પીએમ મોદીએ દેશની પ્રથમ હાઇડ્રોજન ટ્રેનને બતાવી લીલી ઝંડી: કેવી રીતે બદલશે ભારતીય રેલવેનું ભવિષ્ય અને શા માટે છે ગ્રીન ટ્રાન્સપોર્ટેશનમાં મોટી છલાંગ?

ભારતીય રેલવે હંમેશાં દેશની જીવાદોરી રહી છે. કોલસાના કાળા ધુમાડા છોડતા જૂના વરાળ (સ્ટીમ) એન્જિનોથી શરૂ થયેલી આપણી રેલવેની યાત્રા આજે એક એવા મુકામે પહોંચી છે જેની થોડા વર્ષો પહેલાં કલ્પના પણ મુશ્કેલ હતી. હવે 17 જુલાઈએ વડા પ્રધાન નરેન્દ્ર મોદીએ હરિયાણાના જીંદ રેલવે સ્ટેશનથી દેશની સર્વપ્રથમ હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ ટ્રેનને (Hydrogen Fuel Cell Trainset) લીલી ઝંડી બતાવીને રવાના કરી છે. આ માત્ર એક ટ્રેનની શરૂઆત નથી, પરંતુ ભારતમાં ગ્રીન ટ્રાન્સપોર્ટેશનના એક નવા યુગનો પ્રારંભ છે.

ભારતે છેલ્લા એક દાયકામાં પોતાના રેલવે નેટવર્કનું અભૂતપૂર્વ ઝડપે વિદ્યુતીકરણ (Electrification) કર્યું છે. આજે દેશના 99%થી વધુ બ્રોડગેજ રૂટ વીજળીકરણ પામી ચૂક્યા છે, જેના કારણે મોંઘા આયાતી ડીઝલ પરની આપણી નિર્ભરતા ખૂબ ઘટી છે. હવે આ વિદ્યુતીકરણથી પણ એક ડગલું આગળ વધીને ભારતીય રેલવે સૌથી સ્વચ્છ બળતણ ગણાતા ‘હાઇડ્રોજન’ તરફ આગળ વધી છે. હાઇડ્રોજન ટ્રેન એ પર્યાવરણને બચાવવા માટેની ભારતીય રેલવેની સૌથી મોટી છલાંગ છે.

ટ્રેનની વિશેષતાઓ

આ દેશી હાઇડ્રોજન ટ્રેન હરિયાણાના જીંદ અને સોનીપત વચ્ચેના 89 કિલોમીટર લાંબા રેલવે ટ્રેક પર દોડશે. આ ટ્રેન મુસાફરોની સેવામાં જીંદ જંક્શન, ગોહાના જંક્શન, પાંડુ પિંડારા જંક્શન, ભંભેવા અને મોહાના સહિત અંદાજે 12 જેટલાં મધ્યવર્તી સ્ટેશનોને આવરી લેશે. શરૂઆતમાં આ રૂટ પર તેની ઑપરેશનલ સ્પીડ કલાકના 75 કિલોમીટર રાખવામાં આવી છે, પરંતુ તેની ડિઝાઈન સ્પીડ 110 કિમી પ્રતિ કલાકની છે.

સામાન્ય રીતે આપણે રેલવે ટ્રેકની ઉપર જે વીજળીના વાયરો (OHE) જોઈએ છીએ, આ ટ્રેનને ચાલવા માટે તેની બિલકુલ જરૂર નથી. પરંપરાગત ટ્રેનોથી વિપરીત આ નવી હાઇડ્રોજન ટ્રેન પોતાનું પાવર હાઉસ પોતાની સાથે જ લઈને ફરે છે. તે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન વચ્ચે થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાથી ટ્રેનની અંદર જ લાઈવ વીજળી પેદા કરે છે. આથી જ તેને રેલવે પ્રોપલ્શનનું સૌથી ‘લીલુંછમ’ એટલે કે હરિયાળું સ્વરૂપ કહેવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોજન + ઓક્સિજન = વીજળી અને પાણી!

આ ટ્રેનની કાર્યપદ્ધતિ કોઈ વૈજ્ઞાનિક જાદુથી ઓછી નથી. ટ્રેનની અંદર ‘પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન’ (PEM) નામનો એક ફ્યુઅલ સેલ સ્થાપિત થયેલો હોય છે. ટ્રેનમાં રહેલા સિલિન્ડરોમાંથી હાઇડ્રોજન ગેસ આ ફ્યુઅલ સેલમાં મોકલવામાં આવે છે, જ્યાં તે વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. આ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયાથી વીજળી પેદા થાય છે, જેનાથી ટ્રેનના પૈડાં ફરે છે અને ટ્રેન આગળ વધે છે. આ આખી પ્રક્રિયાની એકમાત્ર આડપેદાશ (By-product) માત્ર શુદ્ધ પાણીની વરાળ અને ગરમી છે!

ન કોઈ ધુમાડો ન ઝેરી ગેસ

મોટાભાગની ડીઝલ ટ્રેનો પાછળ કાળો ધુમાડો અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ જેવા ઝેરી વાયુઓ હવામાં છોડે છે, જેનાથી વાયુ પ્રદૂષણ ફેલાય છે. જ્યારે આ હાઇડ્રોજન ટ્રેન શૂન્ય ટેલપાઇપ ઉત્સર્જનના સિદ્ધાંત પર ચાલે છે. તેમાંથી ધુમાડાને બદલે માત્ર પાણીની વરાળ નીકળે છે, જે પર્યાવરણને સહેજ પણ નુકસાન પહોંચાડતી નથી. આ ટ્રેનની યાત્રા એકદમ શાંત અને અવાજ વગરની હોય છે.

બે શક્તિશાળી ડ્રાઇવિંગ પાવર કાર (DPCs)

આ ટ્રેનસેટમાં કુલ બે હાઇડ્રોજન ડ્રાઇવિંગ પાવર કાર (DPCs) લગાવવામાં આવી છે, જે ટ્રેનના બંને છેડે સેટ કરેલી છે. દરેક પાવર કાર 1,200 કિલોવોટ એટલે કે આશરે 1,600 હોર્સપાવરની (Hp) પ્રચંડ ઉર્જા પેદા કરે છે. આ બંને પાવર કાર સાથે મળીને સમગ્ર ટ્રેનને 110 કિમી પ્રતિ કલાકની ઝડપે દોડાવવા માટે પૂરતી શક્તિ પ્રદાન કરે છે.

ઉર્જા બફર તરીકે કામ કરતી વિશેષ બેટરીઓ

આ ટ્રેનમાં મુખ્ય ઉર્જા ભલે હાઇડ્રોજનથી બનતી હોય, પરંતુ તેની મદદ માટે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) બેટરી પણ લગાવવામાં આવી છે. આ બેટરીઓ એક ઉર્જા સંગ્રહક તરીકે કામ કરે છે. જ્યારે ટ્રેન સ્પીડ પકડે છે ત્યારે ફ્યુઅલ સેલ અને બેટરી બંને સાથે મળીને પાવર આપે છે. જ્યારે ટ્રેનને બ્રેક મારવામાં આવે છે, ત્યારે ‘રીજનરેટિવ બ્રેકિંગ સિસ્ટમ’ દ્વારા પેદા થતી વીજળી આપમેળે આ બેટરીમાં સ્ટોર થઈ જાય છે.

હાઇડ્રોજન જ્વલનશીલ હોવા છતાં આ ટ્રેન સુરક્ષિત

હાઇડ્રોજન ગેસ ખૂબ જ ઝડપથી આગ પકડી લે છે, તેથી દરેક સામાન્ય નાગરિકના મનમાં સુરક્ષાને લઈને પ્રશ્ન થાય તે સ્વાભાવિક છે. પરંતુ ભારતીય રેલવેએ આ ટ્રેનની સુરક્ષામાં કોઈ કચાસ છોડી નથી. આ ટ્રેનની સમગ્ર ડિઝાઈન ‘ડિફેન્સ ઇન ડેપ્થ’ના આંતરરાષ્ટ્રીય સિદ્ધાંત પર બનાવવામાં આવી છે. જો કોઈ પણ સ્તરે ખામી સર્જાય તો બીજા સ્તરની સેફ્ટી સિસ્ટમ આપમેળે સક્રિય થઈ જાય છે.

વધુમાં હાઇડ્રોજન રંગહીન, ગંધહીન અને સ્વાદહીન ગેસ હોવાથી તેને નરી આંખે જોવો કે સૂંઘીને ઓળખવો અશક્ય છે. આથી, ટ્રેનના ખૂણેખૂણામાં અને પ્લાન્ટમાં અત્યંત સંવેદનશીલ સેન્સર્સ લગાવવામાં આવ્યા છે. આ સેન્સર્સ સેકન્ડના સોમા ભાગમાં હાઇડ્રોજન લીક, અસામાન્ય ગરમી, ધુમાડો કે અગ્નિની જ્વાળાઓ શોધી કાઢવા માટે સક્ષમ છે.

આ ઉપરાંત સુરક્ષા માટે ટ્રેનની અંદર હાઈ-ટેક વેન્ટિલેશનની વ્યવસ્થા કરવામાં આવી છે. જો ખૂબ જ નજીવો હાઇડ્રોજન લીક થાય તોપણ તે એક જગ્યાએ જમા થવાને બદલે હવામાં ફેલાઈને પાતળો થઈ જાય છે, જેથી બ્લાસ્ટ થવાનું કોઈ જોખમ રહેતું નથી. તેમ છતાં જો કોઈ ખામી જણાય તો સિસ્ટમ કોઈ વ્યક્તિના આદેશની રાહ જોયા વિના આપમેળે જ હાઇડ્રોજનનો સપ્લાય બંધ કરી દે છે.

નોંધનીય છે કે ટ્રેન ચલાવતા લોકો પાઇલટની સુરક્ષા માટે પણ ખાસ કેબિન તૈયાર કરવામાં આવી છે. તેમની સામે એક મોટી ડિજિટલ સ્ક્રીન હોય છે જે સતત હાઇડ્રોજન સિસ્ટમની હેલ્થ અને કન્ડિશન બતાવે છે. કટોકટીની સ્થિતિમાં લોકો પાઇલટ ટ્રેનને આપમેળે સેફ મોડ પર લાવીને સુરક્ષિત જગ્યાએ ખસેડી શકે છે.

વિદેશી એજન્સીઓનું સર્ટિફિકેશન

નોંધનીય છે કે આ ટ્રેનને ટ્રેક પર લાવતા પહેલાં જર્મનીની વિશ્વવિખ્યાત સુરક્ષા પ્રમાણપત્ર એજન્સી ‘TÜV SÜD’ દ્વારા તેનું થર્ડ-પાર્ટી ઇન્સ્પેક્શન કરાવવામાં આવ્યું હતું. આ સિવાય ભારતીય એજન્સી ‘પેટ્રોલિયમ એન્ડ એક્સપ્લોઝિવ્સ સેફ્ટી ઓર્ગેનાઇઝેશન’એ (PESO) પણ તેની સંગ્રહ અને સુરક્ષા સિસ્ટમને કાયદેસરની મંજૂરી આપી છે.

વધુમાં ટ્રેનને લીલી ઝંડી આપતા પહેલાં તેના પર અનેક કઠિન પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા હતા. ટ્રેન પર વાસ્તવિક વજન લાદીને ‘લોડ બોક્સ ટેસ્ટિંગ’ કરાયું, ટ્રેનના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સિગ્નલ સિસ્ટમ સાથે અથડાતા નથી તે માટે ‘રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ટ્રાયલ્સ’ કરાયા અને ટ્રેન ધ્રુજારી વગર સીધી ચાલે તે માટે ‘ઓસિલેશન ટ્રાયલ્સ’ પણ સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કરવામાં આવ્યા હતા.

જીંદ ખાતે ઊભું કરાયું ભારતનું સૌથી મોટું રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન

જેમ ગાડીઓમાં પેટ્રોલ પંપ પરથી બળતણ ભરીએ છીએ, તેમ હાઇડ્રોજન ટ્રેન માટે હરિયાણાના જીંદમાં ભારતનું સૌથી મોટું રેલવે હાઇડ્રોજન રિફ્યુઅલિંગ સ્ટેશન સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે. આ એક અત્યંત આધુનિક સુવિધા છે જે સંપૂર્ણ ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઇકોસિસ્ટમ પર કામ કરે છે.

આ સ્ટેશન પર હાઇડ્રોજન બહારથી લાવવામાં આવતો નથી પરંતુ ત્યાં જ ઉત્પન્ન થાય છે. સૌપ્રથમ ‘ઇલેક્ટ્રોલિસિસ’થી (વીજળીની મદદથી પાણીના અણુઓને તોડવાની પ્રક્રિયા) પાણીમાંથી હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન અલગ કરાય છે. ત્યારબાદ આ ગેસને 500 બારના પ્રેશર પર કોમ્પ્રેસ કરીને નાની જગ્યામાં વધુ સંગ્રહ કરાય છે. છેલ્લે 350 બારના નિયંત્રિત પ્રેશર પર તેને ટ્રેનમાં રિફ્યુઅલ કરાય છે.

આ રિફ્યુઅલિંગ પ્લાન્ટમાં બે સ્વતંત્ર ડિસ્પેન્સર્સ (નોઝલ) આપવામાં આવ્યા છે. આનાથી ફાયદો એ થશે કે ટ્રેનની આગળ અને પાછળ રહેલી બંને પાવર કારમાં એક જ સમયે માત્ર 10 મિનિટની અંદર ગેસ ભરી શકાશે, જેથી ટ્રેનને વળતો પ્રવાસ શરૂ કરવામાં સહેજ પણ મોડું નહીં થાય. આ સ્ટેશન પર એકસાથે 3,000 કિલો હાઇડ્રોજન સ્ટોર કરવાની ક્ષમતા છે.

આત્મનિર્ભર ભારત: સંપૂર્ણ સ્વદેશી એન્જિનિયરિંગ

આ ટ્રેન ‘મેક ઇન ઇન્ડિયા’નું ઉત્કૃષ્ટ ઉદાહરણ છે. તેનું સમગ્ર આયોજન અને ટેકનિકલ ડિઝાઈન રેલવેની સંસ્થા RDSOએ મંજૂર કરી છે. હૈદરાબાદની કંપની ‘મેધા સર્વો ડ્રાઇવ્સ’એ આ ટ્રેનસેટનું ઇન્ટિગ્રેશન કર્યું છે, જ્યારે ચેન્નાઈની ઇન્ટિગ્રલ કોચ ફેક્ટરીએ (ICF) ટ્રેનની આકર્ષક થીમ અને બાહ્ય ડિઝાઈન તૈયાર કરી છે.

વૈશ્વિક ક્ષેત્રે ભારતની હાઇડ્રોજન ટ્રેન કેમ સૌથી મોટી છે?

ભારતની આ સિદ્ધિ માત્ર દેશની અંદર પૂરતી મર્યાદિત નથી, પરંતુ વૈશ્વિક સ્તરે પણ તેનું વિશેષ મહત્વ છે. અત્યાર સુધી જર્મની, ચીન, ફ્રાન્સ અને ઇટાલી જેવા મર્યાદિત દેશોએ હાઇડ્રોજન સંચાલિત ટ્રેનોનું સંચાલન શરૂ કર્યું છે અથવા તેનું વ્યાપારી સંચાલન કરી રહ્યા છે. હવે ભારત પણ આ અગ્રણી દેશોની હરોળમાં જોડાયું છે. તેથી જ ઘણી આંતરરાષ્ટ્રીય અને ભારતીય મીડિયા સંસ્થાઓ ભારતને હાઇડ્રોજન ટ્રેન શરૂ કરનાર વિશ્વનો લગભગ પાંચમો દેશ ગણાવી રહી છે.

એમ પણ ભારતની ટ્રેન વિશેષ એટલા માટે છે કારણ કે જર્મની, ચીન કે જાપાન જેવા દેશોમાં જે હાઇડ્રોજન ટ્રેનો દોડે છે તે ખૂબ ટૂંકા અંતર માટે હોય છે અને તેમાં વધુમાં વધુ 2થી 4 કોચ જ હોય છે. તેની સરખામણીમાં ભારતે સીધી 10 કોચવાળી ટ્રેન બનાવીને કમાલ કરી દીધી છે. આ ટ્રેનની ક્ષમતા આશરે 2,600 મુસાફરોને એકસાથે લઈ જવાની છે, જે વૈશ્વિક સ્તરે સૌથી વધુ ક્ષમતા ધરાવતી હાઇડ્રોજન ટ્રેન છે.

ઉલ્લેખનીય છે કે વિશ્વમાં સૌથી પહેલા જર્મનીએ 2022માં વ્યાવસાયિક ધોરણે હાઇડ્રોજન ટ્રેનો દોડાવી હતી. ત્યારબાદ ચીને પોતાની સ્વદેશી હાઇડ્રોજન ટ્રેન વિકસાવી, જ્યારે ફ્રાન્સ અને ઇટાલીએ પણ પ્રાદેશિક રૂટ પર આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ શરૂ કર્યો. હવે ભારતે પોતાની જરૂરિયાતો અને સ્થાનિક પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં રાખીને વધુ શક્તિશાળી ફ્યુઅલ સેલ સિસ્ટમ સાથે આ ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કર્યો છે. આ સિદ્ધિ ભારતની એન્જિનિયરિંગ ક્ષમતા અને ગ્રીન ટેક્નોલોજી ક્ષેત્રે વધી રહેલા આત્મવિશ્વાસને દર્શાવે છે.

હેરિટેજ રૂટોને પ્રદૂષણથી બચાવવાની યોજના

જીંદ-સોનીપત પ્રોજેક્ટના સફળ પરીક્ષણ બાદ ભારતીય રેલવે ‘હાઇડ્રોજન ફોર હેરિટેજ’ પ્રોજેક્ટ હેઠળ ભારતના પ્રકૃતિની ગોદમાં આવેલા નયનરમ્ય હેરિટેજ રેલવે રૂટ્સ, જેવા કે હિમાચલ પ્રદેશની પ્રખ્યાત શિમલા-કાલકા ટોય ટ્રેન લાઇન પર પણ આવી ઇકો-ફ્રેન્ડલી હાઇડ્રોજન ટ્રેનો દોડાવવાનું આયોજન કરી રહી છે.

આ હાઇડ્રોજન ટ્રેન ભારત સરકારના નેશનલ ગ્રીન હાઇડ્રોજન મિશન સાથે પણ સીધી રીતે જોડાયેલી છે. સરકારનો હેતુ દેશમાં ગ્રીન હાઇડ્રોજનનું ઉત્પાદન વધારવાનો, આયાતી ઇંધણ પરની નિર્ભરતા ઘટાડવાનો અને સ્વચ્છ ઊર્જાના ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપવાનો છે. જો ભવિષ્યમાં મોટા પ્રમાણમાં ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉપલબ્ધ થશે તો રેલવે ઉપરાંત બસો, ટ્રકો, જહાજો અને અન્ય ભારે વાહનોમાં પણ તેનો વ્યાપક ઉપયોગ શક્ય બનશે.

પર્યાવરણની દૃષ્ટિએ પણ આ પ્રોજેક્ટ અત્યંત મહત્વનો છે. ડીઝલ એન્જિનમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને અન્ય પ્રદૂષક તત્વો બહાર આવે છે, જ્યારે હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલમાંથી મુખ્યત્વે પાણીની વરાળ જ બહાર નીકળે છે. તેથી હવાની ગુણવત્તા સુધારવામાં, ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો કરવામાં અને ભારતના 2070 સુધી નેટ-ઝીરો ઉત્સર્જનના લક્ષ્યને હાંસલ કરવામાં આવી ટેક્નોલોજી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.

ભારતીય રેલવે આગામી વર્ષોમાં હાઇડ્રોજન ટેક્નોલોજીનો વધુ વ્યાપક ઉપયોગ કરવાની યોજના પર કામ કરી રહી છે. ખાસ કરીને એવા રૂટ, જ્યાં સંપૂર્ણ વિદ્યુતીકરણ શક્ય નથી અથવા ડીઝલ ટ્રેનો હજુ પણ મોટા પ્રમાણમાં દોડે છે, ત્યાં આવી ટ્રેનોને તબક્કાવાર શરૂ કરવાની યોજના છે. જો પ્રથમ પ્રોજેક્ટ સફળ રહેશે તો ભવિષ્યમાં દેશના અન્ય રાજ્યોમાં પણ હાઇડ્રોજન ટ્રેનો જોવા મળી શકે છે.

નોંધનીય છે કે દેશની પ્રથમ હાઇડ્રોજન ટ્રેનને લીલી ઝંડી આપવી માત્ર એક નવી ટ્રેન શરૂ કરવાનો પ્રસંગ નથી, પરંતુ ભારતની વૈજ્ઞાનિક પ્રગતિ, સ્વદેશી સંશોધન, ગ્રીન એનર્જી અને આધુનિક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની દિશામાં એક મહત્વપૂર્ણ સીમાચિહ્ન છે.

એક સમય હતો જ્યારે ભારત આવી અદ્યતન ટેક્નોલોજી માટે અન્ય દેશો પર નિર્ભર રહેતું હતું, પરંતુ આજે તે પોતે હાઇડ્રોજન આધારિત રેલવે ટેક્નોલોજી વિકસાવીને વિશ્વના અગ્રણી દેશોની હરોળમાં સ્થાન બનાવી રહ્યું છે. જો આગામી વર્ષોમાં આ ટેક્નોલોજીનો સફળતાપૂર્વક વિસ્તાર થશે તો ભારતીય રેલવે માત્ર વિશ્વનું સૌથી મોટું રેલ નેટવર્ક જ નહીં, પરંતુ સૌથી હરિત અને ટકાઉ રેલવે વ્યવસ્થાઓમાંની એક બનવાની દિશામાં પણ મહત્વપૂર્ણ પગલું ભરી શકશે.