हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था

हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था हाइड्रोजन का उपयोग कर ऊर्जा देने का एक प्रस्तावित प्रणाली है। जनरल मोटर्स (जीएम) तकनीकी केंद्र में 1 9 70 में दी गई एक बातचीत के दौरान जॉन बोकिस ने हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का निर्माण किया था। इस अवधारणा को पहले आनुवांशिक जेबीएस हल्दाने द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

एक हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के समर्थक हाइड्रोजन को प्रेरक शक्ति (कारों और नौकाओं सहित) और ऑन-बोर्ड सहायक बिजली, स्थिर बिजली उत्पादन (उदाहरण के लिए, भवनों की ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए), और ऊर्जा भंडारण माध्यम के रूप में एक संभावित ईंधन के रूप में वकील हाइड्रोजन (उदाहरण के लिए, ऑफ-पीक से उत्पन्न अतिरिक्त विद्युत शक्ति से इंटरकवर्जन के लिए)। इस प्रकार के आणविक हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है, जो प्राकृतिक जलाशयों में स्वाभाविक रूप से नहीं होता है; फिर भी यह हाइड्रोकार्बन, जल इलेक्ट्रोलिसिस या अन्य तरीकों से भाप सुधार द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है।

2000 के दशक के दौरान अवधारणा के लिए ध्यान में एक स्पाइक को बार-बार कुछ आलोचकों और वैकल्पिक तकनीकों के समर्थकों द्वारा प्रचारित किया गया है। ऊर्जा वाहक में पुनरुत्थान अब चल रहा है, विशेष रूप से 2017 में हाइड्रोजन काउंसिल के गठन से। कई निर्माताओं ने अब हाइड्रोजन ईंधन सेल कारों को व्यावसायिक रूप से जारी किया है, चीन में टोयोटा और उद्योग समूहों जैसे निर्माताओं ने कारों की संख्या बढ़ाने की योजना बनाई है। अगले दशक में सैकड़ों हजारों।

दलील
हाइड्रोकार्बन ईंधन का उपयोग करने के कुछ नकारात्मक प्रभावों को हल करने के लिए मिशिगन विश्वविद्यालय द्वारा एक हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का प्रस्ताव किया गया था जहां कार्बन को वायुमंडल में छोड़ दिया गया था (कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, असंतुलित हाइड्रोकार्बन इत्यादि)। हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था में आधुनिक रुचि आमतौर पर मिशिगन विश्वविद्यालय के लॉरेंस डब्ल्यू जोन्स द्वारा 1 9 70 की तकनीकी रिपोर्ट के लिए खोजी जा सकती है।

वर्तमान हाइड्रोकार्बन अर्थव्यवस्था में, परिवहन मुख्य रूप से पेट्रोलियम द्वारा fueled है। हाइड्रोकार्बन ईंधन की जलन कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य प्रदूषक उत्सर्जित करती है। दुनिया में आर्थिक रूप से उपयोग योग्य हाइड्रोकार्बन संसाधनों की आपूर्ति सीमित है, और विशेष रूप से चीन, भारत और अन्य विकासशील देशों में हाइड्रोकार्बन ईंधन की मांग बढ़ रही है।

एक विश्व स्तरीय हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के समर्थकों का तर्क है कि अंत उपयोग के बिंदु पर प्रदूषक (जैसे कण पदार्थ) या कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई के बिना हाइड्रोजन अंत उपयोगकर्ताओं के लिए ऊर्जा का पर्यावरणीय रूप से स्वच्छ स्रोत हो सकता है, विशेष रूप से परिवहन अनुप्रयोगों में। 2004 के एक विश्लेषण ने जोर देकर कहा कि “अधिकांश हाइड्रोजन आपूर्ति श्रृंखला मार्ग हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली गैसोलीन की तुलना में वायुमंडल में काफी कम कार्बन डाइऑक्साइड जारी करेंगे” और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में महत्वपूर्ण कमी संभव होगी यदि कार्बन कैप्चर या कार्बन अनुक्रमण विधियां ऊर्जा या हाइड्रोजन उत्पादन की साइट पर उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन में वजन से उच्च ऊर्जा घनत्व होता है लेकिन मात्रा में कम ऊर्जा घनत्व होता है। यहां तक ​​कि जब अत्यधिक संपीड़ित या तरल हो, तब भी मात्रा द्वारा ऊर्जा घनत्व गैसोलीन की केवल 1/4 है, हालांकि वजन से ऊर्जा घनत्व गैसोलीन या प्राकृतिक गैस के लगभग तीन गुना है। हाइड्रोजन पर चल रहे एक ओटो चक्र आंतरिक-दहन इंजन को लगभग 38% की अधिकतम दक्षता, गैसोलीन आंतरिक-दहन इंजन से 8% अधिक है।

ईंधन सेल और इलेक्ट्रिक मोटर का संयोजन आंतरिक-दहन इंजन से 2-3 गुना अधिक कुशल है। ऊर्जा विभाग द्वारा उद्धृत $ 50 / केडब्ल्यू की मॉडलिंग लागत के साथ हाल के वर्षों में ईंधन कोशिकाओं की पूंजीगत लागत में काफी कमी आई है।

पिछली तकनीकी बाधाओं में हाइड्रोजन स्टोरेज के मुद्दों और ईंधन कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोजन की शुद्धता आवश्यकता शामिल है, वर्तमान तकनीक के साथ, एक ऑपरेटिंग ईंधन सेल को 99.9 99% जितना उच्च हाइड्रोजन की शुद्धता की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजन इंजन रूपांतरण प्रौद्योगिकी ईंधन कोशिकाओं की तुलना में अधिक किफायती माना जा सकता है।

वर्तमान हाइड्रोजन बाजार
2004 में हाइड्रोजन उत्पादन एक बड़ा और बढ़ता उद्योग है। वैश्विक स्तर पर, लगभग 57 मिलियन मीट्रिक टन हाइड्रोजन, लगभग 170 मिलियन टन तेल समकक्ष के बराबर, 2004 में उत्पादित किया गया था। विकास दर प्रति वर्ष लगभग 10% है। संयुक्त राज्य अमेरिका के भीतर, 2004 का उत्पादन लगभग 11 मिलियन मीट्रिक टन (माउंट) था, जो 48 गीगावाट का औसत बिजली प्रवाह था। (तुलना के लिए, 2003 में औसत बिजली उत्पादन कुछ 442 जीडब्ल्यू था।) 2005 तक, दुनिया भर में उत्पादित सभी हाइड्रोजन का आर्थिक मूल्य लगभग 135 अरब डॉलर प्रति वर्ष है।

आज हाइड्रोजन के लिए दो प्राथमिक उपयोग हैं। अमोनिया (एनएच 3) का उत्पादन करने के लिए हैबर प्रक्रिया में लगभग आधे का उपयोग किया जाता है, जिसे तत्काल या अप्रत्यक्ष रूप से उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाता है। क्योंकि दुनिया की आबादी और गहन कृषि दोनों इसका समर्थन करने के लिए उपयोग की जाती है, अमोनिया की मांग बढ़ रही है। हाइड्रोजन को परिवहन करने के लिए अमोनिया को एक सुरक्षित और आसान अप्रत्यक्ष विधि के रूप में उपयोग किया जा सकता है। परिवहन अमोनिया को फिर झिल्ली पर एक झिल्ली प्रौद्योगिकी द्वारा हाइड्रोजन में परिवर्तित किया जा सकता है।

वर्तमान हाइड्रोजन उत्पादन का दूसरा आधा भारी पेट्रोलियम स्रोतों को ईंधन के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त हल्के अंशों में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह बाद की प्रक्रिया हाइड्रोक्रैकिंग के रूप में जाना जाता है। हाइड्रोक्रैकिंग एक बड़ा विकास क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि तेल की बढ़ती कीमतें तेल कंपनियों को गरीब स्रोत सामग्री जैसे टैर रेत और तेल शेल निकालने के लिए प्रोत्साहित करती हैं। बड़े पैमाने पर तेल शोधन और उर्वरक निर्माण में निहित पैमाने अर्थव्यवस्थाएं साइट पर उत्पादन और “कैप्टिव” उपयोग संभव बनाती हैं। “व्यापारी” हाइड्रोजन की छोटी मात्रा का निर्माण और अंतिम उपयोगकर्ताओं को भी वितरित किया जाता है।

यदि हाइड्रोजन उत्पादन के लिए ऊर्जा उपलब्ध थी (हवा, सौर, विखंडन या संलयन परमाणु ऊर्जा आदि से), हाइड्रोकार्बन सिन्फ्यूल उत्पादन के लिए पदार्थ का उपयोग 5 से 10 के कारक द्वारा हाइड्रोजन के कैप्टिव उपयोग का विस्तार कर सकता है। वर्तमान में हाइड्रोजन का उपयोग अमेरिका हाइड्रोक्रैकिंग प्रति वर्ष लगभग 4 मीटर प्रति वर्ष है। यह अनुमान लगाया गया है कि 37.7 मीट्रिक टन या हाइड्रोजन पर्याप्त घरेलू कोयले को तरल ईंधन में परिवर्तित करने के लिए पर्याप्त होगा, ताकि विदेशी तेल आयात पर अमेरिकी निर्भरता समाप्त हो सके और मध्य पूर्व तेल पर निर्भरता समाप्त होने के आधे से भी कम आंकड़े हो सकें। कोयला तरल पदार्थ जीवाश्म पेट्रोलियम जलने की वर्तमान प्रणाली की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड के काफी खराब उत्सर्जन पेश करेगा, लेकिन यह उत्तरी अमेरिका में तंग तेल के व्यावसायीकरण से पहले अमेरिकी तेल आयात में निहित राजनीतिक और आर्थिक भेद्यता को खत्म कर देगा।

2004 और 2016 तक, वैश्विक हाइड्रोजन उत्पादन का 96% जीवाश्म ईंधन (प्राकृतिक गैस से 48%, तेल से 30%, और कोयले से 18%) से है; पानी इलेक्ट्रोलिसिस केवल 4% के लिए खाते हैं। उत्पादन का वितरण आर्थिक विकल्पों पर थर्मोडायनामिक बाधाओं के प्रभाव को दर्शाता है: हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए चार विधियों में से एक, एनजीसीसी (प्राकृतिक गैस संयुक्त चक्र) में प्राकृतिक गैस का आंशिक दहन सबसे शक्तिशाली रासायनिक मार्ग प्रदान करता है और सबसे बड़ा ऑफ-टेक उपयोग करने योग्य गर्मी ऊर्जा का। (संदर्भ की आवश्यकता है)

जीवाश्म ईंधन में बड़े बाजार और तेजी से बढ़ती कीमतों ने हाइड्रोजन उत्पादन के वैकल्पिक, सस्ता साधनों में भी बहुत रुचि पैदा की है। 2002 तक, साइट पर अधिकांश हाइड्रोजन का उत्पादन होता है और लागत लगभग 0.70 डॉलर प्रति किलो है और यदि साइट पर उत्पादित नहीं किया जाता है, तो तरल हाइड्रोजन की लागत लगभग 2.20 किग्रा डॉलर 3.08 / किलोग्राम है।

आंतरिक दहन के विकल्प के रूप में ईंधन कोशिकाओं
हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के मुख्य प्रस्तावों में से एक यह है कि ईंधन रासायनिक दहन इंजन और टर्बाइनों में जलीय जीवाश्म ईंधन को रासायनिक ऊर्जा को गतिशील या विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के प्राथमिक तरीके के रूप में बदल सकता है; इस प्रकार उस इंजन से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और प्रदूषण को खत्म कर दिया जाता है। यद्यपि पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों में हाइड्रोजन का उपयोग किया जा सकता है, ईंधन कोशिकाओं, इलेक्ट्रोकेमिकल होने के कारण, गर्मी इंजनों पर सैद्धांतिक दक्षता लाभ होता है। सामान्य आंतरिक दहन इंजन की तुलना में ईंधन कोशिकाओं का उत्पादन अधिक महंगा होता है।

कुछ प्रकार के ईंधन कोशिकाएं हाइड्रोकार्बन ईंधन के साथ काम करती हैं, जबकि सभी को शुद्ध हाइड्रोजन पर संचालित किया जा सकता है। यदि ईंधन कोशिकाएं आंतरिक दहन इंजन और टरबाइन के साथ मूल्य-प्रतिस्पर्धी बन जाती हैं, तो बड़े गैस से निकाले गए बिजली संयंत्र इस तकनीक को अपना सकते हैं।

हाइड्रोजन गैस को “तकनीकी-ग्रेड” (पांच नाइन शुद्ध, 99.9 99%) के रूप में प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए, जो ईंधन कोशिकाओं, और “वाणिज्यिक-ग्रेड” जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिसमें कार्बन और सल्फर युक्त अशुद्धताएं हैं, लेकिन जो कर सकते हैं बहुत सस्ता भाप-सुधार प्रक्रिया द्वारा उत्पादित किया जाना चाहिए। ईंधन कोशिकाओं को उच्च शुद्धता हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है क्योंकि अशुद्धता ईंधन सेल स्टैक के जीवन को जल्दी से खराब कर देगी।

हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था अवधारणा में अधिकांश रुचि इलेक्ट्रिक कारों को बिजली देने के लिए ईंधन कोशिकाओं के उपयोग पर केंद्रित है। वर्तमान हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं को कम बिजली से वजन अनुपात से पीड़ित हैं। ईंधन कोशिकाएं आंतरिक दहन इंजन की तुलना में अधिक कुशल होती हैं, और कोई हानिकारक उत्सर्जन उत्पन्न नहीं करती हैं। यदि हाइड्रोजन भंडारण की व्यावहारिक विधि पेश की जाती है, और ईंधन कोशिकाएं सस्ता हो जाती हैं, तो वे हाइब्रिड ईंधन सेल / बैटरी वाहनों, या पूरी तरह ईंधन सेल संचालित चालकों के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो सकती हैं। ईंधन सेल संचालित वाहनों की आर्थिक व्यवहार्यता में सुधार होगा क्योंकि आंतरिक दहन इंजनों में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोकार्बन ईंधन कार्बन करों जैसे उपायों के माध्यम से आसानी से सुलभ रिजर्व या पर्यावरणीय प्रभाव के आर्थिक लेखांकन की कमी के कारण अधिक महंगा हो जाते हैं।

धातु आयनों (जैसे जस्ता-वायु ईंधन कोशिकाओं) के आदान-प्रदान के आधार पर अन्य ईंधन सेल प्रौद्योगिकियां आमतौर पर हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की तुलना में ऊर्जा रूपांतरण में अधिक कुशल होती हैं, लेकिन किसी भी विद्युत ऊर्जा → रासायनिक ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा प्रणालियों का व्यापक उपयोग उत्पादन की आवश्यकता होगी बिजली का

2003 के संघ राज्य के संबोधन के बाद से, जब संयुक्त राज्य अमेरिका में हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था की धारणा राष्ट्रीय महत्व में आई, तो वहां नायसर्स का एक स्थिर कोरस रहा है। हाल ही में, 2013 में, लक्स रिसर्च, इंक ने एक रिपोर्ट जारी की जिसमें कहा गया था: “हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का सपना … कोई नजदीकी नहीं है।” इसने निष्कर्ष निकाला कि “3030 तक पूंजीगत लागत, हाइड्रोजन आपूर्ति नहीं, केवल 5.9 जीडब्ल्यू तक गोद लेने को सीमित कर देगी”, जो विशिष्ट अनुप्रयोगों को छोड़कर गोद लेने के लिए लगभग एक बड़ी बाधा प्रदान करती है। लक्स के विश्लेषण ने अनुमान लगाया कि 2030 तक, पीईएम स्थिर बाजार $ 1 बिलियन तक पहुंच जाएगा, जबकि फोर्कलिफ्ट समेत वाहन बाजार कुल 2 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा।

एक ऑटोमोटिव ईंधन और सिस्टम दक्षता के रूप में उपयोग करें
एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के दौरान उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का एक लेखा, जिसे ऊर्जा संतुलन के रूप में जाना जाता है, मोटर वाहन ईंधन पर लागू किया जा सकता है। आज की तकनीक के साथ, स्टीम सुधार के माध्यम से हाइड्रोजन का निर्माण 75 से 80 प्रतिशत की थर्मल दक्षता के साथ पूरा किया जा सकता है। हाइड्रोजन को तरल पदार्थ या संपीड़ित करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होगी, और इसे ट्रक या पाइपलाइन के माध्यम से भरने स्टेशन पर ले जाया जाएगा। हाइड्रोजन का उत्पादन, परिवहन और वितरण करने के लिए प्रति किलोग्राम का उपयोग किया जाना चाहिए (यानी, इसके अच्छी तरह से टैंक ऊर्जा उपयोग) 2004 में उपलब्ध प्रौद्योगिकी का उपयोग कर लगभग 50 एमजे है। इस ऊर्जा को एक किलोग्राम हाइड्रोजन के उत्साह से घटाकर, 141 एमजे है, और उत्साह से विभाजित, लगभग 60% की थर्मल ऊर्जा दक्षता पैदा करता है। गैसोलीन, तुलनात्मक रूप से, रिफाइनरी में प्रति गैलन प्रति कम ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है, और परिवेश के तापमान पर प्रति गैलन प्रति उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण इसे परिवहन करने के लिए अपेक्षाकृत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अच्छी तरह से टैंक, गैसोलीन के लिए आपूर्ति श्रृंखला लगभग 80% कुशल (वांग, 2002) है। हाइड्रोजन की आपूर्ति करने की एक और ग्रिड-आधारित विधि विद्युत चालकों को चलाने के लिए विद्युत का उपयोग करना होगा। बिजली लाइनों के साथ संचरण के दौरान लगभग 6% बिजली गुम हो जाती है, और पहली जगह जीवाश्म ईंधन को बिजली में बदलने की प्रक्रिया लगभग 33 प्रतिशत कुशल है। इस प्रकार यदि दक्षता मुख्य निर्धारक है तो यह संभवतः इस तरह की विधि से हाइड्रोजन वाहनों को प्रभावित नहीं किया जाएगा, और वास्तव में इस तरह से देखा जाएगा, बिजली के वाहन बेहतर विकल्प प्रतीत होंगे। हालांकि, जैसा ऊपर बताया गया है, केंद्रीकृत या वितरित फैशन में, कई फीडस्टॉक्स से हाइड्रोजन का उत्पादन किया जा सकता है, और ये ईंधन का उत्पादन और वितरण करने के लिए अधिक कुशल मार्ग प्रदान करते हैं।

नार्वेजियन ऊर्जा प्रणाली में अन्य वाहनों की तुलना में हाइड्रोजन वाहनों की अच्छी तरह से पहियों की दक्षता का एक अध्ययन इंगित करता है कि हाइड्रोजन ईंधन-सेल वाहन (एफसीवी) ईवी के रूप में एक तिहाई जितना कुशल होता है जब इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग किया जाता है, हाइड्रोजन आंतरिक के साथ दहन इंजन (आईसीई) मुश्किल से छठा होना मुश्किल है। यहां तक ​​कि ऐसे मामले में जहां हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं को इलेक्ट्रोडिसिस की बजाय प्राकृतिक गैस सुधार से उनके हाइड्रोजन मिलते हैं, और ईवी को प्राकृतिक गैस पावर प्लांट से अपनी शक्ति मिलती है, ईवी अभी भी 35% से 25% (और एच 2 के लिए केवल 13% बर्फ)। यह गैसोलीन आईसीई के लिए 14%, गैसोलीन आईसीई हाइब्रिड के लिए 27% और डीजल आईसीई के लिए 17% की तुलना में अच्छी तरह से पहियों के आधार पर 14% की तुलना करता है।

ग्रीनहाउस गैसों को कम करने के मामले में हाइड्रोजन को गैसोलीन (पेट्रोल) के लिए कम से कम कुशल और सबसे महंगी संभावित प्रतिस्थापन में से एक कहा जाता है; अन्य प्रौद्योगिकियां कम महंगे और अधिक तेज़ी से लागू हो सकती हैं। परिवहन अनुप्रयोगों में हाइड्रोजन का एक व्यापक अध्ययन पाया गया है कि “हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण को प्राप्त करने के रास्ते पर बड़ी बाधाएं हैं; मार्ग सरल या सीधा नहीं होगा”। हालांकि फोर्ड मोटर कंपनी और फ्रेंच रेनॉल्ट-निसान ने क्रमश: 2008 और 200 9 में अपने हाइड्रोजन कार आर एंड डी प्रयासों को रद्द कर दिया, लेकिन उन्होंने सितंबर 200 9 में एफसीवी के वाणिज्यिक परिचय का समर्थन करते हुए अन्य निर्माताओं और अब GMBH के साथ 200 9 के पत्र के इरादे पर हस्ताक्षर किए। एक अध्ययन यूके डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी एंड क्लाइमेट चेंज के लिए कार्बन ट्रस्ट द्वारा सुझाव दिया गया है कि आयातित तेल पर निर्भरता को कम करने और नवीकरणीय पीढ़ी के कमजोर होने पर हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियों के पास यूके परिवहन को निकट-शून्य उत्सर्जन के साथ वितरित करने की क्षमता है। हालांकि, लागत, प्रदर्शन और नीति के संदर्भ में प्रौद्योगिकियों को बहुत मुश्किल चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

पर्यावरण चिंताएँ
हाइड्रोजन के निर्माण के पर्यावरणीय प्रभावों के बारे में कई चिंताएं हैं। हाइड्रोजन या तो पानी के इलेक्ट्रोलिसिस या जीवाश्म ईंधन सुधार द्वारा किया जाता है। एक जीवाश्म ईंधन को सुधारना आंतरिक दहन इंजन में जीवाश्म ईंधन के प्रत्यक्ष उपयोग की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड के उच्च उत्सर्जन की ओर जाता है। इसी तरह, यदि जीवाश्म ईंधन संचालित जेनरेटर से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन का उत्पादन होता है, तो जीवाश्म ईंधन के प्रत्यक्ष उपयोग की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि हुई है।

इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए अक्षय ऊर्जा स्रोत का उपयोग करने के लिए अतिरिक्त रूपांतरण चरणों और वितरण में हानि के कारण बिजली के वाहनों को संचालित करने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा के प्रत्यक्ष उपयोग की तुलना में अधिक ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होगी। हालांकि, हाइड्रोजन परिवहन ईंधन के रूप में मुख्य रूप से ईंधन कोशिकाओं के लिए उपयोग किया जाता है जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का उत्पादन नहीं करते हैं, बल्कि पानी।

हाइड्रोजन गैस रिसाव से संबंधित संभावित समस्याओं पर कुछ चिंताएं भी हुई हैं। आणविक हाइड्रोजन धीरे-धीरे अधिकांश रोकथाम जहाजों से लीक होता है। यह अनुमान लगाया गया है कि अगर हाइड्रोजन गैस (एच 2) से बचने की बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन गैस पराबैंगनी विकिरण के कारण हो सकती है, तो समताप मंडल में मुक्त कणों (एच) का निर्माण करें। ये मुक्त कण तब ओजोन रिक्ति के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने में सक्षम होंगे। लीक एच 2 से स्ट्रेटोस्फेरिक हाइड्रोजन में बड़ी वृद्धि में कमी की प्रक्रिया में वृद्धि हो सकती है। हालांकि, इन रिसाव समस्याओं का प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है। कुछ शोधकर्ताओं द्वारा अनुमानित अनुमानित 10-20% आंकड़े की तुलना में आज जो लीक हाइड्रोजन की मात्रा बहुत कम है (10-100 के कारक से); उदाहरण के लिए, जर्मनी में, रिसाव दर केवल 0.1% (0.7% की प्राकृतिक गैस रिसाव दर से कम) है। अधिकतर, मौजूदा तकनीक का उपयोग करते हुए व्यापक रिसाव व्यापक हाइड्रोजन उपयोग के साथ 1-2% से अधिक नहीं होगा।

लागत
2004 में, भाप सुधार या इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन ईंधन की इकाई का उत्पादन प्राकृतिक गैस से ईंधन की समतुल्य इकाई के उत्पादन की तुलना में लगभग 3 से 6 गुना अधिक महंगा था। लागत का मूल्यांकन करते समय, जीवाश्म ईंधन आमतौर पर संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाता है। इन ईंधन की ऊर्जा सामग्री मानव प्रयास का उत्पाद नहीं है और इसलिए इसे कोई कीमत नहीं सौंपी गई है। केवल निष्कर्षण, परिष्करण, परिवहन और उत्पादन लागत पर विचार किया जाता है। दूसरी तरफ, हाइड्रोजन ईंधन की एक इकाई की ऊर्जा सामग्री का निर्माण किया जाना चाहिए, और इसकी परिष्करण, परिवहन और वितरण की सभी लागतों के शीर्ष पर एक महत्वपूर्ण लागत है। सिस्टम जो नवीकरणीय रूप से जेनरेट की गई बिजली का अधिक उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए ट्रॉलीबस में, या बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों में महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ हो सकता है क्योंकि प्राथमिक ऊर्जा स्रोत और उपयोग के बिंदु के बीच कम रूपांतरण प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।

उच्च शुद्धता हाइड्रोजन की कीमत को कम करने के लिए बाधा प्रत्येक किलोग्राम हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए 35 किलोवाट बिजली से अधिक की लागत है। भाप सुधार द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन का उत्पादन ऊर्जा की प्रति यूनिट प्राकृतिक गैस की लागत लगभग तीन गुना है। इसका मतलब है कि यदि प्राकृतिक गैस $ 6 / मिलियन बीटीयू खर्च करती है, तो हाइड्रोजन $ 18 / मिलियन बीटीयू होगा। इसके अलावा, 5 सेंट / केडब्ल्यूएच पर बिजली के साथ इलेक्ट्रोलिसिस से हाइड्रोजन का उत्पादन $ 28 / मिलियन बीटीयू होगा – प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन की लगभग 1.5 गुना लागत। ध्यान दें कि बिजली से हाइड्रोजन उत्पादन की लागत बिजली की लागत का एक रैखिक कार्य है, इसलिए 10 सेंट / केडब्ल्यूएच पर बिजली का मतलब है कि हाइड्रोजन का खर्च $ 56 / मिलियन बीटीयू होगा।

आईटीएम पावर द्वारा इलेक्ट्रोलिसर और ईंधन सेल प्रौद्योगिकी में प्रदर्शित प्रगति का दावा है कि हाइड्रोजन बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइजिंग पानी की लागत को संबोधित करने में महत्वपूर्ण सड़कों का निर्माण किया गया है। लागत में कटौती हाइड्रोजन को ऑफ-ग्रिड अक्षय स्रोतों से ईंधन भरने के लिए आर्थिक बनाती है।

हाइड्रोजन पाइपलाइनें लंबी दूरी की विद्युत लाइनों की तुलना में अधिक महंगे हैं। एक ही उत्साह के लिए प्राकृतिक गैस की तुलना में हाइड्रोजन मात्रा में लगभग तीन गुना थोक है। हाइड्रोजन स्टील (हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट) की क्रैकिंग को तेज करता है, जो रखरखाव लागत, रिसाव दर और भौतिक लागत को बढ़ाता है। लागत में अंतर नई तकनीक के साथ विस्तार की संभावना है: हवा में निलंबित तारों में केवल थोड़ी सी मात्रा में बढ़ी हुई सामग्री लागत के साथ उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन उच्च दबाव पाइपों को आनुपातिक रूप से अधिक सामग्री की आवश्यकता होती है।

हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था की स्थापना के लिए हाइड्रोजन को वाहनों को स्टोर और वितरित करने के लिए बुनियादी ढांचे में भारी निवेश की आवश्यकता होगी। इसके विपरीत, बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन, जो पहले से ही सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं, को विद्युत संचरण और वितरण के लिए मौजूदा बुनियादी ढांचे के तत्काल विस्तार की आवश्यकता नहीं होगी। पावर प्लांट क्षमता जो अब रात में अप्रयुक्त हो जाती है, बिजली के वाहनों को रिचार्ज करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। दिसम्बर 2006 में यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी के लिए प्रशांत नॉर्थवेस्ट नेशनल लेबोरेटरी द्वारा किए गए एक अध्ययन में पाया गया कि अमेरिका में निष्क्रिय ऑफ-पीक ग्रिड क्षमता यूएस में सभी वाहनों का 84% बिजली देने के लिए पर्याप्त होगी यदि उन्हें तुरंत बदल दिया गया बिजली के वाहन।

अलग-अलग उत्पादन विधियों में अलग-अलग निवेश और मामूली लागत होती है। ऊर्जा और फीडस्टॉक स्रोतों, यानी प्राकृतिक गैस, परमाणु, सौर, हवा, बायोमास, कोयला, अन्य जीवाश्म ईंधन, और भू-तापीय से उत्पन्न हो सकता है।

छोटे पैमाने पर प्राकृतिक गैस
भाप सुधार का उपयोग करता है। 15.9 मिलियन क्यूबिक फीट (450,000 एम 3) गैस की आवश्यकता होती है, जो डिस्पेंसिंग (यानी भरने स्टेशन) के बिंदु पर छोटे 500 किलोग्राम / दिन सुधारकों द्वारा उत्पादित की जाती है, 777,000 सुधारकों के बराबर होगी जो $ 1 ट्रिलियन की लागत और 150 मिलियन टन उत्पादन करेगी सालाना हाइड्रोजन गैस। हाइड्रोजन को समर्पित वितरण बुनियादी ढांचे की आवश्यकता को रोकता है। $ 3.00 प्रति जीजीई (गैसोलीन समकक्ष गैलन)

नाभिकीय
पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। 240,000 टन अनियंत्रित यूरेनियम की आवश्यकता होगी – यह 2,000 600 मेगावाट बिजली संयंत्र है, जिसकी कीमत $ 840 बिलियन होगी, या लगभग $ 2.50 प्रति जीजीई होगी।

सौर
पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। प्रति वर्ग मीटर के 2,500 किलोवाट सूरज की आवश्यकता होगी, 113 मिलियन 40 किलोवाट सिस्टम, जिसकी लागत 22 ट्रिलियन डॉलर या प्रति ग्राम 9.50 डॉलर होगी।

हवा
पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। 7 मीटर प्रति सेकेंड की औसत हवा की गति पर, इसे 1 मिलियन 2 मेगावाट की पवन टरबाइन की आवश्यकता होगी, जिसकी कीमत 3 ट्रिलियन डॉलर या प्रति गैजेट के बारे में $ 3.00 होगी।

बायोमास
गैसीफिकेशन प्लांट भाप सुधार के साथ गैस का उत्पादन करेंगे। 1.5 अरब टन शुष्क बायोमास, 3,300 पौधों को बायोमास का उत्पादन करने के लिए 113.4 मिलियन एकड़ (460,000 वर्ग किमी) खेत की आवश्यकता होगी। $ 565 बिलियन लागत, या लगभग $ 1.90 प्रति जीजीई

कोयला
फ्यूचरजेन पौधे कोयला गैसीफिकेशन का उपयोग करते हैं तो भाप सुधार। लगभग $ 500 बिलियन की लागत के साथ 1 अरब टन कोयले या लगभग 1,000 275 मेगावाट संयंत्रों की आवश्यकता होती है, या लगभग $ 1 प्रति जीजीई की आवश्यकता होती है।
डीओई लागत लक्ष्य

उदाहरण और पायलट कार्यक्रम
कई घरेलू यूएस ऑटोमोबाइल विनिर्माण ने हाइड्रोजन का उपयोग कर वाहन विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध किया है। परिवहन के उद्देश्य के लिए हाइड्रोजन का वितरण वर्तमान में पुर्तगाल, आइसलैंड, नॉर्वे, डेनमार्क, जर्मनी, कैलिफ़ोर्निया, जापान और कनाडा में दुनिया भर में परीक्षण किया जा रहा है, लेकिन लागत बहुत अधिक है।

कुछ अस्पतालों ने स्थानीय आपातकालीन शक्ति के लिए संयुक्त इलेक्ट्रोलाइज़र-स्टोरेज-ईंधन सेल इकाइयों को स्थापित किया है। ये आंतरिक दहन संचालित जेनरेटर की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता और स्थान की आसानी के कारण आपातकालीन उपयोग के लिए फायदेमंद हैं।

आइसलैंड ने वर्ष 2050 तक दुनिया की पहली हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था बनने के लिए प्रतिबद्ध किया है। आइसलैंड एक अद्वितीय स्थिति में है। वर्तमान में, यह अपने ऑटोमोबाइल और मछली पकड़ने के बेड़े को सशक्त बनाने के लिए आवश्यक सभी पेट्रोलियम उत्पादों का आयात करता है। आइसलैंड में बड़े भू-तापीय संसाधन हैं, इतना है कि बिजली की स्थानीय कीमत वास्तव में हाइड्रोकार्बन की कीमत से कम है जिसका उपयोग उस बिजली के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

आइसलैंड पहले से ही अपने अधिशेष बिजली को निर्यात योग्य वस्तुओं और हाइड्रोकार्बन प्रतिस्थापन में परिवर्तित कर देता है। 2002 में, यह मुख्य रूप से उर्वरक के लिए अमोनिया (एनएच 3) के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा 2,000 टन हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करता था। अमोनिया का उत्पादन, परिवहन और दुनिया भर में किया जाता है, और अमोनिया की 9 0% लागत इसे उत्पन्न करने के लिए ऊर्जा की लागत है। आइसलैंड भी एक एल्यूमीनियम-गलाने उद्योग विकसित कर रहा है। एल्यूमीनियम लागत मुख्य रूप से स्मेल्टर चलाने के लिए बिजली की लागत से प्रेरित होती है। इनमें से कोई भी उद्योग आइसलैंड की संभावित भू-तापीय बिजली को प्रभावी रूप से निर्यात कर सकता है।

न तो उद्योग सीधे हाइड्रोकार्बन की जगह लेता है। रिक्जेविक, आइसलैंड में संपीड़ित हाइड्रोजन पर चलने वाली शहर बसों का एक छोटा पायलट बेड़ा था, और देश के मछली पकड़ने के बेड़े को हाइड्रोजन के साथ बिजली देने पर शोध चल रहा है। अधिक व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, आइसलैंड इसे विस्तारित करने के बजाय, इसे विस्तारित करने के लिए हाइड्रोजन के साथ आयातित तेल को संसाधित कर सकता है।

रिक्जेविक बसें एक बड़े कार्यक्रम का हिस्सा हैं, हाइफ्लेट: सीयूटीई, आठ यूरोपीय शहरों में हाइड्रोजन ईंधन वाली बसों का संचालन। HyFLEET: बीजिंग, चीन और पर्थ, ऑस्ट्रेलिया में नीचे सीयूटीई बसों का संचालन किया गया था (नीचे देखें)। हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का प्रदर्शन करने वाली एक पायलट परियोजना नॉर्वेजियन द्वीप उत्सीरा पर परिचालित है। स्थापना पवन ऊर्जा और हाइड्रोजन शक्ति को जोड़ती है। अवधि में जब अधिशेष पवन ऊर्जा होती है, तो विद्युत शक्ति द्वारा हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए अतिरिक्त शक्ति का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजन संग्रहीत होता है, और बिजली की पीढ़ी के लिए उपलब्ध होती है जब छोटी हवा होती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में कई उदाहरणों के साथ एक हाइड्रोजन नीति है। एनआरईएल और एक्ससेल एनर्जी के बीच एक संयुक्त उद्यम कोलोराडो में उसी तरह पवन ऊर्जा और हाइड्रोजन शक्ति का संयोजन कर रहा है। न्यूफाउंडलैंड और लैब्राडोर में हाइड्रो रिम के दूरस्थ द्वीप पर पवन-हाइड्रोजन हाइब्रिड पावर सिस्टम सुविधा में वर्तमान पवन-डीजल पावर सिस्टम को परिवर्तित कर रहा है। स्टुअर्ट आइलैंड पर एक समान पायलट परियोजना बिजली उत्पन्न करने के लिए पवन ऊर्जा की बजाय सौर ऊर्जा का उपयोग करती है। जब बैटरी पूरी होने के बाद अतिरिक्त बिजली उपलब्ध होती है, तो हाइड्रोजन इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न होता है और बाद में ईंधन सेल द्वारा बिजली के उत्पादन के लिए संग्रहीत किया जाता है।

यूके ने जनवरी 2004 में ईंधन सेल पायलट कार्यक्रम शुरू किया, कार्यक्रम दिसंबर 2005 तक लंदन में रूट 25 पर दो ईंधन सेल बसों में भाग गया, और जनवरी 2007 तक आरवी 1 मार्ग पर स्विच किया गया। हाइड्रोजन अभियान वर्तमान में हाइड्रोजन ईंधन सेल बनाने के लिए काम कर रहा है- संचालित जहाज और हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की क्षमता का प्रदर्शन करने के तरीके के रूप में, दुनिया को सर्कविगेट करने के लिए इसका उपयोग करना।

वेस्टर्न ऑस्ट्रेलिया के योजना और बुनियादी ढांचे विभाग ने पर्थ में पर्थ ईंधन कोशिकाओं बस परीक्षण के लिए अपनी सतत परिवहन ऊर्जा के हिस्से के रूप में तीन डेमलर क्रिसलर सीटारो ईंधन सेल बसों का संचालन किया। नियमित ट्रांसपेरथ सार्वजनिक बस मार्गों पर पाथ ट्रांजिट द्वारा बसों का संचालन किया जाता था। मुकदमा सितंबर 2004 में शुरू हुआ और सितंबर 2007 में समाप्त हुआ। बसों के ईंधन कोशिकाओं ने प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली प्रणाली का उपयोग किया और पर्थ के दक्षिण में क्विनाना में बीपी रिफाइनरी से कच्चे हाइड्रोजन के साथ आपूर्ति की गई। हाइड्रोजन रिफाइनरी की औद्योगिक प्रक्रिया का एक उपज था। मालागा के उत्तरी पर्थ उपनगर में एक स्टेशन पर बसों को ईंधन भर दिया गया था।

संयुक्त राष्ट्र औद्योगिक विकास संगठन (यूएनआईडीओ) और तुर्की और ऊर्जा और प्राकृतिक संसाधन मंत्रालय ने 2003 में इस्तांबुल में हाइड्रोजन एनर्जी टेक्नोलॉजीज (यूएनआईडीओ-आईसीएचईटी) के अंतर्राष्ट्रीय केंद्र के निर्माण के लिए $ 40 मिलियन ट्रस्ट फंड समझौते पर हस्ताक्षर किए हैं, जिसने ऑपरेशन शुरू किया 2004 में। एक हाइड्रोजन फोर्कलिफ्ट, एक हाइड्रोजन कार्ट और अक्षय ऊर्जा द्वारा संचालित एक मोबाइल हाउस यूएनआईडीओ-आईसीएचईटी परिसर में प्रदर्शित किया जा रहा है। इस्तांबुल सागर बसों कंपनी के मुख्यालय में अप्रैल 200 9 से एक निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रणाली काम कर रही है।

एक पूरी तरह से वितरण हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के लिए विकल्पों का उपयोग हाइड्रोजन
हाइड्रोजन ऊर्जा को स्टोर और ट्रांसमिट करने का एक तरीका है। विभिन्न वैकल्पिक ऊर्जा संचरण और भंडारण परिदृश्य जो हाइड्रोजन उत्पादन से शुरू होते हैं, लेकिन स्टोर और ट्रांसमिशन इंफ्रास्ट्रक्चर के सभी हिस्सों के लिए इसका उपयोग नहीं करते हैं, दोनों निकट और दूर अवधि में अधिक आर्थिक हो सकते हैं। इसमें शामिल है:

अमोनिया अर्थव्यवस्था
ऊर्जा वाहक के रूप में गैसीय हाइड्रोजन का एक विकल्प यह है कि इसे अमोनिया का उत्पादन करने के लिए हवा से नाइट्रोजन के साथ बंधन करना है, जिसे आसानी से तरल पदार्थ, परिवहन, और उपयोग (प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से) स्वच्छ और नवीकरणीय ईंधन के रूप में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2018 में ऑस्ट्रेलिया में सीएसआईआरओ के शोधकर्ताओं ने टोयोटा मिराई और हुंडई नेक्सो को एक झिल्ली प्रौद्योगिकी का उपयोग करके अमोनिया से अलग हाइड्रोजन के साथ ईंधन दिया।

ग्रीनहाउस-तटस्थ शराब के हाइड्रोजन उत्पादन
मेथनॉल अर्थव्यवस्था एक सिनफ्यूल उत्पादन ऊर्जा योजना है जो हाइड्रोजन उत्पादन से शुरू हो सकती है। पूरी तरह से “हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था” में हाइड्रोजन को गैर-प्रदूषणकारी रूप में, ऑटोमोबाइल के लिए उपलब्ध अक्षय ऊर्जा बनाने के तरीके के रूप में सुझाव दिया गया था। हालांकि, एक ही समस्या का समाधान करने के लिए एक सैद्धांतिक विकल्प हाइड्रोजन केंद्रीय रूप से उत्पादन करना है और तुरंत सीओ 2 स्रोत से तरल ईंधन बनाने के लिए इसका उपयोग करना है। यह हाइड्रोजन को परिवहन और स्टोर करने की आवश्यकता को खत्म कर देगा। स्रोत सीओ 2 हो सकता है जो ईंधन जलने वाले बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पादित होता है। ग्रीनहाउस-तटस्थ होने के लिए, ऐसी योजना में सीओ 2 के स्रोत को हवा, बायोमास, या सीओ 2 के अन्य स्रोत से होना चाहिए जो पहले से ही है, या हवा में जारी किया जाना चाहिए। प्रत्यक्ष मेथनॉल ईंधन कोशिकाएं वाणिज्यिक उपयोग में हैं, हालांकि अगस्त 2011 तक वे कुशल नहीं हैं।

विद्युत ग्रिड प्लस सिंथेटिक मेथनॉल ईंधन कोशिकाओं
उपरोक्त वर्णित कई संकर रणनीतियों, कैप्टिव हाइड्रोजन का उपयोग करके अन्य आसानी से उपयोग करने योग्य ईंधन उत्पन्न करने के लिए, अकेले हाइड्रोजन-उत्पादन से अधिक प्रभावी हो सकता है। शॉर्ट टर्म एनर्जी स्टोरेज (जिसका मतलब है कि ऊर्जा का कब्जा करने के बाद लंबे समय तक उपयोग नहीं किया जाता है) बैटरी या यहां तक ​​कि अल्ट्राकेपसिटर स्टोरेज के साथ सबसे अच्छा किया जा सकता है। लंबे समय तक ऊर्जा भंडारण (जिसका अर्थ है कि ऊर्जा को कैप्चर करने के बाद सप्ताह या महीनों का उपयोग किया जाता है) सिंथेटिक मीथेन या शराब के साथ बेहतर किया जा सकता है, जिसे अपेक्षाकृत कम लागत पर अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है, और यहां तक ​​कि बिजली के वाहनों के लिए सीधे कुछ प्रकार के ईंधन कोशिकाओं में भी इस्तेमाल किया जा सकता है । इन रणनीतियों में प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन, या पीएचईवी में हालिया रुचि के साथ अच्छी तरह से वृद्धि हुई है, जो अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए विद्युत और ईंधन भंडारण की एक संकर रणनीति का उपयोग करते हैं। कुछ लोगों द्वारा ऊर्जा भंडारण समय की एक संकीर्ण सीमा में इष्टतम होने के लिए हाइड्रोजन भंडारण का प्रस्ताव दिया गया है, शायद कुछ दिनों और कुछ हफ्तों के बीच कहीं। यह रेंज बैटरी प्रौद्योगिकी में किसी भी सुधार के साथ आगे संकुचित करने के अधीन है। यह हमेशा संभव है कि हाइड्रोजन भंडारण या पीढ़ी में कुछ प्रकार की सफलता हो सकती है, लेकिन यह संभावना नहीं है कि तकनीकी विकल्पों की भौतिक और रासायनिक सीमाएं काफी अच्छी तरह से समझी जाती हैं।

कैप्टिव हाइड्रोजन सिंथेटिक मीथेन उत्पादन (एसएनजी सिंथेटिक प्राकृतिक गैस)
सिंथेटिक अल्कोहल उत्पादन के समान ही, साइट पर हाइड्रोजन का उपयोग सीधे (गैर-जैविक रूप से) ग्रीनहाउस-तटस्थ गैसीय ईंधन का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। इस प्रकार, ग्रीनहाउस-तटस्थ मीथेन के कैप्टिव-हाइड्रोजन-मध्यस्थ उत्पादन का प्रस्ताव दिया गया है (ध्यान दें कि यह प्राकृतिक मीथेन से हाइड्रोजन प्राप्त करने की वर्तमान विधि के विपरीत है, लेकिन जिस पर अंतिम जलने और जीवाश्म ईंधन कार्बन की रिहाई की आवश्यकता नहीं है)। कैप्टिव हाइड्रोजन (और कार्बन डाइऑक्साइड, उदाहरण के लिए, सीसीएस (कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज)) सबाटियर प्रतिक्रिया का उपयोग करके मीथेन को संश्लेषित करने के लिए ऑनसाइट का उपयोग किया जा सकता है। यह लगभग 60% कुशल है, और ईंधन उपयोग की विधि के आधार पर गोल यात्रा 20 से 36% तक कम हो जाती है। यह हाइड्रोजन से भी कम है, लेकिन मीथेन के उच्च उबलते बिंदु और उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण स्टोरेज लागत कम से कम 3 कारक से गिर जाती है। तरल मीथेन में तरल हाइड्रोजन की ऊर्जा घनत्व 3.2 गुना है और कॉम्पैक्टली स्टोर करना आसान है। इसके अतिरिक्त, पाइप इंफ्रास्ट्रक्चर (प्राकृतिक गैस पाइपलाइन) पहले ही मौजूद हैं। प्राकृतिक-गैस संचालित वाहन पहले से मौजूद हैं, और आंतरिक दहन ऑटो से सीधे हाइड्रोजन पर चलने की तुलना में मौजूदा आंतरिक इंजन प्रौद्योगिकी से अनुकूलित करना आसान माना जाता है। प्राकृतिक गैस संचालित वाहनों के साथ अनुभव से पता चलता है कि मीथेन भंडारण सस्ता है, एक बार ईंधन को स्टोर करने के लिए रूपांतरण की लागत को स्वीकार कर लिया गया है। हालांकि, शराब भंडारण की लागत भी कम है, इसलिए इस तकनीक को शराब उत्पादन के संबंध में काफी बचत पर मीथेन का उत्पादन करने की आवश्यकता होगी। प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों में ईंधन की अंतिम परिपक्व कीमतें वर्तमान में ज्ञात नहीं हैं, लेकिन दोनों को सीधे हाइड्रोजन का परिवहन और उपयोग करने के प्रयासों पर पर्याप्त आधारभूत बचत प्रदान करने की उम्मीद है।

यह पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए हवा, सौर फोटोवोल्टिक, हाइड्रो, समुद्री धाराओं और अन्य द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली का उपयोग करने के लिए एक अनुमानित नवीकरणीय ऊर्जा वर्धित ऊर्जा प्रणाली में प्रस्तावित किया गया है, फिर इसे सीओ 2 मेथेन (प्राकृतिक गैस) के साथ संयोजित करें। हाइड्रोजन का सबसे पहले उत्पादन की अधिक दक्षता के कारण ईंधन कोशिकाओं (सीएचपी) या परिवहन के लिए ऑनसाइट का उपयोग किया जाएगा और फिर मीथेन बनाया गया जिसे बाद में मौजूदा गैस नेटवर्क में इंजेक्शन दिया जा सकता है ताकि नवीकरणीय ऊर्जा के निम्न बिंदुओं को दूर करने के लिए बिजली उत्पन्न हो सके और मांग पर गर्मी हो सके। उत्पादन। वर्णित प्रक्रिया हाइड्रोजन (जो आंशिक रूप से सीधे ईंधन कोशिकाओं में उपयोग की जा सकती है) और मीथेन बनाने के लिए बीएसीसीएस (कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज के साथ बायो-एनर्जी) से कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 को जोड़ने के लिए (सबैटियर प्रतिक्रिया) के माध्यम से बनाना होगा। : CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O