हाइड्रल: Difference between revisions

[[हाइड्रोजन]] से चलने वाली यात्री ट्रेन, [[इनोट्रांस]] में पहली बार परिवहन में, हाइड्रेल सभी प्रकार के बड़े या छोटे [[रेल वाहन]] का वर्णन करने वाला सामान्य शब्द है,, जो [[कर्षण मोटर्स]], या सहायक बिजली इकाई, या दोनों को [[ऊर्जा]] के स्रोत के रूप में ऑन-बोर्ड [[हाइड्रोजन ईंधन]] का उपयोग करते हैं। हाइड्रिल वाहन प्रणोदन के लिए हाइड्रोजन की रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं, या तो [[हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन वाहन]] में हाइड्रोजन जलाकर, या [[विद्युत मोटर्स]] चलाने के लिए [[ईंधन सेल]] में ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन पर प्रतिक्रिया करके। [[रेल परिवहन]] को बढ़ावा देने के लिए हाइड्रोजन का व्यापक उपयोग प्रस्तावित [[हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था]] का मूल तत्व है। इस शब्द का उपयोग संसार भर के शोध विद्वानों और तकनीशियन द्वारा किया गया है।<ref>{{Cite journal | last1 = Graham-Rowe | first1 = D. | title = Do the locomotion | doi = 10.1038/4541036a | journal = Nature | volume = 454 | issue = 7208 | pages = 1036–7 | year = 2008 | pmid =  18756218| doi-access = free }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Minkel | first1 = J. R. | doi = 10.1109/MSPEC.2006.1665046 | title = A Smashing Bad Time for the United States | journal = IEEE Spectrum | volume = 43 | issue = 8 | pages = 12–13 | year = 2006 | s2cid = 31330565 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Jones | first1 = W. D. | doi = 10.1109/MSPEC.2009.5210050 | title = Fuel cells could power a streetcar revival | journal = IEEE Spectrum | volume = 46 | issue = 9 | pages = 15–16 | year = 2009 | s2cid = 38714850 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Jones | first1 = W. D. | doi = 10.1109/MSPEC.2006.1665045 | title = Hydrogen on Track | journal = IEEE Spectrum | volume = 43 | issue = 8 | pages = 10–13 | year = 2006 | s2cid = 20449207 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Delucchi | first1 = M. A. | last2 = Jacobson | first2 = M. Z. | title = Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part II: Reliability, system and transmission costs, and policies | doi = 10.1016/j.enpol.2010.11.045 | journal = Energy Policy | volume = 39 | issue = 3 | pages = 1170–1190 | year = 2010 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Marin | first1 = G. D. | last2 = Naterer | first2 = G. F. | last3 = Gabriel | first3 = K. | title = Rail transportation by hydrogen vs. Electrification – Case study for Ontario, Canada, II: Energy supply and distribution | doi = 10.1016/j.ijhydene.2010.03.095 | journal = International Journal of Hydrogen Energy | volume = 35 | issue = 12 | pages = 6097–6107 | year = 2010 }}</ref>

 

हाइड्रिल वाहन सामान्यतः पुनर्योजी टूटने के लिए नवीकरणीय [[ऊर्जा भंडारण]], जैसे [[बैटरी (बिजली)]] या [[सुपर कैपेसिटर|बहुत अच्छे संधारित]] के साथ [[हाइब्रिड वाहन]] होते हैं, दक्षता में सुधार करते हैं और आवश्यक हाइड्रोजन भंडारण की मात्रा को कम करते हैं। संभावित हाइड्रेल अनुप्रयोगों में सभी प्रकार के [[रेल परिवहन]]: [[उपनगरीय रेल]]; [[यात्री रेल]]; [[माल रेल]]; [[हलकी पटरी]]; रेल [[तेज आवागमन]]; [[मेरा रेलवे]]; [[औद्योगिक रेलवे]] प्रणाली; [[ट्राम]]; और उद्यान और संग्रहालयों में विशेष रेल सवारी सम्मिलित है।

 

 

 

हाइड्रोजन सामान्य और आसानी से मिलने वाला [[रासायनिक तत्व]] है, क्योंकि [[पानी]] के प्रत्येक अणु में उपस्थित प्रत्येक [[ऑक्सीजन]] [[परमाणु]] के लिए हाइड्रोजन के दो परमाणु होते हैं।<ref name = "rai eng 18"/> हाइड्रोजन को कई प्रणालियों से पानी से अलग किया जा सकता है, जिसमें [[भाप मीथेन सुधार]] (सामान्यतः [[जीवाश्म ईंधन]] का उपयोग सम्मिलित है) और विद्युतपघटन (जिसमें बड़ी मात्रा में [[बिजली]] की आवश्यकता होती है और सामान्यतः इसका कम उपयोग होता है) सम्मिलित है। बार अलग हो जाने पर, हाइड्रोजन ईंधन के रूप में काम कर सकता है।<ref name = "rai eng 18"/> यह प्रस्तावित किया गया है कि हाइड्रेल वाहनों को ईंधन देने के लिए हाइड्रोजन का उत्पादन व्यक्तिगत रखरखाव भंडार में किया जा सकता है, जिसके लिए केवल बिजली और पानी की स्थिर आपूर्ति की आवश्यकता होती है; इसके बाद इसे वाहन पर दबाव वाले टैंकों में पंप किया जा सकता है।<ref name = "rai eng 18"/>

हल्के और अधिक सक्षम ईंधन सेल के विकास ने हाइड्रोजन से चलने वाले वाहनों की व्यवहार्यता में वृद्धि की है। कनाडाई कंपनी हाइड्रोजेनिक्स के अनुसार, 2001 में, इसके 25 किलोवाट ईंधन सेल का वजन 290 किलोग्राम था और इसकी दक्षता 38 से 45 प्रतिशत के बीच थी; चूंकि, 2017 तक, वे अधिक शक्तिशाली और ठोस ईंधन कोशिकाओं का उत्पादन कर रहे थे जिनका वजन 72 किलोग्राम था और दक्षता 48 और 55 प्रतिशत के बीच थी, जो कि बिजली घनत्व में लगभग पांच गुना वृद्धि थी।<ref name = "rai eng 18"/> रेल इंजीनियर के अनुसार, कुछ प्रकार की ट्रेनों पर हाइड्रोजन प्रणोदन का उपयोग, जैसे माल इंजनों या उच्च गति ट्रेनों, शंटिंग स्वचालित यंत्र और कई इकाइयों जैसे कम-संचालित अनुप्रयोगों की तुलना में कम आकर्षक और अधिक चुनौतीपूर्ण है।<ref name = "rai eng 18"/> प्रकाशन यह भी देखता है कि रेलवे उद्योग के अंदर उत्सर्जन में कटौती करने का दबाव हाइड्रेल के उत्थान की मांग को उत्तेजित करने में भूमिका निभाने की संभावना है।<ref name = "rai eng 18"/>

विशिष्ट हाइड्रोजन प्रणोदन प्रणाली की प्रमुख विधि ईंधन सेल है। यह उपकरण बिजली, साथ ही पानी और गर्मी उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन के अंदर निहित रासायनिक ऊर्जा को परिवर्तित करता है।<ref name = "rai eng 18"/> जैसे, ईंधन सेल इस तरह से काम करेगा जो अनिवार्य रूप से ईंधन बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली विद्युतपघटन प्रक्रिया के विपरीत है; हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपभोग करने के अतिरिक्त बिजली का उत्पादसर्किटन करने के लिए शुद्ध हाइड्रोजन का उपभोग करना, चूंकि विनिमय में कुछ स्तर की ऊर्जा हानि होती है।<ref name = "rai eng 18"/> कथित तौर पर, बिजली को हाइड्रोजन और फिर से वापस परिवर्तित करने की क्षमता 30 प्रतिशत से कम है, जो लगभग समकालीन डीजल इंजनों के समान है, किन्तु [[अतिरिक्त रेखा]] का उपयोग करके पारंपरिक विद्युत कर्षण से कम है। ट्रेन को आगे बढ़ाने के लिए जहाज पर ईंधन सेल द्वारा उत्पादित बिजली को [[मोटर]] में अनुलेख किया जाएगा।<ref name = "rai eng 18"/> ऊपरी तार विद्युतीकरण क्रय मूल्य यूरो 2मी/किमी के आसपास है, इसलिए विद्युतीकरण कम यातायात वाले मार्गों के लिए क्रय मूल्य-कुशल समाधान नहीं है, और बैटरी और हाइड्रेल समाधान विकल्प हो सकते हैं।<ref name="ec2018">{{cite book |title=Final Report of the High-Level Panel of the European Decarbonisation Pathways Initiative |url=https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/research_and_innovation/research_by_area/documents/ec_rtd_decarbonisation-report_112018.pdf |publisher=[[European Commission]] |page=57 |date=November 2018 |doi=10.2777/636 |isbn=978-92-79-96827-3 |quote=Hydrogen fuel cell trains are also more expensive than diesel ones (+30 %)  because  their  energy  costs  are  currently  higher  and  they  are  less  efficient than electric trains. However, their GHG emissions are 45 % lower than diesel,  even  if  hydrogen  is  produced  via  steam  methane  reforming.  These  58 emissions can  decrease  to  almost  negligible  levels  when  using  green  and  low-carbon  hydrogen. |author1=European Commission. Directorate General for Research Innovation |access-date=20 January 2020 |archive-date=17 January 2021 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210117090538/https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/research_and_innovation/research_by_area/documents/ec_rtd_decarbonisation-report_112018.pdf |url-status=live }}</ref>

 

रेल इंजीनियर और एल्सटॉम के अनुसार, 10 मेगावाट का विंड रूप में आराम से प्रति दिन 2.5 टन हाइड्रोजन का उत्पादन करने में सक्षम है; प्रतिदिन 600 किमी की दूरी तय करने वाली 14 आईलिंट ट्रेनों के बेड़े को चलाने के लिए पर्याप्त है।<ref name="rai eng 18" /> कथित तौर पर, जनवरी 2017 तक, संसार भर में हाइड्रोजन का उत्पादन मात्रा और उपलब्धता में विस्तार कर रहा है, जिससे ईंधन के रूप में इसका आकर्षण बढ़ रहा है। हाइड्रोजन के लिए सक्षम वितरण संघ बनाने की आवश्यकता, जिसके बदले में पर्याप्त निवेश की आवश्यकता होती है, कम से कम अल्पावधि में हाइड्रेल के विकास को रोकने में भूमिका निभाने की संभावना है।<ref name="rai eng 18" />

 

रेलवे प्रौद्योगिकी द्वारा यह देखा गया कि नई विधि को अपनाने में रेल उद्योग ऐतिहासिक रूप से धीमा रहा है और दृष्टिकोण में अपेक्षाकृत रूढ़िवादी रहा है; यद्यपि, प्रारंभिक अपनाने वाले द्वारा इस विधि का सफल बड़े मापदंड पर परिनियोजन निर्णायक और परंपरावाद के दृष्टिकोण पर काबू पाने में निर्णायक हो सकता है।<ref name="rai tech 16" /> इसके अतिरिक्त, डीजल से हाइड्रेल प्रणोदन में संक्रमण के महत्वपूर्ण लाभ हो सकते हैं। हिताची या हिताची रेल, [[बर्मिंघम विश्वविद्यालय]], और ईंधन सेल प्रणाली्स लिमिटेड के संघ द्वारा किए गए अध्ययन के परिणामों के अनुसार, पुन: संचालित डीजल कई इकाइयों के रूप में हाइड्रेल वाहन महत्वपूर्ण ऊर्जा खपत में कमी लाने में सक्षम हो सकते हैं; कथित तौर पर, उनके नमूना ने पारंपरिक कर्षण पर [[नॉर्विच]] से [[शेरिंघम]] पंक्ति पर 52 प्रतिशत तक की बचत का संकेत दिया।<ref name="rai eng 18" />

हाइड्रॉली हाइड्रेल विधि द्वारा संचालित स्ट्रीटकार या [[ट्राम]] (ट्रॉली) के लिए शब्द है। शब्द (हाइड्रोजन ट्रॉली के लिए) 2008 में चौथे अंतर्राष्ट्रीय हाइड्रिल सम्मेलन, वेलेंसिया, स्पेन में शोध-सरलीकृत खोज इंजन लक्ष्य शब्द के रूप में गढ़ा गया था। ऑनबोर्ड हाइड्रोजन-व्युत्पन्न शक्ति ऊपरी ट्रॉली हथियारों और ट्रैक विद्युतीकरण की आवश्यकता को समाप्त करती है, निर्माण क्रय मूल्य को बहुत कम करती है, [[दृश्य प्रदूषण]] को कम करती है और ट्रैक विद्युतीकरण के रखरखाव के खर्च को समाप्त करती है। 'हाइड्रॉली' शब्द को 'हाइड्रेल लाइट रेल' या अन्य संयोजनों के लिए पसंद किया जाता है जो बाहरी विद्युतीकरण को व्यक्त कर सकते हैं।

 

हाइड्रोजन या दहन हवा के साथ मिश्रण की विस्तृत श्रृंखला (4%-74%) में ज्वलनशील है, और 18-59% में विस्फोटक है।<ref>{{cite book |last1=Lewis |first1= Bernard |last2= Guenther|first2=von Elbe |title=Combustion, Flames and Explosions of Gases  |edition= 2nd|year= 1961 |publisher= Academic Press, Inc.|location= New York|isbn= 978-0124467507 |page= 535}}</ref>

== परियोजना और प्रारूप ==

* 2002 में, [[प्लेसर डोम]] के लिए नुवेरा ईंधन सेल द्वारा संचालित पहले 3.6 टन, 17 किलोवाट, हाइड्रोजन-संचालित खनन [[लोकोमोटिव|इंजन]] का प्रदर्शन Val-d'Or, [[क्यूबेक]] में किया गया था।<ref>[http://aie.org.au/AIE/Documents/CD_Contents_Conference_Proceedings/WHEC2008/Extended%20Abstracts/323.pdf "Fuel-Cell-Powered Mine Locomotive."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141224103728/http://aie.org.au/AIE/Documents/CD_Contents_Conference_Proceedings/WHEC2008/Extended%20Abstracts/323.pdf |date=24 December 2014 }} ''Sandia National Laboratories'', 2004.</ref>

* अप्रैल 2006 में, संसार का पहला हाइड्रेल रेलकार, जिसे [[पूर्वी जापान रेलवे कंपनी]] द्वारा विकसित किया गया था, विकसित किया गया था।<ref>[http://www.jreast.co.jp/e/press/20060401/ "Development of the World's First Fuel Cell Hybrid Railcar."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110617072044/http://www.jreast.co.jp/e/press/20060401/ |date=17 June 2011 }} ''East Japan Railway Company'', 11 April 2006. Accessed 6 February 2011.</ref><ref name = "rai eng 18"/>* अक्टूबर 2006 में, जापान में [[रेलवे तकनीकी अनुसंधान संस्थान|रेलवे विधि अनुसंधान संस्थान]] ने नुवेरा ईंधन सेल द्वारा संचालित 70 टन नगरों के बीच ट्रेन, ईंधन सेल हाइड्रेल पर परीक्षण किया।<ref>{{cite journal|title=Japanese fuel cell rail vehicle in running tests|journal=Fuel Cells Bulletin|volume=2006|issue=12|year=2006|pages=2–3|issn=1464-2859|doi=10.1016/S1464-2859(06)71254-8}}</ref>

* अप्रैल 2007 में, [[राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी संग्रहालय]] और ताइवान ईंधन सेल भागीदारी के संयोजन से मिनी-हाइड्रेल ने अपनी पहली शैक्षिक सवारी की।<ref>[http://english.peopledaily.com.cn/200704/13/eng20070413_366270.html "World's first hydrogen fuel train tested in Taiwan."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080125143521/http://english.peopledaily.com.cn/200704/13/eng20070413_366270.html |date=25 January 2008 }} ''People's Daily'', 13 April 2007.</ref>

* 2007 में, जापान में रेलवे विधिी अनुसंधान संस्थान ने दो 62 टन यात्री कारों का निर्माण किया, जिनमें से प्रत्येक में 450 किलोवाट [[प्रोटॉन विनिमय झिल्ली ईंधन सेल]] ईंधन सेल और 150 किलोवाट बैटरी थी।<ref>Adamson, Kerry-Ann [http://www.fuelcelltoday.com/media/pdf/surveys/2007-Niche-Transport%201.pdf "2007 Niche Transport Survey."] July 2007. {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110711053757/http://www.fuelcelltoday.com/media/pdf/surveys/2007-Niche-Transport%201.pdf |date=11 July 2011 }} (PDF). Fuel Cell Today.</ref>

* 2008 में, जापान में ईस्ट जापान रेलवे कंपनी ने नागानो क्षेत्र में छोटी अवधि के लिए दो 65 किलोवाट प्रोटॉन विनिमय मेम्ब्रेन ईंधन सेल ईंधन सेल और 19 किलोवाट घंटा लिथियम आयन बैटरी से युक्त अपनी प्रायोगिक [[एनई ट्रेन]] हाइब्रिड ट्रेन का परीक्षण किया।

* 2009 में, बीएनएसएफ रेलवे ने अपनी वाहन परियोजनाओं एचएच20बी का अनावरण किया, जो हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं द्वारा संचालित [[स्विचर]]-स्वचालित यंत्र है और इसे अमेरिकी सेना कोर ऑफ इंजीनियर्स और व्हीकल परियोजना्स इंक के साथ मिलकर विकसित किया गया है।<ref>[http://cjonline.com/news/2009-06-29/new_locomotive_unveiled "BNSF Railway and Vehicle Projects Demonstrate Experimental Hydrogen-Fuel-Cell Switch Locomotive."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141019180625/http://cjonline.com/news/2009-06-29/new_locomotive_unveiled |date=19 October 2014 }} ''BNSF Railway'', 29 June 2009.</ref> इसने कथित तौर पर 2010 के समयअपना पहला प्रदर्शन किया।<ref name = "rai eng 18"/>* 2010 में, ए इंडोनेशिया में हाई-गति हाइड्रेल पंक्ति प्रस्तावित की गई थी।<ref>[http://www.interstatetraveler.us/Associates/Marjorie.Hoeh/CAEDZ-Webfiles/cpii_07-hydrotrain03.php.htm "Hydrail: Preliminary Proposal".] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141029071443/http://www.interstatetraveler.us/Associates/Marjorie.Hoeh/CAEDZ-Webfiles/cpii_07-hydrotrain03.php.htm |date=29 October 2014 }} ''interstatetraveler.us''.</ref> रेल लिंक, अब व्यवहार्यता अध्ययन के अनुसार, [[जावा]] में कई शहरों को हाइड्रोजन-संचालित मैग्लेव पद्धति से जोड़ेगा।<ref>{{cite web |url=http://www.thehydrogenjournal.com/displaynews.php?NewsID=367 |title=Indonesia high speed hydrogen train feasibility study |date=13 January 2010 |publisher=The Hydrogen Journal |access-date=25 March 2011 |archive-date=21 March 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120321191354/http://www.thehydrogenjournal.com/displaynews.php?NewsID=367 |url-status=live }}</ref><ref>{{cite news |title=RI could have a super high speed train as early as 2012 |author=Adamrah, Mustaqim |url=http://www.thejakartapost.com/news/2010/01/08/ri-could-have-a-super-high-speed-train-early-2012.html-0 |newspaper=[[Jakarta Post]] |date=8 January 2010 |access-date=26 March 2011 |archive-date=29 June 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100629053002/http://www.thejakartapost.com/news/2010/01/08/ri-could-have-a-super-high-speed-train-early-2012.html-0 |url-status=live }}</ref>

* 2011 में, [[FEVE|एफईवीई]] और वैलाडोलिड विश्वविद्यालय (सिडौट) ने [[SNCV|एसएनसीवी]] से परिवर्तित फैबियोलोस श्रृंखला 3400 का उपयोग करके [[ऑस्टुरियस]] में एफसी [[ट्राम]] एच2 परियोजना शुरू किया।<ref>[http://www.vialibre-ffe.com/pdf/Tranvia_hidrogeno_Feve.pdf "FEVE hydrogen tram."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160303204928/http://www.vialibre-ffe.com/pdf/Tranvia_hidrogeno_Feve.pdf |date=3 March 2016 }} ''vialibre-ffe.com''.</ref><ref name = "rai eng 18"/> यह अधिकतम 20 किमी/घंटा की गति के साथ 30 यात्रियों को ले जा सकता है।

* 2012 के समय, [[डेनमार्क]] में हाइड्रोजन ट्रेन परियोजना ने हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन वाहन का उपयोग करके यूरोप की पहली हाइड्रोजन संचालित ट्रेन के विकास और निर्माण के अपने प्रयासों की शुरुआत की।<ref>[http://www.greenhydrogen.dk/Default.aspx?ID=328 "Europe's first hydrogen powered train."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141029010909/http://www.greenhydrogen.dk/Default.aspx?ID=328 |date=29 October 2014 }} ''The Hydrogen Train Project''.</ref><ref>[http://www.trb.org/Railroads/Blurbs/155621.aspx "Denmark wants Europe's first hydrogen train."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141029034708/http://www.trb.org/Railroads/Blurbs/155621.aspx |date=29 October 2014 }} ''trb.org''.</ref>

* 2012 में, बर्मिंघम विश्वविद्यालय से मिनी-हाइड्रेल हाइड्रोजन पायनियर ट्रेन, व्यवस्था का प्रारूप परीक्षण के लिए स्केल [[पावरट्रेन]]।<ref name="HoffrichterFisher2014">{{cite journal|last1=Hoffrichter|first1=Andreas|last2=Fisher|first2=Peter|last3=Tutcher|first3=Jonathan|last4=Hillmansen|first4=Stuart|last5=Roberts|first5=Clive|title=Performance evaluation of the hydrogen-powered prototype locomotive 'Hydrogen Pioneer'|journal=Journal of Power Sources|volume=250|year=2014|pages=120–127|issn=0378-7753|doi=10.1016/j.jpowsour.2013.10.134|bibcode=2014JPS...250..120H|doi-access=free}}</ref><ref>[https://www.newscientist.com/blogs/nstv/2012/08/first-uk-hydrogen-train.html "First UK hydrogen train takes passengers for a ride."] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171227231048/https://www.newscientist.com/blogs/nstv/2012/08/first-uk-hydrogen-train.html |date=27 December 2017 }} ''New Scientist'', July 2012.</ref>

* 2012 से 2014 के बीच चीन में हाइड्रेल �