હાઇડ્રોજન ટ્રેન : ગ્રીન ટ્રાન્સપોર્ટેશનની દિશામાં આધુનિક ક્રાંતિ

• હરિયાણાના જિંદથી સોનિપત વચ્ચે 89 કિ.મીના રૂટ ઉપર આ ટ્રેન દોડવાની છે. 10 કોચ ધરાવતી આ ટ્રેનનું પરિક્ષણ સફળ રહ્યા બાદ તેની પેસેન્જર સફર શરૂ કરવામાં આવી છે. હાલમાં તેને દિવસમાં ચાર વખત આ રૂટ ઉપર દોડાવવામાં આવશે : હાઈડ્રોજન ગેસ તથા હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત ઉર્જા પેદા કરવામાં આવે છે. આ ટેકનોલોજીની સૌથી વિશિષ્ટ બાબત એ છે કે તે શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન કરે છે. જ્યારે હાઇડ્રોજનમાંથી વીજળી બને છે, ત્યારે બાય-પ્રોડક્ટ તરીકે માત્ર પાણીની વરાળ અને ગરમી જ બહાર નીકળે છે : જે રેલવે લાઈનો ગ્રામીણ, પહાડી અથવા ગાઢ જંગલોમાંથી પસાર થાય છે અને જ્યાં મોટા ઓવરહેડ વીજળીના થાંભલા નાખવા આર્થિક કે ભૌગોલિક રીતે શક્ય નથી, ત્યાં આ ટ્રેન ઉત્તમ વિકલ્પ છે. ઇલેક્ટ્રિફિકેશનના અબજો રૂપિયાના ખર્ચ વિના જ ટ્રેનને ક્લીન એનર્જીથી ચલાવી શકાય છે

વર્તમાન સમયમાં વૈશ્વિક સ્તરે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ અને ગ્લોબલ વોર્મિંગ એક ગંભીર પડકાર બની ચૂક્યા છે. આ પરિસ્થિતિમાં પરિવહન ક્ષેત્રને પ્રદૂષણ મુક્ત કરવા માટે વિશ્વભરમાં અવનવા પ્રયોગો થઈ રહ્યા છે. રેલવે ક્ષેત્રે ડીઝલ એન્જિનોના વિકલ્પ તરીકે ઈલેક્ટ્રિક ટ્રેનોનો ઉપયોગ વધ્યો છે, પરંતુ જ્યાં ઈલેક્ટ્રિક લાઈનો નાખવી આર્થિક કે ભૌગોલિક દ્રષ્ટિએ શક્ય નથી, ત્યાં એક નવો ઈકો-ફ્રેન્ડલી વિકલ્પ અમલમાં મુકવામાં આવ્યા છે. દુનિયાના કેટલાક દેશો દ્વારા હાઈડ્રોજન ટ્રેનનો કોન્સેપ્ટ અમલમાં મુકાયો હતો. હવે આ હાઈડ્રોજન ટ્રેન ભારતમાં વાસ્તવિકતા બની રહી છે. હાઇડ્રોજન ટ્રેન એ ભવિષ્યનું ગ્રીન ટ્રાન્સપોર્ટ છે, જે શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન સાથે મુસાફરી કરાવે છે. હરિયાણાના જિંદથી ભારતની પહેલી હાઈડ્રોજન ટ્રેને પોતાની સફર શરૂ કરી છે.
ઉલ્લેખનીય છે કે, હરિયાણાના જિંદથી સોનિપત વચ્ચે ૮૯ કિ.મીના રૂટ ઉપર આ ટ્રેન દોડવાની છે. ૧૦ કોચ ધરાવતી આ ટ્રેનનું પરિક્ષણ સફળ રહ્યા બાદ તેની પેસેન્જર સફર શરૂ કરવામાં આવી છે. હાલમાં તેને દિવસમાં ચાર વખત આ રૂટ ઉપર દોડાવવામાં આવશે. બે વખત જિંદથી સોનિપત અને બે વખત સોનિપતથી જિંદ એવી રીતે આ ટ્રેન આવતી જતી રહેશે. તેમાં સફળતા મળ્યા બાદ દેશભરમાં આ ટ્રેન દોડાવવામાં આવશે.
હાઇડ્રોજન ટ્રેન એ એવું રેલ પરિવહન વાહન છે જે પરંપરાગત ડીઝલ અથવા ઓવરહેડ ઇલેક્ટ્રિક લાઇનોને બદલે ઇંધણ તરીકે હાઇડ્રોજન ગેસનો ઉપયોગ કરે છે. આ ટ્રેનમાં હાઇડ્રોજન અને તેના ઉપર પ્રક્રિયા કરતા હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત ઉર્જા પેદા કરવામાં આવે છે. આ વીજળી ટ્રેનની ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સને ચલાવે છે. આ ટેકનોલોજીની સૌથી વિશિષ્ટ બાબત એ છે કે તે શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન કરે છે. જ્યારે હાઇડ્રોજનમાંથી વીજળી બને છે, ત્યારે બાય-પ્રોડક્ટ તરીકે માત્ર પાણીની વરાળ અને ગરમી જ બહાર નીકળે છે. આથી આ ટ્રેનોને પર્યાવરણ માટે સંપૂર્ણપણે સુરક્ષિત માનવામાં આવે છે.
જાણકારોના મતે હાઇડ્રોજન ટ્રેનનું એન્જિનિયરિંગ અત્યંત રસપ્રદ છે. તે કેમિકલ એનર્જીને ઇલેક્ટ્રિકલ એનર્જીમાં રૂપાંતરિત કરવાના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. આ કામગીરી ઉપર નજર કરીએ તો તેમાં સૌથી પહેલાં ટ્રેનની છત પર અથવા ખાસ ડિઝાઈન કરાયેલા કોચમાં હાઈ-પ્રેશર સિલિન્ડરો રાખવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે આ સિલિન્ડરોમાં હાઇડ્રોજન ગેસને ૩૫૦ થી ૭૦૦ બારના ઊંચા દબાણ પર પ્રેશર કરીને ભરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ હાઇડ્રોજન ટ્રેનની મુખ્ય શક્તિ તેના પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન ફ્યુઅલ સેલ (ઁઈસ્ખભ)માં રહેલી છે. સ્ટોરેજ ટાંકીમાંથી હાઇડ્રોજન ગેસ આ ફ્યુઅલ સેલમાં મોકલવામાં આવે છે. તે જ સમયે, વાતાવરણમાંથી ઓક્સિજન ગેસ પણ મેળવવામાં આવે છે.
તેની બીજી ખાસિયત એ છે કે, ફ્યુઅલ સેલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળી સીધી ટ્રેનની ટ્રેક્શન મોટરને આપવામાં આવે છે. જો કે, ફ્યુઅલ સેલ નિયમિત અને સ્થિર ઉર્જા આપે છે. જ્યારે ટ્રેનને સ્ટેશન પરથી ઉપાડવાની હોય અથવા ચઢાણવાળા વિસ્તારમાં વધુ શક્તિની જરૂર હોય ત્યારે વધારાની ઉર્જા માટે ટ્રેનમાં લિથિયમ-આયન બેટરી બેંક લગાવેલી હોય છે. આ હાઇબ્રિડ પાવર મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ ટ્રેનની ઊર્જા જરૂરિયાતોને સતત સંતુલિત કરે છે. જ્યારે ડ્રાઇવર ટ્રેનને બ્રેક લગાવે છે, ત્યારે કાઇનેટિક એનર્જીનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે. આ વીજળી ટ્રેનની બેટરીઓને રિચાર્જ કરવા માટે વપરાય છે, જેનાથી ટ્રેનની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં ઘણો વધારો થાય છે.
હાઇડ્રોજન ટ્રેનને ભવિષ્યનું ઇંધણ ગણવાના ઘણા મજબૂત કારણો છે. આ ટ્રેનનો સૌથી મોટો પ્લસ પોઈન્ટ એ છે કે તે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ મુક્ત કરતી નથી. પરંપરાગત ડીઝલ ટ્રેનો દર વર્ષે હજારો ટન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને પર્ટીક્યુલેટ મેટર હવામાં છોડે છે, જેનાથી વાયુ પ્રદૂષણ વધે છે. હાઇડ્રોજન ટ્રેન આ તમામ પ્રદૂષણથી મુક્ત છે. બીજો મોટો ફાયદો એ છે કે, જે રેલવે લાઈનો ગ્રામીણ, પહાડી અથવા ગાઢ જંગલોમાંથી પસાર થાય છે અને જ્યાં મોટા ઓવરહેડ વીજળીના થાંભલા નાખવા આર્થિક કે ભૌગોલિક રીતે શક્ય નથી, ત્યાં આ ટ્રેન ઉત્તમ વિકલ્પ છે. ઇલેક્ટ્રિફિકેશનના અબજો રૂપિયાના ખર્ચ વિના જ ટ્રેનને ક્લીન એનર્જીથી ચલાવી શકાય છે.
ઉલ્લેખનીય છે કે, સામાન્ય બેટરી સંચાલિત ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (ઈફજ)ને ચાર્જ થવામાં કલાકોનો સમય લાગે છે. તેની સરખામણીમાં હાઇડ્રોજન ટ્રેનને માત્ર ૨૦થી ૩૦ મિનિટમાં સંપૂર્ણપણે રિફિલ કરી શકાય છે. એકવાર ટાંકી ભરાઈ ગયા પછી, આ ટ્રેનો મોડેલના આધારે ૬૦૦થી ૧૦૦૦ કિલોમીટર સુધીનું અંતર કાપી શકે છે. બીજી વાત એ છે કે, હાલમાં કાર્યરત ડીઝલ એન્જિન ખૂબ જ જોરદાર અવાજ અને ધ્રુજારી પેદા કરે છે. જ્યારે હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ આધારિત ટ્રેનો ખૂબ જ શાંત હોય છે. ટ્રેનની અંદર અને રેલવે ટ્રેકની આસપાસના વિસ્તારોમાં પણ ધ્વનિ પ્રદૂષણ નહિવત્ થઈ જાય છે. ભારત જેવા દેશો જેઓ મોટા પ્રમાણમાં ક્રૂડ ઓઇલ અને ડીઝલની આયાત કરે છે, તેમના માટે આ ટેકનોલોજી વરદાન સમાન છે. સ્થાનિક સ્તરે હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન કરીને દેશ પોતાના વિદેશી હૂંડિયામણની બચત કરી શકે છે અને ઉર્જા સુરક્ષા મજબૂત બનાવી શકે છે.
ખાસ વાત એ છે કે, કોઈપણ નવી ટેકનોલોજી સંપૂર્ણ હોતી નથી. હાઇડ્રોજન ટ્રેન ભલે ભવિષ્યની સવારી હોય, પરંતુ તેને વ્યાપક સ્તરે અપનાવવામાં હજુ પણ ઘણા મોટા પડકારો છે. હાઇડ્રોજન ટ્રેનનું ઉત્પાદન અને ખાસ કરીને તેના ફ્યુઅલ સેલની કિંમત સામાન્ય ડીઝલ કે ઇલેક્ટ્રિક એન્જિન કરતા ઘણી વધારે છે. પ્લેટિનમ જેવા કિંમતી ધાતુઓનો ઉપયોગ ફ્યુઅલ સેલના ઉદ્દીપક તરીકે થાય છે, જે આ ટેકનોલોજીને અત્યંત ખર્ચાળ બનાવે છે.
ઉલ્લેખનીય છે કે, હાઇડ્રોજન પૃથ્વી પર મુક્ત સ્વરૂપે મળતો નથી, તેને પાણીમાંથી વિદ્યુત વિભાજન દ્વારા અલગ કરવો પડે છે. જો આ વિદ્યુત વિભાજન કરવા માટે વપરાતી વીજળી કોલસા આધારિત પાવર પ્લાન્ટમાંથી આવતી હોય, તો તેને 'ગ્રે હાઇડ્રોજન' કહેવાય છે, જે પરોક્ષ રીતે પ્રદૂષણ જ ફેલાવે છે. જ્યાં સુધી સોલર કે વિન્ડ એનર્જીથી બનતો 'ગ્રીન હાઇડ્રોજન' સસ્તો ન થાય, ત્યાં સુધી આ ટ્રેનોનો હેતુ પૂર્ણ થતો નથી.
આ ઉપરાંત હાઇડ્રોજન એ સૌથી હળવું તત્વ છે અને તે અત્યંત જ્વલનશીલ છે. તેને ગેસ સ્વરૂપે સંગ્રહવા માટે ૩૫૦થી ૫૦૦ બાર જેટલા અતિ ઊંચા દબાણની જરૂર પડે છે. જો સહેજ પણ લીકેજ થાય, તો આગ લાગવાનું જોખમ ખૂબ વધી જાય છે. તેને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં રાખવા માટે માઈનસ ૧૫ ડિગ્રી સેલ્સિયસ કે તેથી ઓછું તાપમાન જાળવવું પડે છે. આ ઉપરાંત હાલમાં વિશ્વભરમાં કે ભારતમાં હાઇડ્રોજન ગેસ સ્ટેશનોનું નેટવર્ક નથી. રેલવે લાઈનો પર ટ્રેન દોડાવવા માટે દરેક મુખ્ય સ્ટેશનો પર હાઇડ્રોજન પ્રોડક્શન અથવા સ્ટોરેજ પ્લાન્ટ્સ સ્થાપવા પડશે, જેમાં વિશાળ રોકાણની જરૂર છે.
હાઇડ્રોજન ટ્રેન એ માત્ર એક વૈજ્ઞાાનિક પ્રયોગ નથી, પરંતુ પૃથ્વીને પ્રદૂષણથી બચાવવા માટેની એક અનિવાર્ય જરૂરિયાત છે. શરૂઆતી તબક્કામાં ઊંચો ખર્ચ અને ટેકનિકલ પડકારો હોવા છતાં, ગ્રીન હાઇડ્રોજનના વધતા ઉત્પાદન અને રિસર્ચની મદદથી આગામી દાયકામાં આ ટ્રેનો વધુ સસ્તી અને સુલભ બનશે.
ભારતીય રેલવેની આ ગ્રીન લિપ દેશના ટકાઉ વિકાસ અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ માટે ભવિષ્યમાં એક સુવર્ણ પ્રકરણ સાબિત થશે.

• ભારતની પ્રથમ હાઇડ્રોજન
  ટ્રેન : એક ઐતિહાસિક સિદ્ધિ
  ભારતીય રેલવેએ વર્ષ ૨૦૩૦ સુધીમાં 'નેટ ઝીરો કાર્બન એમિટર' બનવાનું મહત્વાકાંક્ષી લક્ષ્ય રાખ્યું છે. આ લક્ષ્યને પ્રાપ્ત કરવા માટે ઈન્ટીગ્રલ કોચ ફેક્ટરી, ચેન્નાઈ દ્વારા ભારતની પ્રથમ સ્વદેશી હાઇડ્રોજન ટ્રેન ડિઝાઇન અને ડેવલપ કરવામાં આવી છે. આ ટ્રેનની ખાસિયતો આ પ્રમાણે છે.
• રૂટ : આ ટ્રેન હરિયાણાના જિંદથી સોનિપત વચ્ચેના ૮૯ કિલોમીટરના રેલવે ટ્રેક પર દોડશે અને રસ્તામાં ૧૨ સ્ટેશનો પર ઊભી રહેશે.
• હાઇડ્રોજન પ્લાન્ટ : આ પ્રોજેક્ટને ઇંધણ પૂરું પાડવા માટે જિંદ ખાતે એક વિશેષ ૩,૦૦૦ કિલો ક્ષમતાનો હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ અને ફ્યુઅલિંગ પ્લાન્ટ સ્થાપવામાં આવ્યો છે.
  *આત્મનિર્ભર ભારત : આ ટ્રેન 'મેક ઇન ઇન્ડિયા' અંતર્ગત બનાવવામાં આવેલી બ્રોડગેજ પ્લેટફોર્મ પરની વિશ્વની સૌથી લાંબી અને શક્તિશાળી હાઇડ્રોજન ટ્રેનોમાંની એક છે.
• હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ પાવર્ડ પાવર સેટ
• ૨૪૦૦ kW કુલ પાવર આઉટપુટ
• કોચની સંખ્યા ૧૦ (૨ પાવર કાર + ૮ પેસેન્જર કોચ)
• અંદાજે ૨,૬૦૦ મુસાફરોની ક્ષમતા (૬૮૨ સીટિંગ ક્ષમતા)
• મહત્તમ ઓપરેશનલ સ્પીડ ૭૫ કિમી/કલાક (ટ્રાયલ સ્પીડ ૧૨૦ કિમી/કલાક સુધીની)
• પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન ફ્યુઅલ સેલ, મુખ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત
• ગૌણ ઉર્જા સ્ત્રોત, હાઇ-કેપેસિટી લિથિયમ બેટરી બેંક
• ઇંધણ સંગ્રહ ક્ષમતા, ૩૫૦ બારના દબાણયુક્ત ગેસ સિલિન્ડરો
• શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન, માત્ર પાણીની વરાળ અને ગરમી

હાઇડ્રોજન રેલ ટેક્નોલોજીમાં વૈશ્વિક સ્તરે આ દેશો અગ્રેસર છે
જર્મની : જર્મની વિશ્વનો પ્રથમ એવો દેશ છે જેણે ૨૦૧૮માં ફ્રેન્ચ કંપની અલ્સ્ટોમ (Alstom)ની મદદથી 'Coradia iLint' નામની વિશ્વની પ્રથમ વ્યાપારી હાઇડ્રોજન પેસેન્જર ટ્રેન શરૂ કરી હતી.
ચીન : ચીને એશિયાની પ્રથમ હાઇડ્રોજન સંચાલિત અર્બન ટ્રેન વિકસાવી છે, જેની ઝડપ ૧૬૦ કિમી/કલાક જેટલી છે.
જાપાન અને દક્ષિણ કોરિયા : આ દેશો પણ પોતપોતાની સ્થાનિક રેલવે લાઈનો પર હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ પ્રોટોટાઇપ ટ્રેનોનું સફળતાપૂર્વક સંચાલન અને પરીક્ષણ કરી રહ્યા છે.
અમેરિકા : કેલિફોર્નિયા જેવા રાજ્યોમાં ગ્રીન ટ્રાન્સપોર્ટેશન પ્રોજેક્ટ્સ હેઠળ હાઇડ્રોજન ટ્રેનો સ્થાપિત કરવામાં આવી રહી છે.