क्या इलेक्ट्रिक जेट बोट्स जल पेट्रोलिंग के लिए एक अधिक पर्यावरण-अनुकूल समाधान प्रदान कर सकती हैं?

शून्य उत्सर्जन और जलीय पारिस्थितिकी तंत्र संरक्षण पर इसके प्रभाव

इलेक्ट्रिक जेट नावें सीधे धुआं उत्सर्जित नहीं करतीं, इसलिए वे संवेदनशील समुद्री क्षेत्रों में नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) और सूक्ष्म कणों के छोड़े जाने को रोकती हैं। डीजल इंजन अलग होते हैं - पोर्टलैंड स्टेट के 2024 के अध्ययन के अनुसार, उनके ईंधन का लगभग 1.5 से 3 प्रतिशत वास्तव में हमारी जलमार्गों में रिस जाता है। इसका अर्थ है कि प्रवाल भित्तियों और समुद्री घास के बिस्तरों के लिए हानिकारक रसायन भी डाले जाते हैं। बड़े चित्र पर नजर डालें, तो 2025 में ओशन एंड कोस्टल मैनेजमेंट में एक हालिया अध्ययन में कुछ काफी आश्चर्यजनक बात दिखाई: पारंपरिक डीजल मॉडल की तुलना में इलेक्ट्रिक नावें अपने पूरे जीवन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में लगभग दो-तिहाई की कमी करती हैं।

डीजल पेट्रोल नावों की तुलना में जल और वायु प्रदूषण में कमी

डीजल पैट्रोल नावें प्रति नॉटिकल मील 8.3 किग्रा CO2 उत्सर्जित करती हैं—जो अक्षय ऊर्जा ग्रिड द्वारा संचालित इलेक्ट्रिक मॉडल द्वारा उत्सर्जित 2.1 किग्रा से तीन गुना अधिक है। इलेक्ट्रिक जेट ड्राइव निम्नलिखित प्रदूषण के मुख्य स्रोतों को भी समाप्त कर देते हैं:

• ईंधन के रिसाव : हाइड्रोकार्बन रिसाव का 97% कम जोखिम
• जल संदूषण : शीतलक या स्नेहक का कोई निर्वहन नहीं
• धूम्रपात के पूर्वसूचक : शून्य सल्फर ऑक्साइड (SOx) और 89% कम NOx

यह परिवर्तन वायुमंडलीय और जलीय अवनमन दोनों को काफी कम कर देता है, विशेष रूप से पारिस्थितिक रूप से संवेदनशील क्षेत्रों में।

जीवन चक्र विश्लेषण: इलेक्ट्रिक बनाम पारंपरिक ईंधन-संचालित पैट्रोल नावें

उच्च प्रारंभिक लागत के बावजूद, विद्युत प्रणाली कम ऊर्जा और रखरखाव खर्च के कारण 5—7 वर्षों के भीतर लागत समानता तक पहुंच जाती हैं।

संवेदनशील समुद्री क्षेत्रों में स्थिरता का समर्थन करने में विद्युत प्रणोदन कैसे मदद करता है

विद्युत जेट नावों का शांत संचालन डॉल्फिन और प्रजनन करने वाली मछलियों जैसी ध्वनि-संवेदनशील प्रजातियों में व्यवहारगत व्यवधान को कम कर देता है। विद्युत पहरा बेड़े का उपयोग करने वाले समुद्री संरक्षित क्षेत्र रिपोर्ट करते हैं:

• 41% अधिक जैव विविधता पुनर्प्राप्ति दर (कैरेबियन एमपीए, 2023)
• ईंधन से संबंधित उल्लंघन की घटनाओं में 73% की कमी
• इंजन रिसाव से सतह पर तेल की चमक का लगभग पूर्ण उन्मूलन

तटीय एजेंसियों ने विद्युत बेड़े में संक्रमण के कारण ईंधन रिसाव उपचार लागत में 58% की गिरावट भी देखी है, जिससे आवास पुनर्स्थापना की ओर संसाधनों का पुनर्वितरण संभव हुआ है।

ध्वनि प्रदूषण में कमी और निःशब्द संचालन के पारिस्थितिक लाभ

इलेक्ट्रिक जेट बोट्स पर स्विच करने से समुद्री गश्त के तरीके में बदलाव आ रहा है, क्योंकि वे समुद्री प्राणियों को परेशान करने वाली जल के अंदर की ध्वनि को काफी कम करते हैं। नियमित डीजल बोट्स घूमते समय लगभग 85 से 100 डेसीबल ध्वनि उत्पन्न करती हैं, लेकिन इलेक्ट्रिक बोट्स केवल लगभग 68 से 72 डीबी ध्वनि बनाती हैं। यह वास्तव में 85 डीबी के स्तर से कम है, जिस पर अधिकांश समुद्री जीव तनाव महसूस करना शुरू कर देते हैं। 2024 में औद्योगिक ध्वनि कमी विशेषज्ञों की एक हालिया रिपोर्ट में दिखाया गया है कि पुराने डीजल इंजनों की तुलना में इन इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा ध्वनि में दो-तिहाई तक की कमी आई है। जो ध्वनि वे उत्पन्न करते हैं, वह पानी पर हल्की बारिश के गिरने जैसी होती है, जिससे वे समुद्री जीवन के लिए बहुत अधिक मित्रवत बन जाते हैं।

मौन इलेक्ट्रिक जेट ड्राइव समुद्री जीवन में व्यवधान को कम क्यों करते हैं

लंबे समय तक ध्वनि स्तर 120 डीबी से ऊपर रहने पर समुद्री स्तनधारियों को गंभीर जोखिम का सामना करना पड़ता है, जिससे उनकी श्रवण शक्ति को स्थायी क्षति हो सकती है। मछलियों पर भी इसका प्रभाव पड़ता है, अक्सर लगभग 90 डीबी की ध्वनि पर पहुंचने पर वे महत्वपूर्ण प्रजनन क्षेत्रों को छोड़ देती हैं। यहाँ इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम का बहुत अंतर होता है। उदाहरण के लिए मैनटी (manatees), ये कोमल प्राणी तब भी अपने सामान्य आहार पैटर्न जारी रख सकते हैं जब जहाज 200 मीटर की दूरी तक भी नजदीक से गुजरते हैं। यह पारंपरिक डीजल इंजनों के मामले से काफी अलग है, जहाँ अधिकांश समुद्री जीवन लगभग 1.2 किलोमीटर की दूरी से दूर रहने की प्रवृत्ति रखते हैं।

जलीय संचार को संरक्षित रखने में कम ध्वनि की भूमिका

हाइड्रोफोन डेटा दिखाता है कि इलेक्ट्रिक जेट बोट्स निम्न-आवृत्ति ध्वनि प्रदूषण में कमी करती हैं 93%10—500 हर्ट्ज़ की सीमा में—व्हेल के गाने के संचरण के लिए महत्वपूर्ण बैंड। फ्लोरिडा के मैनटी संरक्षण क्षेत्रों में, ध्वनिक निगरानी ने दर्ज किया है बच्चे और माता-पिता के बीच 41% अधिक बार ध्वनि आदान-प्रदान जब से 2022 में पेट्रोल बेड़े ने इलेक्ट्रिक प्रणोदन पर स्विच किया है।

केस अध्ययन: इलेक्ट्रिक बेड़े को अपनाने के बाद डॉल्फ़िन समुद्र तट पर आने की घटनाओं में गिरावट

पूर्वी तटीय गश्ती दल ने देखा कि इलेक्ट्रिक जेट बोट्स अपनाने के दो वर्षों के भीतर तीव्र डॉल्फ़िन समुद्र तट पर आने की घटनाओं में 72% की कमी हुई। वैज्ञानिकों का मानना है कि 200 हर्ट्ज़ से नीचे प्रोपेलर कैविटेशन ध्वनि के अलोप हो जाने के कारण यह सुधार हुआ, जो पहले ज्वारीय परिवर्तन के दौरान डॉल्फ़िन की प्रतिध्वनि स्थिति में हस्तक्षेप करती थी।

उच्च-गति इलेक्ट्रिक जेट बोट गश्त के लिए बैटरी प्रणालियों में प्रगति

आधुनिक लिथियम-आयरन-फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरियों ने अब ऊर्जा घनत्व में 180 Wh/kg से अधिक की दर हासिल कर ली है, जो 8-घंटे की गश्त की अवधि का समर्थन करती है। हाल के शोध में पुष्टि हुई है कि अनुकूलित इलेक्ट्रिक ड्राइवट्रेन में 92% ऊर्जा रूपांतरण दक्षता है—पुरानी प्रणालियों की तुलना में 40% लाभ। मॉड्यूलर बैटरी डिज़ाइन डॉकसाइड निरीक्षण के दौरान हॉट-स्वैपिंग की अनुमति देते हैं, जिससे त्वरित प्रतिक्रिया वाली समुद्री इकाइयों के लिए बंद रहने का समय कम होता है।

पारंपरिक आउटबोर्ड इंजन की तुलना में इलेक्ट्रिक जेट ड्राइव की ऊर्जा दक्षता

विद्युत जेट प्रणोदन लगभग 78 से 85 प्रतिशत तक कुशलता के साथ चलता है, चाहे वह किसी भी गति पर संचालित हो रहा हो, जो पुराने आंतरिक दहन इंजनों को पछाड़ देता है जो केवल 25 से 40 प्रतिशत दक्षता प्राप्त कर पाते हैं। निगरानी कार्य के दौरान आम तौर पर धीमी गति से संचालन के मामले में यह अंतर विशेष रूप से स्पष्ट होता है। ऐसी स्थितियों में डीजल इंजन अपने ईंधन का लगभग दो-तिहाई भाग बेकार की ऊष्मा के रूप में जला देते हैं। इसके अलावा सीधे संचालन वाले विद्युत प्रणाली भी हैं। इनके कारण यांत्रिक हानि कम हो जाती है क्योंकि इन्हें गियरबॉक्स की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे वहीं 12 से 15 प्रतिशत तक की दक्षता बच जाती है। इसलिए आजकल इतने लोगों के द्वारा इस प्रणाली पर स्विच करना तर्कसंगत लगता है।

पूरे दिन के मिशनों के लिए सीमा और ऊर्जा घनत्व में सीमाओं पर काबू पाना

अभी के समय में, अधिकांश बैटरियाँ 75 नॉटिकल मील की दूरी के भीतर तटरेखा के साथ लगभग 90 प्रतिशत गश्ती ड्यूटी का सामना कर सकती हैं। लेकिन 100 नॉटिकल मील से अधिक दूर समुद्र में लंबी यात्राओं की बात आने पर स्थिति जटिल हो जाती है, क्योंकि मौजूदा बैटरियों में पर्याप्त शक्ति नहीं होती। सफ़ेफ़्लाई एयरो की 2023 की हालिया उद्योग रिपोर्टों के अनुसार, ऐसे लंबे मिशनों के लिए अभी भी कई ऑपरेटरों को हाइब्रिड सेटअप की आवश्यकता होती है जहाँ ईंधन रीफ़िल के लिए रुकना संभव नहीं होता। आगे देखें तो, लगभग 2028 तक नए ठोस-अवस्था (सॉलिड-स्टेट) बैटरी डिज़ाइन ऊर्जा भंडारण क्षमता को तीन गुना तक बढ़ा सकते हैं। यदि ये प्रोटोटाइप वैज्ञानिकों की उम्मीदों पर खरे उतरते हैं, तो वे अंततः पारंपरिक डीज़ल नावों के बराबर की रेंज तक पहुँच सकते हैं, हालाँकि इसे पूरे क्षेत्र में व्यापक रूप से लागू होने में अभी कई वर्ष लग सकते हैं।

बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रिक गश्ती बेड़े के तैनाती के लिए चार्जिंग बुनियादी ढांचे की तैयारी

दुनिया भर के बंदरगाहों में से कम से कम 15 प्रतिशत ही वास्तव में उन उच्च-शक्ति वाले 150 kW से अधिक चार्जिंग स्पॉट्स से लैस हैं, जो नावों को त्वरित रूप से सेवा में वापस लाने के लिए आवश्यक हैं। लगभग 2026 तक लगभग 200 प्रमुख स्थानों पर इन 500 kW के बड़े डायरेक्ट करंट फास्ट चार्जर्स को लगाने की बात चल रही है। ये नए स्टेशन अधिकांश बैटरियों को एक घंटे से भी कम समय में 80 प्रतिशत तक चार्ज कर देंगे, जो सोचने पर काफी प्रभावशाली है। लेकिन वास्तविक समस्या जो चीजों को रोक रही है? हमारे पास अभी तक इतने चार्जिंग पॉइंट्स निर्मित नहीं हैं। उचित बुनियादी ढांचे के बिना, समुद्री संचालन में हर जगह बिजली से चलने वाली पेट्रोल नावों को व्यापक रूप से अपनाना एक बड़ी चुनौती बना हुआ है।

पूर्ण विद्युतीकरण की ओर पुल के रूप में संकर-विद्युत पेट्रोल नावें

संकर-विद्युत पेट्रोल नावें एजेंसियों के लिए एक व्यावहारिक संक्रमण मार्ग प्रदान करती हैं जो इलेक्ट्रिक जेट बोट संयुक्त दहन इंजनों को विद्युत प्रणोदन के साथ एकीकृत करके, हाइब्रिड उन क्षेत्रों में परिचालन लचीलापन बनाए रखते हुए केवल डीज़ल वाले जहाजों की तुलना में 25—40% कम उत्सर्जन प्राप्त करते हैं जहाँ मजबूत चार्जिंग नेटवर्क की कमी है (टोर्रेग्लोसा एट अल. 2022)।

संक्रमण के दौरान कार्बन उत्सर्जन कम करने में हाइब्रिड प्रणाली कैसे सहायता करती है

हाइब्रिड पेट्रोल नावों में उत्सर्जन कम करने के लिए तीन मूल प्रौद्योगिकियाँ हैं:

• पुनर्जीवित प्रतिरोध धीमा होने के दौरान गतिज ऊर्जा का 15—20% पुनः प्राप्त करता है
• केवल विद्युत मोड 12 नॉट से कम की गति पर शांत, शून्य उत्सर्जन वाली सैर की अनुमति देता है
• स्मार्ट पावर मैनेजमेंट ईंधन की खपत को न्यूनतम करने के लिए स्रोत स्विचिंग का अनुकूलन करता है

फील्ड परीक्षणों में दैनिक गश्त के दौरान दहन इंजन के संचालन के समय में 60% तक की कमी दर्ज की गई है, जैसा कि तटीय विद्युतीकरण अध्ययनों में दस्तावेजीकृत किया गया है।

तटीय हाइब्रिड-विद्युत पेट्रोल इकाइयों में उत्सर्जन में कमी: क्षेत्र आंकड़े

12 यूरोपीय तटीय इकाइयों के 2023 के मूल्यांकन से महत्वपूर्ण सुधार दिखाई दिए:

इकोलॉजिकली संवेदनशील क्षेत्रों जैसे प्रवाल भित्तियों और समुद्री पक्षियों के घोंसले के स्थानों में 72% कम कणिका उत्सर्जन की सूचना दी गई, जो तटीय क्षेत्रों में पोत उत्सर्जन के लिए यूरोपीय ग्रीन डील उद्देश्यों के अनुरूप है।

इलेक्ट्रिक जेट बोट्स के अपनाने को बढ़ावा देने वाले नियामक प्रवृत्ति और प्रोत्साहन

समुद्री कानून प्रवर्तन बेड़े में शून्य-उत्सर्जन मानकों के लिए वैश्विक प्रयास

आजकल दुनिया भर में नियामक पैट्रोल नावों के लिए उत्सर्जन सीमा पर अधिक दबाव डाल रहे हैं। आईएमओ ने 2030 से पहले जहाजों के उत्सर्जन में चालीस प्रतिशत की कमी करने का लक्ष्य निर्धारित किया है। और पिछले वर्ष से, तटरेखा वाले पंद्रह से अधिक देशों ने अपनी पुलिस नावों के निश्चित प्रतिशत को डीजल ईंधन के बजाय बिजली पर चलाने की आवश्यकता शुरू कर दी है। यह सभी समुद्र में स्थायी अभ्यास के संबंध में पेरिस समझौते द्वारा रेखांकित बड़ी तस्वीर में फिट बैठता है। अनुपालन को प्रोत्साहित करने के लिए, बंदरगाह अब पर्यावरण संरक्षण प्राथमिकता के विषय में प्रतिबंधित जल में प्रवेश करने पर बिजली से चलने वाले जहाजों को कम शुल्क और त्वरित प्रसंस्करण समय प्रदान करते हैं।

पैट्रोल वाहन खरीद पर यूरोपीय ग्रीन डील और आईएमओ दिशानिर्देशों का प्रभाव

यूरोपीय हरित समझौते की "फिट फॉर 55" पहल के तहत, इस दशक के अंत तक समुद्री उत्सर्जन में कम से कम 55% की कटौती करने की आवश्यकता है, जिसका प्राकृतिक रूप से ब्लॉक के भीतर देशों की खरीदारी की पसंद पर प्रभाव पड़ता है। 2023 में अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन की नई ग्रीनहाउस गैस रणनीति के साथ जोड़े जाने पर, हम अहम प्राथमिकताओं में परिवर्तन देख रहे हैं। यूरोप भर में लगभग दो तिहाई (लगभग 68%) समुद्री अधिकारियों ने पुरानी पहरेदारी नावों को बदलने के समय इलेक्ट्रिक या हाइब्रिड विकल्पों को अपनी इच्छा सूची में सर्वोच्च प्राथमिकता देना शुरू कर दिया है। 2024 की हालिया रक्षा व्यय रिपोर्टों को देखने से यह भी पता चलता है कि यूरोपीय संघ में तटीय सुरक्षा के लिए आवंटित कुल धन का लगभग आधा (लगभग 42%) आजकल इलेक्ट्रिक प्रणोदन तकनीक की ओर जा रहा है। यहाँ ध्यान केवल उत्सर्जन में कटौती करने पर ही नहीं है, बल्कि यह सुनिश्चित करने पर भी है कि इन जहाजों को ऐसे क्षेत्रों में शांतिपूर्ण ढंग से संचालित किया जा सके जहाँ वन्यजीव संरक्षण एक प्रमुख चिंता है।

इलेक्ट्रिक मरीन प्रोपल्शन अपनाने वाली एजेंसियों के लिए वित्तीय एवं नीति प्रोत्साहन

वैश्विक स्तर पर अपनाए जाने को तेज करने वाले प्रमुख प्रोत्साहन इस प्रकार हैं:

• कर में छूट : जी7 देशों में इलेक्ट्रिक पेट्रोल बोट्स की खरीद लागत का अधिकतम 35% तक
• बुनियादी ढांचा अनुदान : 2022 के बाद से 23 प्रमुख बंदरगाहों में चार्जिंग स्टेशन स्थापित करने के लिए वित्तीय सहायता
• संचालनात्मक प्राथमिकता : भीड़भाड़ वाले जलमार्गों पर इलेक्ट्रिक बेड़े के लिए कम प्रतीक्षा समय

नॉर्वे का एनओएक्स फंड सफल नीति लागूकरण का उदाहरण है, जो तटीय सुरक्षा इकाइयों के लिए इलेक्ट्रिक पोत की लागत का 60% भुगतान वापस करता है और 2021 के बाद से 90% बेड़े के विद्युतीकरण को सक्षम करता है।

सामान्य प्रश्न

पारंपरिक डीजल नावों की तुलना में इलेक्ट्रिक जेट नावों के मुख्य पर्यावरणीय लाभ क्या हैं?

इलेक्ट्रिक जेट नावें उत्सर्जन, जिसमें एनओएक्स और सीओ2 शामिल हैं, में काफी कमी करती हैं और ईंधन रिसाव का कम जोखिम रखती हैं तथा कोई कूलेंट या स्नेहक निर्वहन नहीं करती हैं। इससे वे संवेदनशील समुद्री क्षेत्रों में विशेष रूप से अधिक पर्यावरण-अनुकूल बन जाती हैं।

इलेक्ट्रिक जेट बोट समुद्र में ध्वनि प्रदूषण को कैसे प्रभावित करती हैं?

इलेक्ट्रिक जेट बोट्स पानी के नीचे कम शोर उत्पन्न करती हैं, जिससे समुद्री जीवन में व्यवधान कम होता है। वे उस दहलीज से नीचे के शोर स्तर पर संचालित होती हैं जो आमतौर पर समुद्री जानवरों को तनाव में डालती है, जिससे पारिस्थितिक लाभ मिलते हैं।

समुद्री गश्त में इलेक्ट्रिक जेट बोट्स के अपनाए जाने में वर्तमान में कौन-सी चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है?

बंदरगाहों पर चार्जिंग बुनियादी ढांचे की कमी और लंबी अवधि के मिशन के लिए बैटरी क्षमता में सीमाएं प्रमुख चुनौतियां हैं। इसके अलावा, संक्रमण के दौरान बुनियादी ढांचे के विस्तार और संकर प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता होती है।

क्या इलेक्ट्रिक समुद्री प्रणोदन अपनाने वाली एजेंसियों के लिए वित्तीय प्रोत्साहन उपलब्ध हैं?

हां, कई देशों में कर श्रेय, बुनियादी ढांचा अनुदान और संचालनात्मक प्राथमिकता जैसे विभिन्न प्रोत्साहन उपलब्ध हैं, जो समुद्री संचालन में इलेक्ट्रिक प्रौद्योगिकियों की ओर संक्रमण में सहायता करते हैं।