डायाफ्राम कम्प्रेसर: एकीकृत हाइड्रोजन स्टेशनों के विस्तार में अवसर और वृद्धि

हाल के वर्षों में, हाइड्रोजन ऊर्जा नए ऊर्जा क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण विषय के रूप में फिर से उभरी है। हाइड्रोजन उद्योग को स्पष्ट रूप से विकास के लिए प्रमुख उभरते उद्योगों में से एक के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, साथ ही नए सामग्रियों और अभिनव फार्मास्यूटिकल्स जैसे क्षेत्रों के साथ। रिपोर्ट में जैव-विनिर्माण, वाणिज्यिक एयरोस्पेस और कम ऊंचाई वाली अर्थव्यवस्था सहित नए विकास इंजनों को सक्रिय रूप से विकसित करने की आवश्यकता पर जोर दिया गया है, जबकि पहली बार हाइड्रोजन उद्योग के विकास में तेजी लाने को स्पष्ट रूप से प्राथमिकता दी गई है। यह हाइड्रोजन ऊर्जा की विशाल क्षमता को रेखांकित करता है।

वर्तमान में, कोयला आधारित हाइड्रोजन उत्पादन आपूर्ति संरचना पर हावी है, जो 64% के लिए जिम्मेदार है, इसके बाद औद्योगिक उप-उत्पाद हाइड्रोजन (21%), प्राकृतिक गैस आधारित हाइड्रोजन (14%), और अन्य विधियाँ (1%) हैं। इससे पता चलता है कि जीवाश्म ईंधन आधारित हाइड्रोजन उत्पादन 99% पर पूर्ण प्रभुत्व रखता है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस आधारित "ग्रीन हाइड्रोजन" और अन्य विधियाँ सीमांत बनी हुई हैं। नतीजतन, वर्तमान हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन मुख्य रूप से निम्नलिखित उत्पादन-भंडारण-परिवहन मॉडल को अपनाते हैं: दूरदराज के क्षेत्रों में पेट्रोकेमिकल कंपनियां जीवाश्म ईंधन से हाइड्रोजन का उत्पादन करती हैं, कंप्रेसर का उपयोग करके कम दबाव वाले हाइड्रोजन (आमतौर पर ~ 1.5MPa) को ~ 20MPa तक संपीड़ित करती हैं, और इसे 22MPa ट्यूब ट्रेलरों में संग्रहीत करती हैं। फिर हाइड्रोजन को ईंधन भरने वाले स्टेशनों पर ले जाया जाता है 

इसके अलावा, मौजूदा नियमों के तहत, हाइड्रोजन को ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक रसायन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। नतीजतन, हाइड्रोजन उत्पादन परियोजनाएं मुख्य रूप से दूरदराज के रासायनिक पार्कों में केंद्रित हैं, जहां सुरक्षा और पर्यावरण संबंधी सख्त आवश्यकताएं हैं।

इलेक्ट्रोलिसिस तकनीक के विकास के साथ, ग्रीन हाइड्रोजन की उत्पादन लागत धीरे-धीरे कम हो रही है। साथ ही, "कार्बन पीकिंग और कार्बन न्यूट्रलिटी" जैसी पर्यावरण नीतियाँ ग्रीन हाइड्रोजन को भविष्य के गैसीय ऊर्जा विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा बनने के लिए प्रेरित कर रही हैं। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी का अनुमान है कि 2030 तक, इलेक्ट्रोलिसिस जैसी कम कार्बन हाइड्रोजन तकनीकें हाइड्रोजन बाज़ार का 14% हिस्सा ले लेंगी, जो ईंधन भरने वाले स्टेशनों के लेआउट को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करेगी। इलेक्ट्रोलिसिस-आधारित उत्पादन, अपने सरल और सुलभ फीडस्टॉक के साथ, पारंपरिक रासायनिक पार्कों से परे हाइड्रोजन उत्पादन को सक्षम बनाता है। वाहन ईंधन भरने के लिए साइट पर उत्पादित हाइड्रोजन का सीधा संपीड़न लंबी दूरी के परिवहन और द्वितीयक संपीड़न को समाप्त करता है, जिससे आर्थिक और समय की लागत प्रभावी रूप से कम होती है।

मुख्यधारा के जीवाश्म ईंधन-आधारित हाइड्रोजन आपूर्ति श्रृंखला के अनुकूल होने के लिए, दो प्रकार के डायाफ्राम कंप्रेसर वर्तमान में बाजार पर हावी हैं: 1) ~ 1.5MPa सेवन दबाव और 20-22MPa डिस्चार्ज दबाव के साथ हाइड्रोजन भरने वाली इकाइयाँ; 2) 5-20MPa सेवन दबाव और 45MPa डिस्चार्ज दबाव के साथ ईंधन भरने वाले स्टेशन कंप्रेसर। हालाँकि, इस दो-चरणीय प्रक्रिया के लिए दोनों इकाइयों के समन्वित संचालन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, जब हाइड्रोजन भंडारण सिलेंडर का दबाव 5MPa से कम हो जाता है, तो ईंधन भरने वाले कंप्रेसर निष्क्रिय हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन उपयोग दर कम हो जाती है।

इसके विपरीत, एकीकृत हाइड्रोजन उत्पादन-ईंधन भरने वाले स्टेशन बेहतर दक्षता प्रदर्शित करते हैं। इस मॉडल में, इलेक्ट्रोलिसिस से हाइड्रोजन को एक ही डायाफ्राम कंप्रेसर का उपयोग करके ~1.5MPa से 45MPa तक सीधे संपीड़ित किया जा सकता है, जिससे उपकरण और समय की लागत में काफी कमी आती है। कम सेवन दबाव सीमा (1.5MPa बनाम 5MPa) भी हाइड्रोजन उपयोग में काफी सुधार करती है।  

इलेक्ट्रोलिसिस तकनीक के विकास के साथ, एकीकृत हाइड्रोजन स्टेशनों को व्यापक रूप से अपनाया जाने की उम्मीद है, जिससे 1.5MPa-से-45MPa डायाफ्राम कम्प्रेसर की बाजार मांग बढ़ेगी। हमारी कंपनी के पास इस अनुप्रयोग परिदृश्य के लिए अनुकूलित समाधान प्रदान करने के लिए व्यापक डिजाइन और विनिर्माण क्षमताएं हैं। ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन के बढ़ते अनुपात के साथ, एकीकृत स्टेशनों के प्रसार का अनुमान है, जो डायाफ्राम कम्प्रेसर और हमारे उत्पाद पोर्टफोलियो दोनों के अनुप्रयोग संभावनाओं का विस्तार करते हुए अभिनव ईंधन भरने के समाधान प्रदान करते हैं।

फिर भी, एकीकृत हाइड्रोजन स्टेशन और संबंधित कंप्रेसर विकसित करने में चुनौतियाँ बनी हुई हैं, जिनमें उच्च इलेक्ट्रोलिसिस लागत, हाइड्रोजन का खतरनाक रासायनिक वर्गीकरण और अपूर्ण हाइड्रोजन बुनियादी ढाँचा शामिल है। इन मुद्दों को प्रभावी ढंग से संबोधित करना एकीकृत हाइड्रोजन ऊर्जा प्रणालियों को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण होगा।