Hydrogen Train: హైడ్రోజన్ రైలు ఎలా పని చేస్తుంది.? ఇందులో ఇంధ‌నం ఎలా త‌యార‌వుతుంది.?

Hydrogen Train: భార‌త్‌లో తొలి హైడ్రోజన్ రైలు ప‌రుగులు పెట్టింది. అయితే చాలా మందికి ఒక సందేహం ఉంటుంది. రైలు ప్రయాణిస్తున్న సమయంలోనే హైడ్రోజన్ ఇంధనం తయారవుతుందా? అస‌లు ఈ రైలు ప‌ని చేస్తుంద‌ని. వాటికి స‌మాధానాలు ఇప్పుడు తెలుసుకుందాం.

ప్రస్తుతం హైడ్రోజన్ రైలు ఎలా పనిచేస్తుంది?

ప్రస్తుతం నడుస్తున్న హైడ్రోజన్ రైళ్లలో ప్రయాణ సమయంలో ఇంధనం తయారవదు. రైలు బయలుదేరే ముందే అధిక పీడనంతో నింపిన హైడ్రోజన్ గ్యాస్ ట్యాంకులను అమర్చుతారు. ఈ ట్యాంకులు ఫ్యూయల్ సెల్ (Fuel Cell) వ్యవస్థకు అనుసంధానమై ఉంటాయి. ఫ్యూయల్ సెల్‌లో హైడ్రోజన్, గాలిలోని ఆక్సిజన్‌తో రసాయన చర్య జరగడం ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఆ విద్యుత్‌తో ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ పనిచేసి రైలును నడిపిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియలో పొగ, కార్బన్ ఉద్గారాలు విడుదల కావు. ఉప ఉత్పత్తులుగా కేవలం నీరు, స్వల్ప వేడి మాత్రమే ఉత్పత్తి అవుతాయి. అందుకే హైడ్రోజన్ రైళ్లను పర్యావరణ హిత రవాణా వ్యవస్థగా భావిస్తున్నారు.

రాకెట్ టెక్నాలజీని రైళ్లలో ఎందుకు ఉపయోగించరు?

రాకెట్లలో ద్రవరూప హైడ్రోజన్ (Liquid Hydrogen), ద్రవరూప ఆక్సిజన్ (Liquid Oxygen)ను అత్యంత అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద దహనం చేసి భారీ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తారు. అయితే అదే విధానాన్ని రైళ్లలో ఉపయోగించడం సాధ్యం కాదు.

దీనికి ప్రధాన కారణాలు.. రాకెట్ ఇంజిన్లు అత్యంత అధిక ఉష్ణోగ్రతను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అలాంటి ఉష్ణోగ్రతను రైలులో నియంత్రించడం చాలా కష్టం. ద్రవరూప ఆక్సిజన్‌ను సుమారు మైనస్ 183 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద నిల్వ చేయాలి. అలాంటి క్రయోజెనిక్ వ్యవస్థను రైళ్లలో అమలు చేయడం ఖరీదైనదే కాక ప్రమాదకరమూ. ప్రమాదం జరిగినప్పుడు భారీ పేలుళ్లకు అవకాశం ఉంటుంది. రాకెట్ ఇంజిన్లు కొద్దిసేపు అత్యంత వేగంగా పనిచేయడానికి రూపొందిస్తారు. కానీ రైళ్లు గంటల పాటు స్థిరమైన వేగంతో ప్రయాణించాలి. అందుకే ఫ్యూయల్ సెల్ టెక్నాలజీ రైళ్లకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.

రైలు తన ఇంధనాన్ని తానే తయారు చేసుకోగలదా?

సిద్ధాంతపరంగా చూస్తే రైలు ప్రయాణ సమయంలోనే నీటిని విడదీసి హైడ్రోజన్ తయారు చేసుకోవచ్చు అనే ఆలోచన ఉంది. రీజెనరేటివ్ బ్రేకింగ్, సోలార్ ప్యానెల్స్ లేదా చిన్న ఎలక్ట్రోలైజర్‌ల ద్వారా ఇది సాధ్యమవుతుందని భావించవచ్చు. కానీ ప్రస్తుతం ఇది ఆచరణలో సాధ్యం కాదు. ఎందుకంటే నీటిని హైడ్రోజన్‌గా మార్చే ఎలక్ట్రోలిసిస్ ప్రక్రియకు భారీ మొత్తంలో విద్యుత్ అవసరం అవుతుంది. రైలులో అంత అదనపు విద్యుత్ అందుబాటులో ఉండదు. పైగా అలాంటి వ్యవస్థను అమర్చితే రైలు బరువు పెరుగుతుంది, ప్రయాణ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది, నిర్వహణ ఖర్చులు కూడా పెరుగుతాయి. అందువల్ల ప్రస్తుతం ఈ విధానం వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగపడే స్థాయికి చేరలేదు.

భవిష్యత్తులో ఎలాంటి మార్పులు రావచ్చు?

భవిష్యత్తులో మరింత సమర్థవంతమైన ఫ్యూయల్ సెల్‌లు, తక్కువ బరువున్న హైడ్రోజన్ నిల్వ ట్యాంకులు, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి టెక్నాలజీలు అందుబాటులోకి వచ్చే అవకాశం ఉంది. ప్రపంచంలోని అనేక దేశాలు ఇప్పటికే ఈ దిశగా పరిశోధనలు చేస్తున్నాయి. శాస్త్రవేత్తలు రాకెట్‌ల మాదిరి దహన విధానాల కంటే మరింత సురక్షితమైన ఫ్యూయల్ సెల్, హైబ్రిడ్ ఎనర్జీ టెక్నాలజీల అభివృద్ధిపైనే ఎక్కువ దృష్టి పెడుతున్నారు. భవిష్యత్తులో రైలులోనే హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి చేసే సాంకేతికత వచ్చినా, అది రాకెట్‌లలో వాడే దహన విధానంపై కాకుండా, మరింత సురక్షితమైన రసాయన లేదా ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలపైనే ఆధారపడి ఉండే అవకాశం ఉంది.

హైడ్రోజన్ రైళ్లే భవిష్యత్తు రవాణా వ్యవస్థ

ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న సాంకేతికత ప్రకారం హైడ్రోజన్ ఫ్యూయల్ సెల్ ఆధారిత రైళ్లే అత్యంత సురక్షితమైన, కాలుష్య రహితమైన, ఇంధన సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉన్న రవాణా వ్యవస్థగా గుర్తింపు పొందుతున్నాయి. భారత్‌తో పాటు జర్మనీ, చైనా, జపాన్ వంటి అనేక దేశాలు హైడ్రోజన్ రైళ్ల అభివృద్ధిపై దృష్టి సారించాయి. భవిష్యత్తులో సాంకేతికత మరింత అభివృద్ధి చెందితే హైడ్రోజన్ రైళ్లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా సాధారణ రవాణా వ్యవస్థగా మారే అవకాశాలు ఉన్నాయి.