य

आव्हाने:
• उत्पादन खर्च जास्त
• साठवण आणि वाहतूक तांत्रिकदृष्ट्या अवघड
• इंधन स्टेशनांची अनुपलब्धता
• हायड्रोजन गळतीमुळे सुरक्षा जोखीम

भविष्यातील दिशा:
• हायड्रोजन फ्युएल सेलचा वापर फक्त वाहनांपुरता मर्यादित नसून —
• उद्योग क्षेत्रात: स्टील, सिमेंट उत्पादनात
• ऊर्जा निर्मितीत: बॅकअप पॉवर किंवा ग्रिड बॅलन्सिंगसाठी
• नौदल व हवाई क्षेत्रात: पाणबुड्या, ड्रोन, विमानांसाठी वापर वाढवला जाऊ शकतो.

निष्कर्ष:
हायड्रोजन इंधन हे भविष्यातील ऊर्जेचे केंद्रबिंदू ठरू शकते. हे तंत्रज्ञान स्वच्छ, कार्यक्षम आणि देशाला ऊर्जास्वावलंबनाच्या दिशेने नेणारे आहे. भारतासारख्या विकसनशील राष्ट्रासाठी हे केवळ पर्यावरणीयच नव्हे तर आर्थिकदृष्ट्याही क्रांतिकारक ठरू शकते.
“हरित ऊर्जेच्या माध्यमातून स्वच्छ भारत आणि स्वावलंबी भारत हेच भविष्य आहे — आणि हायड्रोजन त्याचा केंद्रबिंदू आहे.”

UPSC/MPSC साठी महत्त्वाचे मुद्दे:
• राष्ट्रीय हरित हायड्रोजन अभियान – 2023
• “ग्रीन हायड्रोजन” – सौर व पवन ऊर्जेवर आधारित उत्पादन
• भारताचे 2047 पर्यंत ऊर्जास्वावलंबनाचे लक्ष्य
• फ्युएल सेलचे कार्यप्रणाली
• ऊर्जा मिश्रण (Energy Mix) मध्ये हायड्रोजनचा वाटा वाढवण्याची गरज