হাইড্রোজেন, একটি পরিচ্ছন্ন এবং বহুমুখী শক্তির বাহক হিসাবে, বিশ্ব আরও টেকসই শক্তির উত্সের দিকে রূপান্তরিত হওয়ার জন্য উল্লেখযোগ্য মনোযোগ অর্জন করেছে। হাইড্রোজেনের সম্ভাবনাকে কাজে লাগানোর ক্ষেত্রে একটি মূল বিবেচ্য বিষয় হল উৎপাদনের পদ্ধতি। বেশ কিছু আছেহাইড্রোজেন উৎপাদনের প্রকারপ্রসেস, প্রত্যেকের নিজস্ব অনন্য সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ রয়েছে। এই প্রবন্ধে, আমরা হাইড্রোজেন উৎপাদনের বিভিন্ন পদ্ধতির অন্বেষণ করব এবং তাদের নিজ নিজ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে অনুসন্ধান করব।

1. স্টিম মিথেন রিফর্মিং (SMR)

বাষ্প মিথেন সংস্কার হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি, যা বিশ্বব্যাপী হাইড্রোজেন সরবরাহের প্রায় 95% এর জন্য দায়ী। এই প্রক্রিয়া হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইড উত্পাদন করতে উচ্চ-তাপমাত্রা বাষ্পের সাথে প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রতিক্রিয়া জড়িত। ফলস্বরূপ মিশ্রণটি বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন পাওয়ার জন্য আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়। SMR এর কার্যকারিতা এবং খরচ-কার্যকারিতার জন্য পছন্দ করা হয়, তবে এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এটি একটি কার্বন-নিরপেক্ষ প্রক্রিয়া নয়, কারণ এর ফলে কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত হয়।

2. ইলেক্ট্রোলাইসিস

ইলেক্ট্রোলাইসিস এমন একটি প্রক্রিয়া যা জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। দুটি প্রধান ধরনের ইলেক্ট্রোলাইসিস রয়েছে: ক্ষারীয় তড়িৎ বিশ্লেষণ এবং প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন (পিইএম) ইলেক্ট্রোলাইসিস। ক্ষারীয় ইলেক্ট্রোলাইসিস কয়েক দশক ধরে ব্যবহার করা হয়েছে এবং এটির নির্ভরযোগ্যতার জন্য পরিচিত, যখন PEM ইলেক্ট্রোলাইসিস উচ্চতর দক্ষতা এবং নমনীয়তার সম্ভাবনার কারণে ট্র্যাকশন অর্জন করছে। ইলেক্ট্রোলাইসিস পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্স দ্বারা চালিত হতে পারে, এটি টেকসই হাইড্রোজেন উত্পাদনের জন্য একটি মূল প্রতিযোগী করে তোলে।

3. বায়োমাস গ্যাসীকরণ

বায়োমাস গ্যাসিফিকেশন জৈব পদার্থ যেমন কাঠের চিপস, কৃষির অবশিষ্টাংশ বা বর্জ্যকে একটি থার্মোকেমিক্যাল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি সংশ্লেষণ গ্যাসে (সিনগাস) রূপান্তরিত করে। এরপর হাইড্রোজেন তৈরির জন্য সিনগাস সংস্কার করা যেতে পারে। বায়োমাস গ্যাসিফিকেশন জৈব বর্জ্য পদার্থ ব্যবহারের সুবিধা প্রদান করে এবং টেকসইভাবে পরিচালিত হলে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমাতে অবদান রাখতে পারে। যাইহোক, এটির জন্য ফিডস্টকের প্রাপ্যতা এবং লজিস্টিক চ্যালেঞ্জগুলি সাবধানতার সাথে বিবেচনা করা প্রয়োজন।

4. ফটোবায়োলজিক্যাল ওয়াটার স্প্লিটিং

এই উদ্ভাবনী পদ্ধতিটি সূর্যালোক ব্যবহার করতে এবং জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে রূপান্তর করতে সালোকসংশ্লেষী অণুজীব বা প্রকৌশলী ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে। উন্নয়নের প্রাথমিক পর্যায়ে থাকাকালীন, ফটোবায়োলজিক্যাল জল বিভাজন টেকসই এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য হাইড্রোজেন উৎপাদনের প্রতিশ্রুতি রাখে। এই ক্ষেত্রে গবেষণাটি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর করার জন্য প্রক্রিয়াটির দক্ষতা এবং মাপযোগ্যতা বাড়ানোর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

5. থার্মোকেমিক্যাল জল বিভাজন

থার্মোকেমিক্যাল জল বিভাজন উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি সিরিজের মাধ্যমে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে জলকে ভেঙে ফেলার জন্য জড়িত। এই পদ্ধতিটি প্রায়শই প্রক্রিয়া চালানোর জন্য ঘনীভূত সৌর শক্তি বা অন্যান্য তাপ উত্স ব্যবহার করে। থার্মোকেমিক্যাল জল বিভাজনে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবস্থার সাথে একীভূত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে এবং এটি ক্রমাগত কাজ করতে পারে, এটি টেকসই হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য সক্রিয় গবেষণার একটি ক্ষেত্র তৈরি করে।

6. পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদন

উচ্চ-তাপমাত্রা ইলেক্ট্রোলাইসিস বা থার্মোকেমিক্যাল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে হাইড্রোজেন তৈরি করতে পারমাণবিক শক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে। পারমাণবিক চুল্লি দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্প বাষ্প ইলেক্ট্রোলাইসিসে ব্যবহার করা যেতে পারে, যখন পারমাণবিক তাপ তাপ রাসায়নিক জল বিভাজন চালাতে পারে। পারমাণবিক হাইড্রোজেন উত্পাদন গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন ছাড়াই ধারাবাহিক এবং নির্ভরযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের সুবিধা প্রদান করে, তবে এটি নিরাপত্তা এবং বর্জ্য ব্যবস্থাপনার বিষয়েও বিবেচনা করে।

উপসংহারে, হাইড্রোজেন উৎপাদনের বিভিন্ন পদ্ধতি পরিচ্ছন্ন শক্তির ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটানোর জন্য বিভিন্ন সুযোগ প্রদান করে। প্রতিটি পদ্ধতির নিজস্ব সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে, এবং চলমান গবেষণা এবং উদ্ভাবন এই প্রক্রিয়াগুলিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য এবং স্কেলে টেকসই হাইড্রোজেন উৎপাদনের দিকে অগ্রসর হওয়ার জন্য অপরিহার্য। ডিকার্বনাইজেশনের উপর বিশ্বব্যাপী ফোকাস তীব্র হওয়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেনের ভূমিকা ক্রমবর্ধমানভাবে বিশিষ্ট হয়ে উঠবে, যা হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রযুক্তিতে আরও উন্নতির দিকে পরিচালিত করবে।