பசுமை ஆற்றலை நோக்கி இந்திய ரயில்வே: ஹைட்ரஜன் ரயில்களின் எதிர்காலம் என்ன?

இந்தியாவின் முதலாவது ஹைட்ரஜன் ரயிலின் அறிமுகம், ரயில்வேயின் கார்பன் உமிழ்வைக் குறைக்கும் முயற்சியைக் கொள்கை அளவிலான திட்டத்திலிருந்து செயல்முறைக்குக் கொண்டு வந்துள்ளது. பசுமை ஹைட்ரஜனின் விலை குறைவது மற்றும் வழித்தடங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட உள்கட்டமைப்பு வசதிகளைப் பொறுத்தே, இதன் பரவலான பயன்பாடு அமையும் என்று வல்லுநர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். பிரதமர் நரேந்திர மோடி இந்தியாவின் முதல் ஹைட்ரஜன் ரயிலைத் தொடங்கி வைத்தபோது, அது வெறும் ஒரு புதிய எஞ்சினின் தொடக்கம் மட்டுமல்ல; நாட்டின் ரயில்வே அமைப்பில் சில பகுதிகள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன என்பதை மறுவரையறை செய்யக்கூடிய ஒரு மிகப்பெரிய லட்சிய பரிசோதனையின் தொடக்கமாகும். இந்திய ரயில்வேயின் "பாரம்பரியத்திற்கான ஹைட்ரஜன்" திட்டத்தின் கீழ் இயங்கும் இந்த ரயில், பசுமை ஹைட்ரஜன் என்பது ஆய்வகங்களிலோ கொள்கை ஆவணங்களிலோ மட்டும் முடங்கிக் கிடக்கவில்லை, மாறாக அது இந்திய ரயில் தண்டவாளங்களில் ஓடத் தொடங்கிவிட்டது என்பதை நிரூபித்து உள்ளது. இந்த முதல் ரயில், வடக்கு ரயில்வே மண்டலத்தின் கீழ் உள்ள 89 கி.மீ நீளமுள்ள ஜிந்த்-சோனிபட் வழித்தடத்தில் இயங்குகிறது. இது ஜிந்த் சந்திப்பு, கோஹானா சந்திப்பு மற்றும் சோனிபட் ஆகியவற்றை இணைப்பதுடன், அந்தப் பாதையில் உள்ள பல நிலையங்கள் மற்றும் நிறுத்தங்களில் நின்று செல்கிறது. இருப்பினும், நாட்டின் முதல் ஹைட்ரஜன் ரயில் குறித்த இந்த உற்சாகத்திற்கு நடுவே, ஒரு பெரிய கேள்வி பதிலளிக்கப்படாமல் உள்ளது: ஒரே ஒரு முன்னோடி திட்டத்திலிருந்து (Pilot project), உலகின் மிகப்பெரிய ரயில்வே நெட்வொர்க்குகளில் ஒன்றான இந்தியாவில், நூற்றுக்கணக்கான ரயில்களுக்கு இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை நடைமுறையில் உயர்த்த முடியுமா? இதற்கு வல்லுநர்கள் 'ஆம்' என்று பதிலளிக்கின்றனர்; ஆனால், ஹைட்ரஜனை இந்தியாவின் மின்மயமாக்கப்பட்ட ரயில் நெட்வொர்க்கிற்கு மாற்றாகப் பார்க்காமல், புதிதாக உருவாக்கப்பட வேண்டிய ஒரு முற்றிலும் புதிய ஆற்றல் அமைப்பின் (Energy ecosystem) பகுதியாகப் பார்த்தால் மட்டுமே இது சாத்தியமாகும். ஹைட்ரஜன் ரயில் என்றால் என்ன? ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் டீசல் அல்லது மின்சார எஞ்சின்களிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்டவை. இவை மேல்நிலை மின்சாரக் கம்பிகளில் இருந்து மின்சாரத்தைப் பெறுவதற்குப் பதிலாக, ரயிலில் உள்ள தொட்டிகளில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த ஹைட்ரஜன் 'ஃப்யூல் செல்' (Fuel cell) வழியாகச் செல்லும்போது, ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரிந்து மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது; இதில் கழிவாக நீராவி மட்டுமே வெளியேறுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் முற்றிலும் பூஜ்ஜிய உமிழ்வை உறுதி செய்வதோடு, கடினமான வழித்தடங்களில் அதிக செலவு பிடிக்கும் மேல்நிலை மின்சாரக் கம்பிகளைப் அமைப்பதற்கான தேவையையும் நீக்குகிறது. இருப்பினும், ஏற்கனவே உள்ள மின் அமைப்பில் எளிதாக இணைக்கப்படக்கூடிய மின்சார ரயில்களைப் போலல்லாமல், ஹைட்ரஜன் ரயில்களுக்குப் பசுமை ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வது, அதை அழுத்துவது, கொண்டு செல்வது, சேமிப்பது மற்றும் பாதுகாப்பாக மறுநிரப்பீடு செய்வது என முற்றிலும் புதிய விநியோகச் சங்கிலி (Supply chain) தேவைப்படுகிறது. க்சின்டீயோ (Xynteo) நிறுவனத்தின் பங்குதாரரும், இந்தியப் பிரிவின் மேலாண்மை இயக்குநருமான விபுல் குமார் கூறுகையில், "மதிப்புச் சங்கிலியின் (Value chain) ஏதேனும் ஒரு பகுதி மட்டும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சவாலாக இல்லை. பசுமை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு, போக்குவரத்து, எரிபொருள் நிரப்பும் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகளை ஒருங்கிணைத்து, பெரிய அளவில் நம்பகத்தன்மையுடன் இயங்கக்கூடிய ஒரு ஒட்டுமொத்த அமைப்பாக உருவாக்குவதே மிகப்பெரிய சவாலாகும்" என்கிறார். இந்தியாவில் தற்போது பிரத்யேக ஹைட்ரஜன் குழாய் நெட்வொர்க் எதுவுமில்லை. அதாவது, ஹைட்ரஜன் ரயில்களை இயக்கும் ஒவ்வொரு ரயில்வே வழித்தடத்திற்கும் ஆரம்பத்தில் சொந்தமாக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி ஆலை அல்லது நம்பகமான விநியோகச் சங்கிலி தேவைப்படும். இதனுடன் அழுத்த அமைப்புகள், சேமிப்புத் தொட்டிகள், விநியோக நிலையங்கள் மற்றும் பயிற்சி பெற்ற பணியாளர்களும் தேவைப்படுவர். முன்னோடித் திட்டம் ரயில் இயங்க முடியும் என்பதைக் காட்டியுள்ளது என்றும், அடுத்த சவால் இதற்குச் சுற்றியுள்ள அனைத்து உள்கட்டமைப்புகளையும் பல்வேறு இடங்களில் சீராகப் பயன்படுத்துவதே என்றும் விபுல் குமார் குறிப்பிடுகிறார். மின்சார ரயில்களுக்கு ஹைட்ரஜன் மாற்றாக அமையாதது ஏன்? இந்த ரயிலின் அறிமுகம், வழக்கமான மின்சார ரயில்களுக்கு மாற்றாக ஹைட்ரஜன் வருமா என்ற ஊகங்களைத் தூண்டியுள்ளது. ஆனால், அது சாத்தியமில்லை என்று வல்லுநர்கள் நம்புகின்றனர். இந்தியா ஏற்கனவே தனது அகலப் பாதை (Broad-gauge) ரயில் நெட்வொர்க்கில் சுமார் 99% பகுதியை மின்மயமாக்கி, உலகின் மிகப்பெரிய மின்மயமாக்கப்பட்ட ரயில் அமைப்புகளில் ஒன்றாகத் திகழ்கிறது. நேடிடை மின்மயமாக்கல் முறையானது, மின்சாரத்தை நேரடியாக மின்கட்டமைப்பிலிருந்து டிராக்ஷன் மோட்டார்களுக்குக் கொண்டு செல்வதால், ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் மிகவும் திறமையாகச் செயல்படுகிறது. மின்மயமாக்கல் ஏற்கனவே உள்ள இடங்களில், வழக்கமான மின்சார ரயில்களே மிகவும் திறமையான மற்றும் குறைந்த செலவிலான விருப்பமாக இருக்கும் என்று குமார் விளக்குகிறார். மாறாக, ஹைட்ரஜன் முறையில் மின்சாரத்தை 'எலக்ட்ரோலிசிஸ்' (Electrolysis) மூலம் ஹைட்ரஜனாக மாற்றி, பின்னர் அந்த ஹைட்ரஜனை ஃப்யூல் செல்லுக்குள் மீண்டும் மின்சாரமாக மாற்ற வேண்டியுள்ளதால், இதன் ஆற்றல் திறன் இயல்பாகவே குறைவாக உள்ளது. மின்சார ரயில்களுடன் போட்டியிடுவதற்குப் பதிலாக, ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் அவற்றிற்குத் துணையாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. மின்மயமாக்கல் தொழில்நுட்ப ரீதியாகச் சவாலாக உள்ள அல்லது பொருளாதார ரீதியாக நியாயப்படுத்த முடியாத வழித்தடங்களுக்கு ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் மிகவும் ஏற்றவை என்று முன்னாள் டி.ஆர்.டி.ஓ (DRDO) விஞ்ஞானியும், சட்டீஸ்கர் அமிட்டி பல்கலைக்கழகத்தின் வேந்தருமான டாக்டர் டபிள்யூ. செல்வாமூர்த்தி நம்புகிறார். பாரம்பரிய ரயில் பாதைகள் (Heritage lines), மலைப்பாங்கான நிலப்பரப்புகள், தொலைதூர எல்லைப் பகுதிகள், குறைந்த பயணிகள் நடமாட்டம் உள்ள பாதைகள் மற்றும் லடாக், வடகிழக்கு மாநிலங்கள் போன்ற மூலோபாய முக்கியத்துவம் வாய்ந்த வழித்தடங்கள் இதில் அடங்கும். குறைந்த நடமாட்டம் உள்ள பகுதிகள், பாரம்பரிய சுற்றுலா மற்றும் எல்லைப் பகுதிகளில் விரிவான மின்மயமாக்கலை மேற்கொள்வது எப்போதும் நடைமுறைக்குச் சாத்தியமில்லை என்பதால், அங்கே ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் பயன்படும் என்று அவர் கூறுகிறார். ஏற்கனவே மின்மயமாக்கப்பட்ட பாதைகளில் அதிக செலவு செய்வதைத் தவிர்த்து, இதுபோன்ற வழித்தடங்கள் இந்திய ரயில்வேக்குக் செயல்பாட்டு அனுபவத்தைப் பெற உதவும் என்று வல்லுநர்கள் வாதாடுகின்றனர். பொருளாதார ரீதியிலான சவால்கள் மிகப்பெரிய தடையாக இருப்பது இதன் செலவே ஆகும். பசுமை ஹைட்ரஜன் இன்று டீசல் அல்லது மின்சாரத்தை விடக் கணிசமான அளவு அதிக விலையில் உள்ளது. தற்போது இந்தியாவில் பசுமை ஹைட்ரஜனின் விலை கிலோவுக்கு 5 முதல் 10 டாலர் வரை உள்ளது. ஆனால், போக்குவரத்துப் பயன்பாடுகளில் இது வணிக ரீதியாகப் போட்டியிட வேண்டுமானால், விலை கிலோவுக்கு 1 டாலருக்கு நெருக்கமாகக் குறைய வேண்டும். முக்கியமாக, ரயில்வே வெறும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்திச் செலவை மட்டும் கணக்கிடாமல், அதன் அழுத்தம், சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம் உள்ளிட்ட ஒட்டுமொத்த அடக்கச் செலவையும் (Delivered cost) கணக்கில் கொள்ள வேண்டும். அடுத்த ஐந்தாண்டுகளில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் செலவைக் கணிசமாகக் குறைக்கும் என்று டாக்டர் செல்வாமூர்த்தி நம்புகிறார். ஃபோட்டோகேடலிசிஸ் (Photocatalysis), ஃபோட்டோ எலக்ட்ரோகெமிக்கல் முறைகள், கழிவுநீர் அடிப்படையிலான எலக்ட்ரோலிசிஸ் மற்றும் மேம்பட்ட வினையூக்கிகளைப் (Advanced catalysts) பயன்படுத்தி குறைந்த செலவில் ஹைட்ரஜன் தயாரிப்பது குறித்து இந்தியா முழுவதிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகளும் பொறியாளர்களும் ஆராய்ச்சி செய்து வருகின்றனர். ஹைட்ரஜன் அமைப்பு முறை வலுப்பெற அவசியமான மற்றொரு அம்சம், பாதுகாப்பான சேமிப்புப் பொருட்கள் மற்றும் அழுத்தப்பட்ட ஹைட்ரஜனை திறம்படக் கொண்டு செல்வதற்கான தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவதாகும். ஆய்வகத் தொழில்நுட்பங்கள் தொழில்முறை பயன்பாட்டிற்கு வரும்போது, பசுமை ஹைட்ரஜன் உற்பத்திச் செலவு தற்போதுள்ள 10 டாலரிலிருந்து கிட்டத்தட்ட 2 டாலராகக் குறையக்கூடும் என்று முன்னாள் டி.ஆர்.டி.ஓ விஞ்ஞானி நம்புகிறார். ரயில்கள் மட்டுமல்ல, ஒரு முழு அமைப்பையும் உருவாக்க வேண்டும். ஹைட்ரஜன் ரயில் திட்டம் வெற்றியடைய வேண்டுமானால், இந்தியாவின் மிகப்பெரிய முதலீடு ரயில்களில் மட்டுமே இருக்காது; அதைச் சுற்றியுள்ள உள்கட்டமைப்பில்தான் இருக்கும் என்று வல்லுநர்கள் கூறுகின்றனர். ஹைட்ரஜன் மறுநிரப்பு நிலையங்கள், எலக்ட்ரோலைசர்கள் மற்றும் பராமரிப்புப் பணிமனைகள் முதலில் உருவாக்கப்பட வேண்டும் என்று டாக்டர் செல்வாமூர்த்தி கூறுகிறார். மின்சார வாகனங்களுக்கு சார்ஜிங் நிலையங்கள் தேவைப்படுவது போல, ஹைட்ரஜன் ரயில்களுக்கும் வழித்தடத்தின் நீளம் மற்றும் ரயிலின் இயங்கும் திறனுக்கு ஏற்ப பிரத்யேக மறுநிரப்பு உள்கட்டமைப்பு திட்டமிடப்பட வேண்டும் என்கிறார் அவர். குமார் இதை ஒப்புக்கொண்டாலும், உள்கட்டமைப்பை தனித்தனி சொத்துக்களாக உருவாக்காமல் வழித்தடம் வாரியாக ஒருங்கிணைக்க வேண்டும் என்று வாதிடுகிறார். புதுப்பிக்கத்தக்க மின் உற்பத்தி, நீர் சுத்திகரிப்பு, எலக்ட்ரோலைசர்கள், ஹைட்ரஜன் அழுத்தம், சேமிப்பு மற்றும் மறுநிரப்பீடு வசதிகள் அனைத்தும் ஒரே இடத்தில் கட்டப்படும் "ஒருங்கிணைந்த ஹைட்ரஜன் மையங்களை" (Integrated hydrogen hubs) உருவாக்க அவர் பரிந்துரைக்கிறார். இல்லையெனில், சில ரயில்கள் மட்டுமே அந்த நிலையங்களைப் பயன்படுத்தினால், அதிக செலவில் அமைக்கப்பட்ட உள்கட்டமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படாமல் வீணாகக் கூடும். ஹைட்ரஜன் ரயில் 100% புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலாக இருக்க வேண்டிய அவசியம். எலக்ட்ரோலிசிஸுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரம் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து வந்தால் மட்டுமே ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி சுற்றுச்சூழலுக்குப் பலனளிக்கும். இந்தியாவின் தேசிய பசுமை ஹைட்ரஜன் திட்டம் ஆண்டுக்கு 5 மில்லியன் டன்கள் பசுமை ஹைட்ரஜனை உற்பத்தியை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. இதற்கு தோராயமாக 125 ஜிகாவாட் (GW) பிரத்யேக புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் திறன் தேவைப்படும் என்று குமார் கூறுகிறார். இருப்பினும், இந்தியாவின் திட்டமிடப்பட்ட ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் ரயில்வேயின் தேவை மிகச் சிறிய பகுதியாகவே இருக்கும் என்றும் அவர் சுட்டிக்காட்டுகிறார். புதுப்பிக்கத்தக்க மின் உற்பத்தி, ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் மறுநிரப்பு உள்கட்டமைப்பு ஆகியவை ஒன்றாக இணைந்து விரிவடைவதை உறுதி செய்வதே உடனடி சவாலாகும். ஒருங்கிணைந்த திட்டமிடல் இல்லையென்றால், அதிக மின்சார தேவை இருக்கும் காலங்களில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியானது ஏற்கனவே அழுத்தத்தில் உள்ள மின் அமைப்புகளுக்குக் கூடுதல் சுமையை ஏற்படுத்தக்கூடும். ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் வேகமான விரிவாக்கத்திற்குப் பதிலாகப் படிப்படியாகவே விரிவடையும் என்று வல்லுநர்கள் கருதுகின்றனர். அடுத்த கட்டமாக, பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், பாரம்பரிய ரயில்கள், மலைப் பகுதிகள் மற்றும் தொலைதூர வழித்தடங்களுக்குச் சேவை செய்யும் சில ஹைட்ரஜன் மையங்களில் (Clusters) கவனம் செலுத்த வேண்டும். ஹைட்ரஜன் விலை குறைந்து, ஃப்யூல் செல் ஆயுள் மேம்பட்டு, பகிர்ந்தளிக்கப்பட்ட உள்கட்டமைப்பு அதிக பயன்பாட்டைப் பெற்ற பிறகு, 2030 ஆம் ஆண்டிற்குப் பிறகே நூற்றுக்கணக்கான ரயில்களை இயக்கும் மாற்றம் சாத்தியமாகும். இந்திய ரயில்வேயின் உடனடி திட்டம் 35 "பாரம்பரியத்திற்கான ஹைட்ரஜன்" ரயில் தொகுப்புகளை (Trainsets) இயக்குவதில் மட்டுமே கவனம் செலுத்துகிறது, இது இந்த நீண்ட பயணத்தின் ஒரு தொடக்கம் மட்டுமே. இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் என்பது ஒரு பெரிய தூய்மையான ஆற்றல் மாற்றத்தின் ஒரு பகுதி மட்டுமே ஆகும். தொழில்நுட்பம் மேம்படும் போது, ஹைட்ரஜன் ஆற்றலானது லாரிகள், கப்பல்கள், விமானங்கள், ட்ரோன்கள் மற்றும் எஃகு மற்றும் சிமெண்ட் உற்பத்தி போன்ற அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் தொழிற்சாலைகளுக்கும் பயன்படக்கூடும். புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், ஃப்யூல் செல்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பங்களில் இந்தியாவின் வளர்ந்து வரும் முதலீடுகளுடன் இணைந்து, இந்த ரயில்வே திட்டம் ஒரு புதிய தொழில்துறை அமைப்புமுறைக்கே ஊக்கியாக மாறக்கூடும். முதல் ஹைட்ரஜன் ரயில் நிலையத்திலிருந்து புறப்பட்டுவிட்டது, ஆனால் உண்மையான பயணம் இனிமேல் தான் உள்ளது என்று வல்லுநர்கள் கூறுகின்றனர். இதன் வெற்றி ஒரு தனி ரயிலில் இல்லை, மாறாகப் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், உற்பத்தி, உள்கட்டமைப்பு மற்றும் போக்குவரத்தை ஒரு தடையற்ற நெட்வொர்க்காக இணைக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தை உருவாக்கும் இந்தியாவின் திறனில்தான் உள்ளது. அந்த அமைப்புமுறை முழுமையாக உருவானால், ஹைட்ரஜன் இந்தியாவின் முழு ரயில்வேயையும் இயக்காமல் போகலாம்; ஆனால் மின்மயமாக்கல் எளிதில் சென்றடைய முடியாத பகுதிகளுக்கு ஆற்றலை வழங்கி, நாட்டின் தூய்மையான போக்குவரத்து மாற்றத்தை நடைமுறைக்குச் சாத்தியமானதாகவும் நிலையானதாகவும் மாற்றும்.