चीन अनंत स्वच्छ ऊर्जा में महारत हासिल करने के करीब

शंघाई का हलचल भरा शहर विश्व प्रसिद्ध प्रकाश शो के साथ राष्ट्रीय उत्सव मनाता है, जिसमें गगनचुंबी इमारतों को चमकीले रंगों से रोशन किया जाता है।

यहीं पर वैज्ञानिक और इंजीनियर 6G इंटरनेट और उन्नत AI से लेकर अगली पीढ़ी के रोबोटिक्स तक, वैश्विक तकनीक में अगली बड़ी चीज़ को आगे बढ़ाने के लिए चौबीसों घंटे काम करते हैं। यहीं पर एनर्जी सिंगुलैरिटी नामक एक छोटा स्टार्टअप भी एक असाधारण चीज़ पर काम कर रहा है: फ्यूजन ऊर्जा।

संलयन ऊर्जा, नाभिकीय संलयन अभिक्रियाओं में उत्पन्न ऊर्जा है। यह आज के नाभिकीय ऊर्जा रिएक्टरों या परमाणु हथियारों में प्रयुक्त विखंडन अभिक्रिया के विपरीत है।

सूर्य और अन्य तारों को ऊर्जा प्रदान करने वाली प्रक्रिया, नाभिकीय संलयन, पृथ्वी पर दोहराना कठिन है। कई देशों ने नाभिकीय संलयन हासिल कर लिया है, लेकिन वास्तविक दुनिया में इसके लंबे समय तक उपयोग को बनाए रखना अभी भी एक चुनौती बनी हुई है।

रात में शंघाई शहर। फोटो: न्यूयॉर्क टाइम्स

एक नियंत्रित नाभिकीय संलयन अभिक्रिया, कोयले, तेल या गैस के दहन से लगभग 40 लाख गुना ज़्यादा ऊर्जा उत्सर्जित करती है, और आज इस्तेमाल होने वाली नाभिकीय ऊर्जा के विखंडन से 4 गुना ज़्यादा। इस दशक में जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए इसे समय पर विकसित नहीं किया जा सकेगा, लेकिन यह भविष्य में बढ़ती गर्मी का समाधान हो सकता है।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग के संलयन ऊर्जा विज्ञान कार्यालय के प्रमुख जीन पॉल एलेन के अनुसार, चीनी सरकार इस परियोजना में धन लगा रही है और अनुमान है कि वह संलयन पर प्रति वर्ष 1 अरब डॉलर से 1.5 अरब डॉलर के बीच निवेश करेगी। जबकि अमेरिकी सरकार प्रति वर्ष लगभग 80 करोड़ डॉलर खर्च करती है।

दोनों देशों की निजी कम्पनियां आशावादी हैं कि वे 2030 के दशक के मध्य तक ग्रिड में संलयन ऊर्जा ला सकेंगी, भले ही अभी भी बड़ी तकनीकी चुनौतियां बनी हुई हैं।

"कृत्रिम सूर्य" टोकामक

नाभिकीय संलयन एक अत्यंत जटिल प्रक्रिया है जिसमें दो नाभिकों को एक साथ दबाया जाता है जो सामान्यतः एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। ऐसा करने का एक तरीका टोकामक का तापमान 15 करोड़ डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाना है, जो सूर्य के केंद्र के तापमान का 10 गुना है।

जब वे संलयित होते हैं, तो नाभिक ऊष्मा के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त करते हैं, जिसका उपयोग टर्बाइनों को घुमाने और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।

शंघाई स्थित स्टार्टअप एनर्जी सिंगुलैरिटी ने तीन साल में अपना टोकामक बना लिया है, जो अब तक बने किसी भी रिएक्टर से तेज़ है। टोकामक एक अविश्वसनीय रूप से जटिल बेलनाकार या टोरॉइडल मशीन है जो हाइड्रोजन को अत्यधिक उच्च तापमान पर गर्म करके एक प्लाज़्मा बनाती है जिसमें परमाणु संलयन होता है।

एक प्रयोग के दौरान प्लाज़्मा को एनर्जी सिंगुलैरिटी के टोकामक में सीमित रखा गया है। फोटो: एनर्जी सिंगुलैरिटी

एनर्जी सिंगुलैरिटी को 112 मिलियन डॉलर से अधिक का निजी निवेश प्राप्त हुआ है और इसने विश्व में पहली उपलब्धि भी हासिल की है: कंपनी का वर्तमान टोकामक प्लाज्मा प्रयोगों में उन्नत चुम्बकों का उपयोग करने वाला एकमात्र टोकामक है।

उच्च तापमान सुपरकंडक्टर कहे जाने वाले ये चुम्बक पुराने टोकामकों में प्रयुक्त तांबे के चुम्बकों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं, जिससे छोटे टोकामकों में बड़े टोकामकों जितनी ही संलयन ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता होती है, तथा वे प्लाज्मा को बेहतर ढंग से सीमित कर सकते हैं।

कंपनी ने कहा कि वह 2027 तक दूसरी पीढ़ी का टोकामक बनाने की योजना बना रही है, ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि उसकी विधि व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य है, तथा उसे उम्मीद है कि 2035 तक तीसरी पीढ़ी का उपकरण तैयार हो जाएगा, जो ग्रिड को बिजली की आपूर्ति कर सकेगा।

चीन द्वारा अनुसंधान में लगाए जा रहे धन के साथ, टोकामक अवधारणा तेज़ी से आगे बढ़ रही है। हेफ़ेई स्थित चीन के ईस्ट टोकामक ने प्लाज्मा को 7 करोड़ डिग्री सेल्सियस, जो सूर्य के केंद्र से पाँच गुना ज़्यादा गर्म है, पर 17 मिनट से ज़्यादा समय तक स्थिर रखा है, जो एक विश्व रिकॉर्ड और एक अविश्वसनीय सफलता है।

लेजर तकनीक

जबकि चीन टोकामक रिएक्टरों के क्षेत्र में आगे बढ़ रहा है, अमेरिका एक अन्य प्रौद्योगिकी में बढ़त हासिल कर रहा है: लेजर।

2022 के अंत में, कैलिफ़ोर्निया स्थित लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों ने एक काली मिर्च के दाने के आकार के ईंधन कैप्सूल वाले सिलेंडर में लगभग 200 लेज़र दागे, जो शुद्ध संलयन ऊर्जा उत्पन्न करने वाला दुनिया का पहला सफल प्रयोग था। इस प्रक्रिया से निकलने वाली ऊर्जा कैप्सूल को गर्म करने में लगने वाली ऊर्जा से कहीं अधिक थी।

लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला में लेज़र प्रणाली का एक भाग, जहाँ वैज्ञानिकों ने एक संलयन अभिक्रिया को सफलतापूर्वक "प्रज्वलित" किया है। चित्र: डेमियन जेमिसन

परमाणु संलयन प्राप्त करने के अभी भी कई अन्य तरीके हैं, और अमेरिका विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियों पर दांव लगा रहा है।

ब्रिटेन की प्लाज़्मा भौतिक विज्ञानी मेलानी विंड्रिज ने कहा, "संलयन ऊर्जा तक पहुँचने के एक से ज़्यादा तरीके हो सकते हैं, और हमें ठीक-ठीक पता नहीं है कि सबसे अच्छा तरीका कौन सा है।" उन्होंने कहा कि यह आगे चलकर लागत और अन्य कारकों पर निर्भर करेगा, लेकिन उन्होंने ज़ोर देकर कहा कि टोकामक सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की गई अवधारणा है।

जहाँ चीनी सरकार ने फ़्यूज़न में निवेश किया है, वहीं अमेरिका ने ज़्यादा निजी निवेश आकर्षित किया है। एलेन के अनुसार, वैश्विक स्तर पर, निजी क्षेत्र ने पिछले तीन-चार वर्षों में फ़्यूज़न पर 7 अरब डॉलर खर्च किए हैं, जिनमें से लगभग 80 प्रतिशत अमेरिकी कंपनियों से आया है।

लेकिन यदि चीनी सरकार प्रति वर्ष 1 ट्रिलियन डॉलर से अधिक का निवेश जारी रखती है, तो यह आंकड़ा शीघ्र ही अमेरिकी व्यय को पार कर जाएगा, यहां तक ​​कि निजी क्षेत्र में भी।

और यदि ये निवेश सफल रहे, तो शंघाई में होने वाले रंगारंग समारोह चीन को एक नया रूप देंगे।

होई फुओंग (सीएनएन के अनुसार)

स्रोत: https://www.congluan.vn/trung-quoc-tien-gan-den-viec-lam-chu-nguon-nang-luong-sach-vo-tan-post313167.html