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

हाल के वर्षों में, हाइड्रोजन ऊर्जा नवीन ऊर्जा क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण विषय के रूप में फिर से उभरी है। हाइड्रोजन उद्योग को नई सामग्रियों और नवीन औषधियों जैसे क्षेत्रों के साथ-साथ विकास के लिए प्रमुख उभरते उद्योगों में से एक के रूप में स्पष्ट रूप से सूचीबद्ध किया गया है। रिपोर्टें जैव-निर्माण, वाणिज्यिक एयरोस्पेस और निम्न-ऊंचाई वाली अर्थव्यवस्था सहित नए विकास इंजनों को सक्रिय रूप से विकसित करने की आवश्यकता पर बल देती हैं, साथ ही पहली बार हाइड्रोजन उद्योग के विकास में तेजी लाने को स्पष्ट रूप से प्राथमिकता देती हैं। 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 विधियां (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 विधियां 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। 

इसके अलावा, मौजूदा नियमों के तहत, हाइड्रोजन को एक ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक रसायन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। नतीजतन, हाइड्रोजन उत्पादन परियोजनाएँ मुख्यतः दूरदराज के रासायनिक पार्कों में केंद्रित हैं, जहाँ सुरक्षा और पर्यावरणीय आवश्यकताओं का कड़ा पालन किया जाता है।

इलेक्ट्रोलिसिस तकनीक के विकास के साथ, हरित हाइड्रोजन की उत्पादन लागत धीरे-धीरे कम हो रही है। साथ ही, "कार्बन पीकिंग और कार्बन न्यूट्रलिटी" जैसी पर्यावरणीय नीतियाँ हरित हाइड्रोजन को भविष्य के गैसीय ऊर्जा विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा बना रही हैं। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी का अनुमान है कि 2030 तक, इलेक्ट्रोलिसिस जैसी कम कार्बन हाइड्रोजन तकनीकें हाइड्रोजन बाजार के 14% हिस्से पर कब्जा कर 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। वाहनों में 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, वर्तमान में दो प्रकार के डायाफ्राम कंप्रेसर बाजार में प्रमुख हैं: 1) ~1.5MPa अंतर्ग्रहण दबाव और 20-22MPa निर्वहन दबाव वाली हाइड्रोजन भरने वाली इकाइयाँ; 2) 5-20MPa अंतर्ग्रहण दबाव और 45MPa निर्वहन दबाव वाले 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 प्राप्त हाइड्रोजन को एक ही डायाफ्राम कंप्रेसर का उपयोग करके सीधे ~1.5MPa से 45MPa तक संपीड़ित किया जा सकता है, जिससे उपकरण और समय की लागत में उल्लेखनीय कमी आती है। कम अंतर्ग्रहण दाब सीमा (1.5MPa बनाम 5MPa) भी हाइड्रोजन के उपयोग में उल्लेखनीय सुधार करती है।  

इलेक्ट्रोलिसिस तकनीक के विकास के साथ, एकीकृत हाइड्रोजन स्टेशनों के व्यापक रूप से अपनाए जाने की उम्मीद है, जिससे 1.5MPa से 45MPa डायाफ्राम कम्प्रेसर की बाज़ार में माँग बढ़ेगी। हमारी कंपनी के पास इस अनुप्रयोग परिदृश्य के लिए अनुकूलित समाधान प्रदान करने हेतु व्यापक डिज़ाइन और निर्माण क्षमताएँ हैं। हरित हाइड्रोजन उत्पादन के बढ़ते अनुपात के साथ, एकीकृत स्टेशनों के व्यापक प्रसार का अनुमान है, जिससे डायाफ्राम कम्प्रेसर की अनुप्रयोग संभावनाओं और हमारे उत्पाद पोर्टफोलियो, दोनों का विस्तार होगा और साथ ही नवीन ईंधन भरने के समाधान भी उपलब्ध होंगे।

फिर भी, एकीकृत हाइड्रोजन स्टेशनों और संबंधित कम्प्रेसरों के विकास में चुनौतियाँ बनी हुई हैं, जिनमें उच्च इलेक्ट्रोलिसिस लागत, हाइड्रोजन का खतरनाक रासायनिक वर्गीकरण और अपूर्ण हाइड्रोजन अवसंरचना शामिल हैं। एकीकृत हाइड्रोजन ऊर्जा प्रणालियों को आगे बढ़ाने के लिए इन मुद्दों का प्रभावी ढंग से समाधान करना महत्वपूर्ण होगा।