कृत्रिम बुद्धिमत्ता के युग में छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर और बिजली उत्पादन की चुनौती।

(डैन त्रि अखबार) - छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर क्या हैं और बिजली की लगातार बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए इन्हें एक समाधान क्यों माना जाता है? यह लेख इस मुद्दे को स्पष्ट करेगा।

डेटा केंद्रों से वैश्विक बिजली की खपत बहुत तेजी से बढ़ रही है, जो कई पिछले अनुमानों से कहीं अधिक है, खासकर कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) अनुप्रयोगों की बढ़ती मांग के संदर्भ में। इससे डेटा केंद्रों को क्वेरी और गणनाओं की लगातार बढ़ती मांगों को पूरा करने के लिए अपने बुनियादी ढांचे और प्रसंस्करण क्षमता को लगातार अपग्रेड करने के लिए मजबूर होना पड़ता है।

आंकड़ों के अनुसार, 2024 में डेटा केंद्रों ने लगभग 415 टेरावॉट-घंटे (TWh) बिजली की खपत की, जो वैश्विक बिजली खपत का लगभग 1.5% है। अनुमान है कि 2030 तक इस बिजली की खपत में औसतन 15% प्रति वर्ष की वृद्धि होगी, जो अन्य क्षेत्रों में बिजली की मांग की वृद्धि दर से लगभग चार गुना अधिक है।

छोटे मॉड्यूलर रिएक्टरों का उपयोग करने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को ऊर्जा की लगातार बढ़ती मांग को पूरा करने के समाधान के रूप में देखा जाता है (फोटो: आईएईए)।

अमेरिका में, जहां तकनीकी कंपनियां एआई की दौड़ को गति देने के लिए बड़े डेटा सेंटर बनाने की योजना बना रही हैं, इसके लिए बिजली की मांगों को पूरा करने के लिए एक स्थिर समाधान खोजने की आवश्यकता है, साथ ही पर्यावरण की रक्षा के लिए शून्य कार्बन उत्सर्जन सुनिश्चित करना भी जरूरी है।

लघु मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर) परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को उनके फायदों के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले समाधानों में से एक माना जाता है।

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (आईएईए) के अनुसार, वर्तमान में वैश्विक स्तर पर 80 से अधिक एसएमआर डिजाइन और अवधारणाएं विकास के अधीन हैं, जिनमें से अधिकांश अभी भी प्रारंभिक चरणों में हैं, और कुछ को निकट भविष्य में व्यावहारिक तैनाती के लिए सक्षम माना जाता है।

एसएमआर क्या है और यह कैसे काम करता है?

अमेरिका के फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के सेंटर फॉर एप्लाइड रिसर्च में कार्यरत लियोनेल लागोस ने कहा कि एसएमआर पारंपरिक बड़े पैमाने के परमाणु रिएक्टरों और माइक्रोरेक्टरों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति में हैं।

परंपरागत परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, एसएमआर और लघु परमाणु रिएक्टरों के आकार और क्षमता की तुलना (चित्र: आईएईए)।

परंपरागत परमाणु ऊर्जा संयंत्र 700 मेगावाट से अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं और विशाल क्षेत्रों में निर्मित होते हैं, जिनमें रिएक्टर कोर 10 मीटर तक ऊंचे होते हैं। वहीं, लघु परमाणु रिएक्टर इतने छोटे होते हैं कि एक शिपिंग कंटेनर के अंदर समा सकते हैं, इनकी क्षमता 10 से 20 मेगावाट होती है और इन्हें फुटबॉल मैदान के आकार की भूमि पर बनाया जा सकता है।

एसएमआर इन दोनों प्रकार के रिएक्टरों के बीच स्थित होगा, जिसका कोर लगभग 3 मीटर व्यास और 6 मीटर ऊंचा होगा, जो पूरी तरह से लगभग 20 हेक्टेयर क्षेत्र में निर्मित होगा, और लगभग 300 मेगावाट की क्षमता पर बिजली उत्पन्न करने में सक्षम होगा।

एसएमआर भारी परमाणुओं के विखंडन द्वारा ऊष्मा उत्पन्न करते हैं, और उस ऊष्मा को पानी, तरल धातुओं या पिघले हुए नमक जैसे पदार्थों के माध्यम से स्थानांतरित करके भाप बनाते हैं जो टरबाइन को घुमाकर बिजली उत्पन्न करती है।

एसएमआर डेवलपर्स प्राकृतिक भौतिक सिद्धांतों पर काम करने वाली निष्क्रिय सुरक्षा सुविधाओं को भी शामिल करते हैं, जो मानवीय हस्तक्षेप के बिना प्रतिक्रिया को स्वचालित रूप से रोक देती हैं, जिससे विकिरण रिसाव के जोखिम या गंभीरता में काफी कमी आती है।

एसएमआर में पारंपरिक परमाणु रिएक्टरों की तुलना में कम परमाणु सामग्री होती है और वे कम गर्मी उत्पन्न करते हैं, जिससे दुर्घटनाओं और विकिरण रिसाव का खतरा कम होता है।

एक छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर का उपयोग करने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र का एक मॉडल, जिसमें मॉड्यूलर घटक होते हैं जिन्हें एक साथ जोड़ा जा सकता है (चित्र: नुस्केल)।

एसएमआर के लाभ

एसएमआर (SMR) उन क्षेत्रों की सेवा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जहां ग्रिड की सुविधा नहीं है, दूरस्थ औद्योगिक क्षेत्र हैं, या ऐसे देश हैं जो अभी परमाणु ऊर्जा का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं। इन्हें पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत तेजी से, केवल दो से तीन वर्षों में बनाया और चालू किया जा सकता है।

अपने छोटे आकार के कारण, एसएमआर को कारखाने में मॉड्यूल में निर्मित किया जा सकता है, और फिर ट्रक, ट्रेन या जहाज द्वारा स्थापना स्थल तक पहुँचाया जा सकता है। एसएमआर का सबसे बड़ा लाभ उनका छोटा आकार है, जो उन्हें उन स्थानों पर स्थापित करने की अनुमति देता है जो पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

एमएसआर का मॉड्यूलर डिज़ाइन आवश्यकतानुसार क्षमता को धीरे-धीरे बढ़ाने के लिए कई मॉड्यूल जोड़ने की सुविधा भी देता है। इससे प्रारंभिक निवेश लागत कम करने और निर्माण समय को कम करने में भी मदद मिलती है।

चीन में लघु मॉड्यूलर रिएक्टर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाला एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र निर्माणाधीन है (फोटो: शिंगहुआ)।

एसएमआर (SMR) में पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में ईंधन भरने का चक्र लंबा होता है, आमतौर पर 1-2 साल के बजाय हर 3-7 साल में। कुछ एसएमआर डिज़ाइन तो बिना ईंधन भरे 30 साल तक भी चल सकते हैं।

अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी (आईएईए) के अनुसार, परमाणु ऊर्जा को एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत माना जाता है, जो बिजली उत्पादन के दौरान कार्बन का उत्सर्जन नहीं करती है और जलवायु परिवर्तन से निपटने के प्रयासों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

वर्तमान में, 30 देश परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन कर रहे हैं, साथ ही 20 से अधिक अन्य देश अपनी बढ़ती बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए परमाणु ऊर्जा का उपयोग करने पर विचार कर रहे हैं, और कई देशों के लिए एसएमआर (सौर-चुंबकीय पुनर्जनन) को एक उपयुक्त समाधान के रूप में मूल्यांकन किया जा रहा है।

विश्व का पहला लघु मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर) परमाणु ऊर्जा संयंत्र, एकेडेमिक लोमोनोसोव (रूस के चुकोटका क्षेत्र में स्थित), ने मई 2020 में 35 मेगावाट की क्षमता के साथ वाणिज्यिक परिचालन शुरू किया। वर्तमान में, अर्जेंटीना, कनाडा, चीन, दक्षिण कोरिया और संयुक्त राज्य अमेरिका में कई अन्य एसएमआर परियोजनाएं निर्माणाधीन हैं या लाइसेंसिंग चरण में हैं।

स्रोत: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/lo-phan-ung-mo-dun-nho-va-bai-toan-dien-nang-trong-ky-nguyen-ai-20251212040847937.htm