வடக்கத்திய சமவெளிகளில் ஒரு புதிய வகை இரயில்
இந்திய இரயில்வே ஒவ்வொரு நாளும் ஒரு கோடி முப்பத்து லட்சத்திற்கும் அதிகமான பயணிகளை ஏற்றிச் செல்கிறது. அவர்களில் பெரும்பாலோருக்கு, இந்தப் பயணம் என்பது ஒன்று மேல்நிலை மின்சாரக் கம்பிகளிலிருந்து (overhead catenary) மின்சாரம் பெறும் மின்சார லோகோமோட்டிவின் (electric locomotive) வழக்கமான இரைச்சலாகவோ, அல்லது எரிப்பு அறையில் (combustion chamber) எரிபொருளை எரிக்கும் டீசல் இயந்திரத்தின் கனமான சத்தமாகவோ அமைகிறது. இந்த நாட்டில் மூன்றாவது விருப்பம் இதுவரை வணிக ரீதியான அளவில் இருந்ததில்லை. ஹரியானாவின் ஜிந்த்-சோனிபட் (Jind-Sonipat) வழித்தடத்தில் இந்தியாவின் முதல் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலப் பயணிகள் இரயில் (hydrogen fuel cell passenger train) வழக்கமான சேவையில் நுழைந்தபோது அந்த நிலை மாறியது. அதன் முதல் ஐந்து நாள் வணிகச் செயல்பாட்டின் போது, இரயில் தோராயமாக 900 கிலோமீட்டர் தூரம் பயணித்தது. இந்த எண்கள் வெறும் மைல்கல் மட்டுமல்ல; மின்சாரக் கம்பிகள் இல்லாத தண்டவாளங்களில் டீசலுக்குப் பதிலாக ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்த முடியுமா என்பதைப் பார்ப்பதற்கான ஒரு நேரடி, வருவாய் ஈட்டும் சோதனை முயற்சியின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கின்றன.
இந்த இரயிலை மற்றவற்றுடன் வேறுபடுத்துவது எது?
தளத்திலிருந்து பார்க்கும்போது, இந்த இரயில் ஒரு புரட்சிகரமான மாற்றமாகத் தெரியாமல் இருக்கலாம். இது 2,600 பயணிகளுக்கான வசதியுடன் கூடிய பத்து பெட்டிகளைக் கொண்ட இரயில் அமைப்பாகும். பயணத் தூரத்தைப் பொறுத்து கட்டணங்கள் ரூ. 10 முதல் ரூ. 25 வரை இருப்பதால், சாதாரணப் பயணிகளால் எளிதில் செலுத்தக்கூடிய வகையில் உள்ளன. இதன் வடிவமைக்கப்பட்ட வேகம் மணிக்கு 110 கி.மீ ஆகும், இருப்பினும் தற்போது ஆரம்பக்கட்டப் பயணங்களின் போது ஊழியர்கள் செயல்திறன் மற்றும் பயணிகளின் வசதியைக் கண்காணிப்பதால், இது மணிக்கு 75 கி.மீ என்ற மிதமான வேகத்தில் இயங்குகிறது.
இதன் உண்மையான வித்தியாசம் இரயிலின் தரைப்பகுதிக்கு அடியில் உள்ளது. வழக்கமான டீசல் பவர்பேக்கிற்குப் பதிலாக, இந்த இரயில் இரண்டு 1,200 கிலோவாட் ஹைட்ரஜன்-மின் அமைப்புகளிலிருந்து உந்து சக்தியைப் பெறுகிறது. ஒவ்வொரு அலகும் எரிப்பு (combustion) இன்றி வேதியியல் ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றும் எரிபொருள் மின்கல அடுக்குகளைக் (fuel cell stacks) கொண்டுள்ளது. சேமிக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன், சுற்றியுள்ள காற்றிலிருந்து உறிஞ்சப்படும் ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரிகிறது. அந்த மின்வேதியியல் வினை (electrochemical reaction), டிராக்ஷன் மோட்டார்களை (traction motors) இயக்கத் தேவையான மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது; இந்த செயல்முறை முடிந்ததும், நீராவி மற்றும் வெப்பம் மட்டுமே வெளியேற்றமாக வெளியேறுகிறது. இதில் புகை, டீசல் நுண் துகள்கள் அல்லது புகைபோக்கிலிருந்து வெளியேறும் கார்பன் டை ஆக்சைடு எதுவும் இல்லை.
உள் எரிப்பு (internal combustion) இல்லாததால், இதன் டிரைவ் ட்ரெயின் (drivetrain) ஒரு டீசல்-மின் இரயிலை விட மிகக் குறைவான நகரும் பாகங்களைக் கொண்டுள்ளது. சத்தம் மற்றும் அதிர்வு குறிப்பிடத்தக்க அளவு குறைகிறது. ஊழியர்களுக்கு, இது அமைதியான கேபினையும் (cab), பயணிகளுக்கு, இது மென்மையான பயணத்தையும் சுத்தமான தளப் பகுதியையும் வழங்குகிறது.
ஜிந்தில் பிரத்யேக ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு மற்றும் எரிபொருள் நிரப்பும் வசதி அமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு எரிபொருள் மின்கல இரயிலை தினசரி சேவையில் வைத்திருக்க அழுத்தப்பட்ட ஹைட்ரஜன், சிறப்பு கையாளுதல் நெறிமுறைகள் மற்றும் பயிற்சி பெற்ற ஊழியர்கள் தேவை. இந்திய இரயில்வே இந்தத் திறனை வழித்தடத்தில் ஒரு முனையில் உருவாக்கத் தேர்ந்தெடுத்துள்ளது, இது இரயில் தனது விநியோகத் தளத்திலிருந்து வெகுதூரம் செல்லாமல் எரிபொருளை நிரப்பவும் மீண்டும் திரும்பவும் அனுமதிக்கிறது.
இந்தியாவிற்கு ஹைட்ரஜன் ஏன் பொருத்தமானது?
இந்திய இரயில்வே தனது பரந்த நெட்வொர்க் முழுவதும் மேல்நிலை மின்சாரக் கம்பிகளை நீட்டிக்க பல தசாப்தங்களாக செலவிட்டுள்ளது, இருப்பினும் முழுமையான மின்மயமாக்கல் என்பது இன்னும் ஒரு தூரத்து இலக்காகவே உள்ளது. ஆயிரக்கணக்கான வழித்தட கிலோமீட்டர்கள், கேட்டனரி கம்பங்களை (catenary poles) அமைப்பது புவியியல் ரீதியாக கடினமான அல்லது பொருளாதார ரீதியாக லாபமற்ற அல்லது கலாச்சார ரீதியாக உணர்திறன் மிக்க நிலப்பரப்புகளின் வழியாகச் செல்கின்றன. தொலைதூர மலைப்பகுதிகள், பாலைவனப் பகுதிகள் மற்றும் பாரம்பரிய வழித்தடங்கள் அனைத்தும் ஒரே சிக்கலை ஏற்படுத்துகின்றன: பயணிகள் நம்பகமான சேவையை எதிர்பார்க்கிறார்கள், ஆனால் கம்பிகளைத் தொங்கவிடவும் டிராக்ஷன் துணை மின் நிலையங்களை (traction substations) கட்டவும் தேவையான உள்கட்டமைப்பு செலவு, அந்தப் பாதையின் போக்குவரத்தை விட அதிகமாக இருக்கலாம்.
பிரம்மாண்டமான சிவில் பணிகளில் ஈடுபடாமல் இத்தகைய வழித்தடங்களுக்குச் சேவை செய்ய ஹைட்ரஜன் ஒரு வழியை வழங்குகிறது. ஒரு எரிபொருள் மின்கல இரயில், வழித்தடத்தில் (right-of-way) குறைந்தபட்ச மாற்றங்களுடன் ஏற்கனவே உள்ள தண்டவாளத்தில் இயங்க முடியும். நீங்கள் ஆயிரக்கணக்கான டன் தாமிரம் மற்றும் எஃகு கேபிள்களை மேல்நோக்கித் தொங்கவிடத் தேவையில்லை. உங்களுக்கு ஒரு எரிபொருள் நிரப்பும் புள்ளி மட்டுமே தேவை, இது முழுமையான மின்மயமாக்கலுக்குத் தேவைப்படும் இடத்தைப் போல ஒரு சிறிய பகுதியையே எடுத்துக்கொள்ளும்.
இந்தத் தொழில்நுட்பம் கடினமான சூழல்களுக்கு மாறுவதற்கு முன்பு, ஜிந்த்-சோனிபட் முன்னோடிச் சோதனைகள் சமமான மற்றும் எளிதான நிலப்பரப்பில் அந்தத் தர்க்கத்தைச் சோதிக்கின்றன. ஹரியானாவின் புவியியல் அமைப்பு வியக்கத்தக்கது அல்ல, ஆனால் அது நடைமுறைக்கு ஏற்றது. பொறியாளர்கள் செங்குத்தான சரிவுகள் அல்லது குறுகிய வளைவுகளின் சிக்கல்கள் இன்றி எரிபொருள் நுகர்வு, நம்பகத்தன்மை, பிரேக்கிங் மற்றும் கால அட்டவணை ஆகியவற்றின் மீதான நிஜ உலகத் தரவுகளைச் சேகரிக்க முடியும்.
தற்போது டீசல் மல்டிபிள் யூனிட்கள் (Diesel multiple units) நாடு முழுவதும் ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் புறநகர் மற்றும் கிராமப்புற சேவைகளைக் கையாளுகின்றன. அவை மக்கள் நடமாட்டம் உள்ள நிலையங்களுக்கு அருகில் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் மற்றும் துகள்களை வெளியேற்றுகின்றன. ஹைட்ரஜன் இரயில்கள் அந்த உள்ளூர் உமிழ்வுகளை முற்றிலும் நீக்குகின்றன, இது சுற்றுச்சூழல் வினாவைக் கார்பன் வெளியேற்றத்திலிருந்து ஹைட்ரஜன் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்ற மூலப்பொருள் உற்பத்தி நிலைக்கு மாற்றுகிறது.
உலகளாவிய சூழல்
இந்தியா புதிய சவால்களை எதிர்கொள்ளப் போவதில்லை. ஜெர்மனி ஏற்கனவே ஹைட்ரஜன் மூலம் இயங்கும் பயணிகள் ரயில்களை வணிக ரீதியான சேவையில் ஈடுபடுத்தியுள்ளது; மின்மயமாக்கலுக்கு அதிகாரிகளால் மறுப்பு தெரிவிக்கப்பட்ட பிராந்திய நெட்வொர்க்குகளில் உள்ள டீசல் ரயில்களுக்குப் பதிலாக இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஜப்பான் தனது விரிவான 'ஹைட்ரஜன் சமூகம்' (hydrogen society) தொலைநோக்குப் பார்வையின் ஒரு பகுதியாக ஹைட்ரஜன் ரயில் கருத்துருக்களைச் சோதித்து வருகிறது, மேலும் இந்தத் தொழில்நுட்பம் தேசிய எரிசக்தி பாதுகாப்புத் திட்டத்தில் எவ்வாறு பொருந்துகிறது என்பதை ஆய்வு செய்து வருகிறது. சீனா பல வழித்தடங்களில் சோதனைகளை நடத்தியுள்ளது, பல்வேறு காலநிலைகள் மற்றும் செயல்பாட்டு முறைகளில் எரிபொருள் செல்கள் (fuel cells) எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை ஆராய்ந்து வருகிறது. அமெரிக்காவும் செயல்முறை விளக்கங்களுக்கு நிதி வழங்கியுள்ளது, குறிப்பாக டீசல் ரயில்கள் இன்னும் ஆதிக்கம் செலுத்தும் மற்றும் மின்சாரக் கம்பிகள் (overhead wires) அமைப்பதற்கான அரசியல் விருப்பம் குறைவாக உள்ள நகர்ப்புற வழித்தடங்களில் இது செய்யப்படுகிறது.
ஒவ்வொரு நாடும் வெவ்வேறு கட்டுப்பாடுகளுடன் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை அணுகுகிறது. மின்சாரக் கம்பிகள் (catenary) அமைப்பது சாத்தியமில்லாத பகுதிகளில், பழைய டீசல் ரயில்களை மாற்றுவதில் ஜெர்மனி கவனம் செலுத்துகிறது. ஜப்பான் ரயில் போக்குவரத்தை ஒரு விரிவான ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தின் ஒரு அங்கமாகப் பார்க்கிறது. சீனா உற்பத்தித் திறனை (manufacturing scale) மதிப்பீடு செய்கிறது. இந்தியாவைப் பொறுத்தவரை, குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட வழித்தடங்களுக்காக மின்சாரக் கம்பிகள் மற்றும் துணை மின் நிலையங்களுக்காக (substations) மூலதன வரவு செலவுத் திட்டத்தை வீணடிக்காமல், கடைசி மைல் இணைப்பை (last-mile connectivity) கார்பன் அற்றதாக மாற்றுவதில் இதன் ஈர்ப்பு உள்ளது.
பயணிகளின் அனுபவம்
சோனிபட் அல்லது ஜிந்த் ஆகிய இடங்களில் பயணம் தொடங்கும் பயணிகளுக்கு, இந்த மாற்றம் பெரும்பாலும் தெரியாது. பெட்டிகளில் அதே அளவு கூட்டமே பயணிக்கிறது. கால அட்டவணை ஏற்கனவே உள்ள முறையிலேயே உள்ளது. கட்டண அமைப்பு தினசரி பயணத்தை மலிவாக வைத்திருக்க உதவுகிறது. மிக அருகில் கவனித்தால், நடைமேடையில் டீசல் கரியின் (soot) இல்லாமையும், அமைதியான மற்றும் மென்மையான தொடக்கமும் மட்டுமே மாற்றத்தைக் காட்டுகின்றன. ஒரு கனமான டிரான்ஸ்மிஷனுடன் (transmission) போராடும் டீசல் எஞ்சினை விட, ஒரு மின்சார டிரைவ் ட்ரெயின் (electric drivetrain) மிக விரைவாகப் பதிலளிக்கிறது.
இந்த ஆரம்பக் கட்டத்தில் 75 கிமீ வேகத்தில் இயக்குவது, வன்பொருளை (hardware) அதன் 110 கிமீ வடிவமைப்பு உச்சத்திற்குத் தள்ளாமல், எரிசக்தி நுகர்வு, அதிர்வு மற்றும் பணியாளர் நடைமுறைகளை ஆய்வு செய்ய ரயில்வேக்கு வாய்ப்பளிக்கிறது. திறன் மற்றும் தற்போதைய நடைமுறைக்கு இடையிலான அந்த இடைவெளி எந்தவொரு புதிய ரயில் வண்டிப்படை (rolling stock) அறிமுகத்திற்கும் பொதுவானதுதான், ஆனால் ஹைட்ரஜன் ரயில்கள் இன்னும் ஒரு சோதனை முயற்சியாகவே பார்க்கப்படுவதால், இங்கு இது மிகவும் முக்கியமானது. அவை நிர்ணயிக்கப்பட்ட வேகத்தில் துல்லியமான கால அட்டவணையைப் பின்பற்ற முடியும் என்பதை நிரூபிப்பது, இயக்குபவர்கள் மற்றும் பொதுமக்களின் நம்பிக்கையைப் பெறுவதற்கு அவசியமாகும்.
முன்னோக்கிப் பார்ப்போம்
ஐந்து நாட்களில் கடந்து வந்த 900 கிலோமீட்டர்கள் ஒரு தொடக்கமே தவிர, முடிவு அல்ல. இந்திய ரயில்வே முழுவதும் ஹைட்ரஜன் இழுவை சக்தியை (hydrogen traction) விரிவுபடுத்துவதற்கு, ஒரு ஒற்றை முன்னோடித் திட்டம் (pilot project) தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களைத் தீர்க்க வேண்டியிருக்கும். ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியே சுத்தமானதாக மாற வேண்டும். தற்போது, பெரும்பாலான