प्रौद्योगिकी दिग्गजों का परमाणु ऊर्जा की ओर रुझान

• 23 Oct 2024

प्रिलिम्स के लिये:

स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMR), स्टार्टअप ओक्लो, पवन और सौर ऊर्जा, कार्बन फुटप्रिंट, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन, परमाणु ऊर्जा, ग्रामीण विद्युतीकरण निगम, भारतीय परमाणु ऊर्जा निगम, परमाणु विखंडन, भारत स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टर, यूरेनियम, चेर्नोबिल  आपदा (1986), फुकुशिमा दुर्घटना (2011), परमाणु अपशिष्ट।

मेन्स के लिये:

ऊर्जा आवश्यकताओं और जलवायु लक्ष्यों को पूरा करने के लिये परमाणु ऊर्जा का बढ़ता महत्त्व।

स्रोत: द हिंदू

चर्चा में क्यों? 

हाल ही में गूगल सहित कुछ बड़ी प्रौद्योगिकी कंपनियों ने AI डेटा केंद्रों में बढ़ती बिज़ली की मांग को पूरा करने के क्रम में परमाणु ऊर्जा खरीदने संबंधी समझौतों पर हस्ताक्षर किये।

कौन सी बड़ी टेक कंपनियाँ परमाणु ऊर्जा में निवेश कर रही हैं?

• गूगल: गूगल ने कैरोस पावर द्वारा विकसित किये जा रहे कई स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टरों (SMR) से परमाणु ऊर्जा खरीदने के लिये समझौता किया है।
  • यह AI प्रौद्योगिकियों के विकास के लिये 500 मेगावाट कार्बन मुक्त बिजली उपलब्ध कराएगा।
• माइक्रोसॉफ्ट: माइक्रोसॉफ्ट ने अमेरिका में थ्री माइल आइलैंड परमाणु ऊर्जा संयंत्र को पुनः शुरू करने के लिये कांस्टेलेशन एनर्जी के साथ 20 वर्ष का विद्युत क्रय समझौता किया है।
  • इससे लगभग 835 मेगावाट कार्बन-मुक्त ऊर्जा उपलब्ध होगी, जिससे माइक्रोसॉफ्ट के कार्बन-नेगेटिव बनने के लक्ष्य को समर्थन मिलेगा।
• अमेज़न: अमेज़न ने परमाणु ऊर्जा को समर्थन देने के लिये तीन समझौते किये हैं। इसमें वॉशिंगटन में SMR के लिये एनर्जी नॉर्थवेस्ट के साथ साझेदारी, एक्स-एनर्जी के साथ SMR विकास में निवेश और वर्जीनिया में डोमिनियन एनर्जी के साथ सहयोग शामिल है।
• OpenAI: OpenAI के सीईओ सैम ऑल्टमैन ने न्यूक्लियर स्टार्टअप ओक्लो का समर्थन किया है, जिसका लक्ष्य वर्ष 2027 तक परिचालन करना है।
  • ऑल्टमैन ने वर्ष 2021 में परमाणु संलयन कंपनी हेलियन में भी निवेश किया।

बड़ी टेक कम्पनियाँ परमाणु ऊर्जा की ओर रुख क्यों कर रही हैं?

• AI से ऊर्जा की बढ़ती मांग: इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट (EPRI), एक गैर-लाभकारी संगठन, ने इस बात पर प्रकाश डाला है कि डेटा केंद्रों की विद्युत् की खपत वर्ष 2030 तक दोगुनी से भी अधिक हो सकती है। 
  • अनुमान है कि डेटा केंद्र (जो AI परिचालनों के लिये महत्त्वपूर्ण हैं) वर्ष 2030 तक संयुक्त राज्य अमेरिका की 9% विद्युत् की खपत करेंगे, जो उनके वर्तमान उपयोग से दोगुने से भी अधिक है। 
• नवीकरणीय ऊर्जा की सीमाएँ: परमाणु ऊर्जा से AI कंपनियों के परिचालन हेतु चौबीस घंटे निरंतर और कार्बन मुक्त विद्युत् उपलब्ध होती है।
  • पवन और सौर जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत अस्थायी प्रकृति के हैं।
• स्थिरता: प्रमुख प्रौद्योगिकी कंपनियाँ अपने कार्बन उत्सर्जन को कम करने और स्थिरता लक्ष्यों को प्राप्त करने पर अधिक ध्यान केंद्रित कर रही हैं। 
  • उदाहरण के लिये गूगल के अनुसार वर्ष 2023 में वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 13% की वृद्धि हुई, जिससे विकास और स्थिरता के बीच संतुलन बनाने की चुनौतियों पर प्रकाश पड़ता है।
• रणनीतिक साझेदारी और निवेश: प्रौद्योगिकी दिग्गज कंपनियाँ परमाणु ऊर्जा परियोजनाओं में निवेश करने के लिये ऊर्जा कंपनियों के साथ रणनीतिक साझेदारी कर रही हैं। 
  • उदाहरण के लिये माइक्रोसॉफ्ट ने दीर्घकालिक कार्बन-मुक्त ऊर्जा सुनिश्चित करने के लिये अमेरिका में थ्री माइल आइलैंड परमाणु संयंत्र को पुनर्जीवित करने के क्रम में कांस्टेलेशन एनर्जी के साथ साझेदारी की।
• आर्थिक लाभ की संभावना: परमाणु ऊर्जा में निवेश करने से अब प्रौद्योगिकी कंपनियों को एक विश्वसनीय ऊर्जा स्रोत प्राप्त करने में मदद मिलेगी, जो ऊर्जा प्रतिस्पर्द्धा के तीव्र होने के साथ-साथ और भी अधिक मूल्यवान हो जाएगा।
• जलवायु परिवर्तन संबंधी चिंता: जलवायु परिवर्तन और ऊर्जा विश्वसनीयता संबंधी चिंताओं के कारण परमाणु ऊर्जा अधिक आकर्षक हो गई है, जिससे प्रौद्योगिकी कंपनियाँ इस क्षेत्र में अपने निवेश को उचित ठहराने के लिये प्रेरित हो रही हैं।

भारत में परमाणु ऊर्जा परिदृश्य क्या है?

• भारत का वर्ष 2032 तक अपनी परमाणु ऊर्जा क्षमता को तीन गुना बढ़ाकर 22,480 मेगावाट तथा वर्ष 2050 तक 25% विद्युत् परमाणु स्रोतों से प्राप्त करने का लक्ष्य है।
• REC (ग्रामीण विद्युतीकरण निगम) द्वारा वर्ष 2030 तक नवीकरणीय और परमाणु परियोजनाओं के लिये 6 ट्रिलियन रुपए आवंटित करने की योजना है। 
• NTPC, NPCIL (भारतीय परमाणु ऊर्जा निगम) के साथ साझेदारी कर अणुशक्ति विद्युत निगम का गठन कर रही है, जिसका ध्यान परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण एवं संचालन पर केंद्रित होगा। 
• भारत की योजना 10 नए रिएक्टर स्थापित करने तथा SMR का विकास और परमाणु प्रौद्योगिकियों में नवप्रवर्तन के लिये निजी कंपनियों के साथ सहयोग करने की है।

स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टरों (SMR) के बारे में मुख्य बातें क्या हैं?

• SMR के बारे में: SMR उन्नत परमाणु रिएक्टर हैं जो पारंपरिक परमाणु रिएक्टरों के आकार का लगभग एक तिहाई हैं।
  • लघु आकार (S): 300 मेगावाट (E) तक की विद्युत क्षमता।
  • मॉड्यूलर (M): घटकों को पूर्वनिर्मित किया जाता है और स्थापना स्थल तक ले जाया जाता है।
  • परमाणु रिएक्टर (R): कम कार्बन बिजली उत्पन्न करने के लिये परमाणु विखंडन का उपयोग करें।
• लाभ:
  • स्मॉलर फूटप्रिंट: SMR को बड़े रिएक्टरों के लिये अनुपयुक्त स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है।
  • लागत और निर्माण दक्षता: प्रीफैब्रिकेशन और मॉड्यूलर डिज़ाइन निर्माण समय और लागत को कम करते हैं।
  • ऑफ-ग्रिड क्षमता: SMR, विशेष रूप से माइक्रो रिएक्टर (10 मेगावाट तक), दूरदराज़ के क्षेत्रों में बिजली प्रदान कर सकते हैं।
  • रीफ्यूलिंग आवृत्ति में कमी: SMR को केवल प्रत्येक 3 से 7 वर्षों में रीफ्यूलिंग की आवश्यकता होती है, तथा कुछ बिना रीफ्यूलिंग के 30 वर्षों तक चलते हैं।
• वैश्विक स्तर पर संचालन: रूस के फ्लोटिंग SMR पावर प्लांट, अकादमिक लोमोनोसोव का वर्ष 2020 में वाणिज्यिक संचालन शुरू किया गया था।
  • भारत का लक्ष्य कैप्टिव थर्मल पावर प्लांट्स की जगह भारत स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर नाम से 40-50 SMR स्थापित करना है।
  • अर्जेंटीना, कनाडा, चीन, दक्षिण कोरिया और अमेरिका जैसे अन्य देश भी SMR परियोजनाओं को अपना रहे हैं।
  • विद्युत् उत्पादन, तापन, जल विलवणीकरण और औद्योगिक भाप सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के लिये विश्व स्तर पर 80 से अधिक वाणिज्यिक SMR डिज़ाइन विकसित किये जा रहे हैं।
• चुनौतियाँ: यद्यपि SMR की प्रति इकाई अग्रिम पूंजी लागत कम होती है, फिर भी वास्तविक रूप से विश्व में उनकी आर्थिक प्रतिस्पर्द्धात्मकता को सिद्ध करना अभी बाकी है।

 

परमाणु ऊर्जा के क्या लाभ हैं?

• निम्न-कार्बन समाधान: परमाणु ऊर्जा एक विश्वसनीय और सतत् ऊर्जा स्रोत है जो मौसम की स्थिति से प्रभावित नहीं होती है, जिससे कारण यह निरंतर ऊर्जा मांगों को पूरा करने के लिये उपयुक्त है। 
• छोटा भूमि पदचिह्न: अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की तुलना में परमाणु सुविधाओं के लिये काफी कम भूमि की आवश्यकता होती है।
  • एक सामान्य 1,000 मेगावाट परमाणु संयंत्र को केवल एक वर्ग मील भूमि की आवश्यकता होती है, जबकि पवन फार्मों और सौर संयंत्रों को क्रमशः 360 एवं 75 गुना अधिक भूमि की आवश्यकता होती है।
• उच्च विद्युत उत्पादन: परमाणु विद्युत संयंत्रों की क्षमता उच्च होती है, जो लगभग 93% अधिकतम उत्पादन प्रदान करता है।
• न्यूनतम अपशिष्ट उत्पादन: परमाणु ऊर्जा अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में अपेक्षाकृत कम मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न करती है।
  • प्रयुक्त रूप से ईंधन का उपयोग करने वाले उन्नत रिएक्टर डिज़ाइन किये जा रहे हैं, जिससे अपशिष्ट में और भी कमी आएगी।

परमाणु ऊर्जा से संबद्ध चिंताएँ क्या हैं?

• कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन: परमाणु ऊर्जा रिएक्टर स्वयं संचालन के दौरान प्रत्यक्ष रूप से कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन नहीं करते हैं, लेकिन यूरेनियम अयस्क के खनन एवं शोधन की प्रक्रियाओं के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिये जीवाश्म ईंधन से प्राप्त महत्त्वपूर्ण ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
• प्रतिष्ठा संबंधी मुद्दे: परमाणु ऊर्जा को अक्सर परमाणु हथियारों के साथ जोड़ कर देखा जाता है, जिससे प्रसार और सुरक्षा जोखिमों के बारे में जनता में भय उत्पन्न होता है।
• सुरक्षा संबंधी चिंताएँ: थ्री माइल आइलैंड घटना (1979), चेर्नोबिल आपदा (1986) और फुकुशिमा दुर्घटना (2011) जैसी गंभीर दुर्घटनाओं ने परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की सुरक्षा के बारे में भय उत्पन्न कर दिया है, जिससे उनकी सुरक्षा के बारे में व्यापक संदेह व्याप्त है।
  • 'फ्रेंड्स ऑफ द अर्थ' जैसे पर्यावरण समूहों ने परमाणु ऊर्जा की आलोचना की है तथा दुर्घटनाओं, रेडियोधर्मी रिसाव और परमाणु अपशिष्ट प्रबंधन की चुनौतियों जैसे मुद्दों पर प्रकाश डाला है।
• लागत और वित्तीय व्यवहार्यता: परमाणु ऊर्जा अक्सर उच्च प्रारंभिक निर्माण और परिचालन लागतों से संबंधित है, जिससे यह वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की तुलना में कम आकर्षक हो जाती है।

आगे की राह:

• सुरक्षा प्रोटोकॉल में वृद्धि: सुरक्षा और दक्षता को प्राथमिकता देने वाले उन्नत रूप से डिज़ाइन किये गए रिएक्टर, जैसे कि जनरेशन IV रिएक्टर और स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMR)हैं, को अपनाना।
• नवीन अपशिष्ट प्रबंधन: उन्नत परमाणु अपशिष्ट प्रबंधन समाधानों में निवेश करना, जैसे कि गहरे भू-वैज्ञानिक भंडारण, जिसे फिनलैंड जैसे देशों में सफलतापूर्वक कार्यान्वित किया गया है। 
• नवीकरणीय ऊर्जा के साथ एकीकरण: परमाणु ऊर्जा को नवीकरणीय स्रोतों के पूरक संसाधन के रूप में बढ़ावा देना, जिससे समग्र ग्रिड स्थिरता और ऊर्जा सुरक्षा में वृद्धि होगी।
• नियामक सुधार: परमाणु सुविधाओं में जनता का विश्वास बहाल करने के लिये कड़े नियामक ढाँचे और अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा मानकों को लागू करना।

दृष्टि मुख्य परीक्षा प्रश्न:

प्रश्न: स्माॅल मॉड्यूलर रिएक्टरों (SMR) को उनकी अनुकूलनशीलता और दक्षता के कारण परमाणु ऊर्जा के भविष्य के रूप में सराहा जा रहा है।" आलोचनात्मक परीक्षण कीजिये।

  UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्ष के प्रश्न  

प्रिलिम्स: 

प्रश्न. नाभिकीय रिएक्टर में भारी जल का कार्य है: (2011)

(a) न्यूट्रॉन की गति धीमा करना
(b) न्यूट्रॉन की गति बढ़ाना
(c) रिएक्टर को ठंडा करना
(d) परमाणु प्रतिक्रिया को बंद करना

उत्तर: (a) 

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मेन्स:

प्रश्न. ऊर्जा की बढ़ती जरूरतों के परिप्रेक्ष्य में क्या भारत को अपने नाभिकीय ऊर्जा कार्यक्रम का विस्तार करना जारी रखना चाहिये? परमाणु ऊर्जा से जुड़े तथ्यों एवं भयों की विवेचना कीजिये। (2018)