‘ग्रीन ट्रेन’च्या दिशेने भारताचा यशस्वी प्रयोग

भारतीय रेल्वेने नुकतीच भारतातील पहिल्या हायड्रोजन संचलित ट्रेन कोचची यशस्वी चाचणी घेतली. याच पार्श्वभूमीवर जगभरात रेल्वे तंत्रज्ञानात हायड्रोजन इंधन वापराबाबतचे नेमके निष्कर्ष काय आहेत, ते आजच्या लेखातून जाणून घेऊया...

सन १८२५ मध्ये जगातील पहिला रेल्वे मार्ग सुरू होऊन आता २०० वर्षांहून अधिक काळचा लोटला. त्यावेळी कोळशावर चालणारे स्टीम इंजिन इंग्लंडच्या उत्तरेकडील दोन शहरांना जोडत होते. पण, आज दोन शतकांनंतर, रेल्वेचे कोळशावरील अवलंबित्व कमी झालेले दिसते. आज आधुनिक गाड्या डिझेल आणि इलेट्रिक लोकोमोटिव्हद्वारे धावतात. आता या विकासाच्या आघाडीवर शाश्वतता असल्याने, रेल्वे इंजिनांसाठी वीज आणि हायड्रोजनवर अधिक लक्ष केंद्रित केले जाईल, अशी शयता आहे. आज जगभरात प्रदूषण कमी करत ‘कार्बनमुक्त हरित इंधन आधारित परिवहन व्यवस्था’ उभारण्यावर भर देण्यात येत आहे. जगातील अनेक देश आज अत्याधुनिक तंत्रज्ञान आधारित हरित इंधनावर चालणार्‍या परिवहन व्यवस्था उभारण्यात यशस्वीदेखील झाल्या आहेत, तर भारतही आता पहिल्या हायड्रोजन इंधनावर चालणार्‍या ट्रेनच्या यशस्वी चाचणीसह स्वदेशी ट्रेनच्या दिशेने वेगाने मार्गक्रमण करत आहे. नुकतीच केंद्रीय रेल्वेमंत्री अश्विनी वैष्णव यांनी याबाबत घोषणा केली की, भारतीय रेल्वेने चेन्नई येथील ‘इंटिग्रल कोच फॅटरी’ (खउऋ) येथे देशातील पहिल्या हायड्रोजनवर चालणार्‍या कोचची यशस्वी चाचणी घेतली आहे. त्यामुळे आता भारतही जर्मन, फ्रान्स आणि चीनप्रमाणे लवकरच हायड्रोजनवर चालणार्‍या रेल्वे गाड्या धावतील, हे निश्चित.
हायड्रोजन रेल्वे गाड्या नेमक्या कशा काम करतात?

हायड्रोजन तंत्रज्ञान लिष्ट वाटू शकते, परंतु ते सोप्या पद्धतीने कार्य करते. हायड्रोजनचा वापर थेट प्रणोदनासाठी (एखाद्या वस्तूला गती देण्याची क्रिया)केला जात नाही. त्याऐवजी हायड्रोजन एका इंधन सेलमध्ये भरला जातो, जो ट्रेन चालविण्यासाठी विद्युत ऊर्जा निर्माण करतो. हायड्रोजन हा जगातील मुबलक घटक आहे आणि तो समुद्राच्या पाण्यापासून वेगळा करता येतो. हायड्रोजन मिळविण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या तंत्राचा हायड्रोजन किती पर्यावरणपूरक आहे, यावर परिणाम होतो. ‘फ्युएल सेल’ तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे हायड्रोजन-चालित वाहनांची व्यवहार्यता सुधारली आहे. हायड्रोजन इंधन पेशी हायड्रोजनमधील रासायनिक ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करतात, तसेच पाणी आणि उष्णता निर्माण करतात.

संपूर्ण जगभरात हायड्रोजन-चालित ट्रेनचे प्रयोग
अल्स्टॉमने बर्लिनमधील इनोट्रान्स २०१६ मध्ये पहिली हायड्रोजन ट्रेन सादर केली. त्यामुळे जगातील पहिली हायड्रोजन ट्रेन चालविण्याचा विक्रम जर्मनीच्या अल्स्टॉमच्या नावे आहे. ‘कोराडिया आयलिंट (उेीरवळर ळङळपीं)’ ही हायड्रोजन इंधन सेलद्वारे चालणारी जगातील पहिली प्रवासी रेल्वे. २०१८ मध्ये जगातील पहिली हायड्रोजन-चलित रेल्वे सुरू करत जर्मनीने इतरांसाठी एक आदर्श समोर ठेवला. जर्मनीची ‘अल्स्टॉम कोराडिया आयलिंट’ ही ग्रीन हायड्रोजन-चलित ट्रेन आधीच व्यावसायिक सेवेत आहे, ज्यामध्ये लोअर सॅसनीमध्ये १४ हायड्रोजन ट्रेन आणि फ्रँकफर्ट मेट्रोपॉलिटन एरियासाठी २७ आहेत. या ट्रेनची ऑपरेटिंग रेंज एक हजार किमी आहे आणि त्यांचा वेग १४० किमी प्रतितास इतका आहे. कॅनडा, इटली, सौदी अरेबिया, ऑस्ट्रिया, नेदरलॅण्ड्स, पोलंड, स्वीडन आणि फ्रान्स यांसारख्या इतर देशांमध्ये अल्स्टॉमच्या हायड्रोजन ट्रेनच्या यशस्वी चाचण्यादेखील झाल्या आहेत, जे स्वच्छ रेल्वे वाहतुकीकडे वळण्याचे संकेत देतात. ‘अल्स्टॉम’कडे सध्या युरोपियन देशांकडून ४१ हायड्रोजन ट्रेन सेट्ससाठी ऑर्डर्स आहेत. याव्यतिरिक्त, ‘सीमेन्स मोबिलिटी’च्या ‘मिरेओ प्लस एच ग्रीन हायड्रोजन ट्रेन’, ज्यांची श्रेणी १ हजार, २०० किमीपर्यंत आणि १६० किमी/ताशी जास्त आहे, बर्लिन-ब्रँडनबर्ग आणि बव्हेरियामध्ये कार्यान्वित आहेत. स्पेननेही हायड्रोजन-चलित ट्रेनच्या सुरुवातीच्या चाचण्या पूर्ण केल्या आहेत.

भारतीय रेल्वेची यशस्वी चाचणी
भारत सरकारच्या रेल्वे मंत्रालयाने २०२३ मध्ये ‘हायड्रोजन फॉर हेरिटेज’ प्रकल्पाची घोषणा केली. २०२३-२४च्या केंद्रीय अर्थसंकल्पात, ३५ हायड्रोजन फ्युएल सेल ट्रेन्स विकसित करण्यासाठी सुमारे २ हजार, ८०० कोटी रुपयांची तरतूद करण्यात आली आहे. हायड्रोजनवर चालणार्‍या ट्रेनचा अंदाजे खर्च ८० कोटी रुपये प्रतिट्रेन आहे, तर प्रत्येक मार्गावर जमिनीवर पायाभूत सुविधा विकसित करण्यासाठी ६० कोटी रुपये खर्च अपेक्षित आहे. सुरुवातीच्या टप्प्यात पहिल्या चाचणीसाठी एक प्रकल्प प्रायोगिक तत्वावर राबविण्यात येत आहे. या उपक्रमाचा एक भाग म्हणून, विद्यमान डिझेल-इलेट्रिक मल्टीपल युनिट (ऊएचण) रेकमध्ये हिरव्या हायड्रोजन फ्युएल सेल्ससह रेट्रोफिट केले जातील. या सुधारणासाठी आवश्यक असलेल्या पायाभूत सुविधा तयार करण्यासाठी १११.८३ कोटी रुपयांची तरतूद मंजूर करण्यात आली आहे. चेन्नई येथील ‘इंटिग्रल कोच फॅटरी’ येथे प्रकारची पहिला हायड्रोजन ट्रेनकोच सेट तयार करण्यात येत आहे. ‘आयसीएफ’ने नुकतीच एका कोचची यशस्वी चाचणी घेतली आहे.

जगातील सर्वाधिक शक्तीचे इंजिन भारत बनविणार
सध्या जगभरात धावणार्‍या हायड्रोजन आधारित गाड्या ५००-६०० हॉर्सपॉवरची वीजनिर्मिती करतात. भारताचे स्वदेशी विकसित हायड्रोजन इंजिन १ हजार, २०० हॉर्सपॉवरच्या वीजनिर्मितीपेक्षा जास्त क्षमतेचे आहे, जे त्याच्या श्रेणीतील सर्वोच्च आहे. लखनौ येथील ‘रिसर्च, डिझाईन आणि स्टॅण्डर्ड ऑर्गनायझेशन (ठऊडज)’ द्वारे डिझाईन केलेले हे लोकोमोटिव्ह विविध भूप्रदेशांमधील रेल्वे प्रवासाच्या गुंतागुंत आणि आव्हानांना तोंड देण्यासाठी भारताच्या नावीन्यपूर्ण दृष्टिकोनावर प्रकाश टाकते. ही कामगिरी म्हणजे भारताने हरितऊर्जा-चलित विकासात प्रमुख अर्थव्यवस्थांचे नेतृत्व करण्याच्या दिशेने एक पाऊल आहे.

हायड्रोजनच का?
कॅनेडियन अभ्यासात असे नमूद केले आहे की, इलेट्रिक गाड्यांना महागड्या आणि गुंतागुंतीच्या पायाभूत सुविधांची आवश्यकता असते. ज्यामध्ये वीज वाहून नेण्यासाठी केबल, ओव्हरहेड गॅन्ट्री आणि वीज पुरवण्यासाठी सबस्टेशन यांचा समावेश आहे. बॅटरीवर चालणार्‍या इलेट्रिक गाड्यांचा विकास हजारो किमी प्रवास करू शकतात. मात्र, त्यासाठी जलद-चार्जिंग पायाभूत सुविधा किंवा नवीन चार्ज केलेल्या बॅटरीसाठी निचरा झालेल्या बॅटरी बदलण्यासाठी सुविधांची आवश्यकता निर्माण करतील. याच अभ्यासात असे आढळून आले आहे की, पुढील पिढीच्या गाड्यांसाठी ऊर्जास्रोत म्हणून हायड्रोजनचे अनेक फायदे आहेत, तर इलेट्रिक रेल्वेच्या तुलनेत अप-फ्रंट इन्फ्रास्ट्रचर गुंतवणुकीची पातळीही खूपच कमी आहे.

हायड्रोजनसाठी आव्हाने
इलेट्रिक रेल्वेचा एक मुख्य फायदा म्हणजे प्रचंड वीज भार पुरवण्यासाठी आणि व्यवस्थापित करण्यासाठी पायाभूत सुविधा आणि सुरक्षा उपाय आधीच अस्तित्वात आहेत. रेल्वे इंधन म्हणून हायड्रोजनची अंमलबजावणी करण्यासाठी त्याची वाहतूक, साठवणूक आणि सुरक्षितपणे वाहतूक करण्यासाठी नव्या पायाभूत सुविधांचा विकास आवश्यक असेल. हायड्रोजन हे एक अस्थिर आणि अत्यंत स्फोटक रसायन आहे. म्हणून पुरवठा साखळीतील प्रत्येक ठिकाणी कठोर सुरक्षा उपाय आवश्यक असतील. वेगाने धावणार्‍या ट्रेनमध्ये मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन साठवणे संभाव्यतः धोकादायक ठरू शकते. ब्रिटनच्या रेल्वे सुरक्षा आणि मानक मंडळाने एक अहवाल नुकताच प्रकाशित केला आहे. ज्यामध्ये हायड्रोजन ट्रेनना नियमित सेवेत सुरक्षितपणे आणण्यासाठी आवश्यक असलेल्या सुरक्षितता, मुख्यत्वे आगीची जोखीम कमी करण्याचे अनेक मार्ग शोधण्यावर भर देतो. यामध्ये रोलिंग स्टॉकवर हायड्रोजन टँकचे स्थान आणि सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी देखभाल आवश्यकतांचा समावेश आहे.

हायड्रोजनचलित ट्रेनचे भविष्य
‘वर्ल्ड इकोनॉमिक फोरम’च्या म्हणण्यानुसार, हायड्रोजन गाड्यांचे यश हे ग्रीन हायड्रोजन उत्पादन आणि आधारभूत पायाभूत सुविधांमधील समांतर विकासावर अवलंबून असेल. तंत्रज्ञानाची प्रगती आणि मोठ्या प्रमाणात अर्थव्यवस्था जसजशी विकसित येईल, तसतसे आपण जगभरात हायड्रोजनवर चालणार्‍या अधिक गाड्या सुरू होण्याची अपेक्षा करू शकतो, ज्यामुळे निव्वळ शून्य भविष्याकडे जाण्याच्या प्रवासात महत्त्वपूर्ण योगदान मिळेल. तसेच हायड्रोजनवर चालणार्‍या गाड्यांसाठी प्रारंभीची गुंतवणूक मोठी दिसत असली, तरी तज्ज्ञांचा अंदाज आहे की, मोठ्या प्रमाणात ऑपरेशन्स प्रत्यक्षात आल्यानंतर हे खर्च कमी होतील.

हायड्रोजन रेल्वे - भारतासाठी एक नवीन, हरितऊर्जा मार्ग
भारताचा हरित हायड्रोजन-चलित रेल्वे कार्यक्रम वाहतूक नवोपक्रम आणि शाश्वततेमध्ये एक मोठे पाऊल पुढे टाकण्याचे संकेत देतो. भारतीय रेल्वे आपल्या कामकाजात हायड्रोजन तंत्रज्ञानाचा समावेश करत असताना, राष्ट्र ऊर्जा स्वातंत्र्य आणि निव्वळ-शून्य उत्सर्जन या दुहेरी महत्त्वाकांक्षेच्या दिशेने वेगाने मार्गक्रमण करत आहे. तंत्रज्ञान संशोधन, पायाभूत सुविधा आणि स्थानिक उत्पादन क्षमतांमध्ये सतत गुंतवणूक करून हरित हायड्रोजन-चलित रेल्वे प्रवासाचा भारताचा प्रयोग पर्यावरणपूरक वाहतुकीत नवीन जागतिक मानक स्थापित करू शकतो, ज्यामुळे भविष्यातील पिढ्यांना अक्षय ऊर्जेद्वारे चालणार्‍या स्वच्छ, अधिक कार्यक्षम रेल्वे प्रणालीचा फायदा होईल.