संलयन ऊर्जा की तात्कालिकता को अतिरंजित नहीं किया जा सकता है। 27 अक्टूबर को यूएन आगाह कि "1.5 डिग्री सेल्सियस के लिए कोई विश्वसनीय मार्ग नहीं है," और वर्तमान नीतियां 2.8 तक विनाशकारी 2100 डिग्री सेल्सियस वार्मिंग की ओर इशारा करती हैं। फ्यूजन एकमात्र शून्य-कार्बन ऊर्जा स्रोत हो सकता है जो असीमित बेसलोड पावर और पर्याप्त फीडस्टॉक प्रदान कर सकता है कठोर उद्योगों को डीकार्बोनाइज करने के लिए आवश्यक सभी स्वच्छ हाइड्रोजन। यह संभवत: 2050 तक शुद्ध-शून्य उत्सर्जन का एकमात्र व्यवहार्य मार्ग है।
फ्यूजन: नेट जीरो के लिए पृथ्वी का नंबर एक ऊर्जा स्रोत
छवि: मिफ्टी
हालाँकि, फ्यूजन के साथ एक समस्या है। किसी भी लैब या कंपनी ने फ्यूजन रिएक्शन में डाली गई ऊर्जा से अधिक ऊर्जा उत्पन्न नहीं की है, अकेले ही एक ऐसी प्रणाली विकसित की है जो एक व्यावसायिक सेटिंग में काम कर सके। जाहिर है, निवेशकों को आश्चर्य होता है कि फ्यूजन वास्तव में कहां खड़ा है और कौन सी परियोजनाएं पृथ्वी पर सूर्य की शक्ति को दोहराने के लिए इस बहु-अरब डॉलर के अवसर पर पहुंचा सकती हैं।
एक लंबे समय के फ्यूजन निवेशक के रूप में, मैं चर्चा करना चाहता हूं कि फ्यूजन क्यों मायने रखता है, इस उद्योग ने जो प्रगति की है और जानकार निवेशकों को फ्यूजन कंपनियों से सवाल पूछने चाहिए।
फ्यूजन क्यों मायने रखता है
वर्तमान में, संलयन के अलावा कोई भी ऊर्जा प्रौद्योगिकी जीवाश्म ईंधन को बदलने की क्षमता नहीं दिखाती है। ऊर्जा के लिए दुनिया की बढ़ती मांग को पूरा करने और एयर कंडीशनिंग, विलवणीकरण संयंत्र, इलेक्ट्रिक वाहन, हरित हाइड्रोजन उत्पादन आदि को संतुष्ट करने में सक्षम कुछ भी नहीं दिखता है, जिस पैमाने पर हमें ऊर्जा संक्रमण और एक गर्म और ड्रायर ग्रह पर जीवन की आवश्यकता होती है।
हमें निश्चित रूप से पवन और सौर को मापने की जरूरत है, लेकिन उनकी भूमि, मौसम और ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं का मतलब है कि वे पूर्ण ऊर्जा संक्रमण को सक्षम नहीं कर सकते हैं। नेट ज़ीरो के लिए परमाणु विखंडन संयंत्र भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन परमाणु कचरे, दुर्घटनाओं और हथियार बनाने के जोखिम उनके उपयोग को सीमित करते हैं।
हाइड्रोजन के लिए, ब्लूमबर्ग एनईएफ के संस्थापक माइकल लिब्रेइच हाल ही में चित्रित कि केवल उर्वरकों, रसायनों और तेल शोधन में हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले गंदे हाइड्रोजन को हरे हाइड्रोजन के साथ बदलने के लिए वर्तमान में दुनिया की स्थापित सौर और पवन क्षमता का 143% की आवश्यकता होगी। एक चुनौतीपूर्ण बयान। यह किसी और चीज़ के लिए कोई हरा हाइड्रोजन उपलब्ध नहीं छोड़ेगा: स्टील और एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए नहीं, बिजली नेटवर्क या CO . को संतुलित करने के लिए नहीं2 कब्जा और भंडारण, समुद्री और रेल शिपिंग के लिए नहीं। संलयन के बिना बस पर्याप्त हरा हाइड्रोजन फीडस्टॉक नहीं होगा।
उद्योग के अंदरूनी सूत्रों का मानना है कि 2050 तक, फ्यूजन प्लांट दुनिया की ऊर्जा के 18% से 44% तक कहीं भी आपूर्ति कर सकते हैं। इसलिए फ्यूजन हमारे समय के सबसे विशाल निवेश अवसरों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। एक बार जब यह व्यावसायिक रूप से चालू हो जाता है, तो संलयन अधिकांश जीवाश्म ईंधन उद्योग को बदल देगा।
फ्यूजन फ्रंटरनर
फ्यूजन इंडस्ट्री एसोसिएशन रिपोर्टों कि निजी फ्यूजन कंपनियों ने अब तक वित्त पोषण में $4.8 बिलियन अमरीकी डालर से अधिक की राशि जुटाई है और पिछले वर्ष उद्योग की कुल फंडिंग को दोगुना से अधिक कर दिया है। कई अग्रदूतों ने ऐसी तकनीकी प्रगति की है कि यह मान लेना विश्वसनीय है कि वे 2030 के दशक में वाणिज्यिक संलयन को बाजार में लाएंगे। सूची में जनरल फ्यूजन (जिसमें मैं एक निवेशक हूं), कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टम्स, हेलियन, टीएई टेक्नोलॉजीज, जैप एनर्जी, जनरल एटॉमिक्स और फर्स्ट लाइट शामिल हैं।
इनमें से प्रत्येक फ्यूजन कंपनियां इस दशक के उत्तरार्ध तक एक प्रदर्शन संयंत्र खोलने का इरादा रखती हैं। ये साबित करेंगे कि क्या उनकी तकनीक बड़े पैमाने पर काम कर सकती है और शुद्ध बिजली का उत्पादन कर सकती है।
वाइल्डकार्ड चीन है, जो अपनी फ्यूजन तकनीक पर काम कर रहा है। स्पष्ट कारणों से, पश्चिमी सरकारें इस महत्वपूर्ण तकनीक के लिए चीन पर निर्भर नहीं रहना चाहेंगी। फ्रांस के दक्षिण में अंतर्राष्ट्रीय, सार्वजनिक रूप से वित्तपोषित फ्यूजन परियोजना ITER भी है उम्मीद है 2045 तक फ्यूजन पावर देने के लिए।
निवेशकों के लिए फ्यूजन कंपनियों से पूछे जाने वाले प्रश्न
चुनौती न केवल शुद्ध बिजली का उत्पादन करना है, बल्कि इसे इस तरह से करना है जो व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य हो। हाइड्रोजन परमाणुओं को एक साथ मिलाकर एक भारी नाभिक बनाने, ऊर्जा मुक्त करने के लिए अत्यधिक दबाव और गर्मी की आवश्यकता होती है। सूर्य में, गुरुत्वाकर्षण प्रतिक्रिया को सक्षम करने के लिए पर्याप्त बल प्रदान करता है। पृथ्वी पर, फ्यूजन मशीनों को उन स्थितियों को दोहराने के लिए तापमान को 100 ° मिलियन C से ऊपर तक हिट करना पड़ता है। यह बनाए रखना कठिन है और उपकरण पर कठिन है।
अग्रगामी या तो हल कर चुके हैं या पृथ्वी-आधारित संलयन के लिए शेष बाधाओं के माध्यम से काम कर रहे हैं। इच्छुक निवेशक, जो सोच रहे हैं कि किस फ्यूजन प्रोजेक्ट का समर्थन किया जाए, को निम्नलिखित प्रश्न पूछने चाहिए:
1. मशीन कितनी टिकाऊ है? संलयन प्रतिक्रिया में उत्पन्न न्यूट्रॉन रिएक्टर की धातु की दीवार से टकराते हैं, के कारण ब्लिस्टरिंग, रासायनिक क्षरण और अशुद्धियाँ, और अंततः मशीन को निष्क्रिय कर देती हैं। इसे "पहली दीवार समस्या" कहा जाता है। एक समाधान एक तरल धातु की दीवार का उपयोग करना है, जो संलयन प्रतिक्रिया को घेरता है और मशीन की सुरक्षा करता है। एक अन्य दृष्टिकोण ऐसे ईंधन को पेश करना है जो कम न्यूट्रॉन उत्पन्न करते हैं। इनमें प्रोटॉन-बोरॉन ईंधन शामिल है, जिसके लिए संलयन उत्पन्न करने के लिए और भी अधिक तापमान की आवश्यकता होती है, और ड्यूटेरियम-हीलियम -3, जो पृथ्वी पर स्वाभाविक रूप से नहीं होता है।
2. ईंधन कितना भरपूर है? दो हाइड्रोजन समस्थानिक, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम का मिश्रण, अधिकांश संलयन प्रतिक्रियाओं को ईंधन देता है। ड्यूटेरियम आसानी से समुद्री जल से प्राप्त होता है। दूसरी ओर, ट्रिटियम का निर्माण किया जाना चाहिए। कुछ निंदकों ने आगाह कि "परमाणु संलयन पहले से ही ईंधन संकट का सामना कर रहा है।" यह नहीं है। फ़्रंटरनर ने ट्रिटियम उत्पादन को संलयन प्रतिक्रिया में एकीकृत करके इस मुद्दे को हल किया है। एक तरीका तरल धातु (लीड-लिथियम) दीवार का उपयोग करना है जो सीधे संलयन प्लाज्मा से संपर्क करता है और संलयन मशीन के लिए ट्रिटियम ईंधन का उत्पादन करता है। रिएक्टर के बाहर ट्रिटियम के प्रजनन के लिथियम-आधारित तरीके भी विकास के अधीन हैं।
3. ऊर्जा रूपांतरण कितना कुशल है? कुछ मशीनों में, तरल धातु की दीवार संलयन प्रतिक्रिया के सीधे संपर्क के माध्यम से गर्मी को अवशोषित करती है। तरल धातु एक हीट एक्सचेंजर से होकर गुजरती है, भाप का उत्पादन करती है जो एक टरबाइन चलाएगी और बिजली पैदा करेगी - जैसा कि अधिकांश पारंपरिक बिजली संयंत्र करते हैं। एक और आशाजनक दृष्टिकोण एक संलयन प्रतिक्रिया में उत्पन्न विद्युत-चुंबकीय क्षेत्रों से सीधे बिजली पर कब्जा करना है।
4. कौन सी अतिरिक्त सिस्टम जटिलताएं समय पर रोल आउट को रोक सकती हैं? कुछ फ्यूजन कंपनियां अपने सिस्टम की परिधि के लिए सिद्ध तकनीकों का उपयोग करने का लक्ष्य रखती हैं, जबकि अन्य उन्नत लेजर, सामग्री और सुपरकंडक्टर्स के साथ सफलताओं पर भरोसा कर रही हैं। सहकर्मी-समीक्षित पत्रिकाओं में कुछ आकर्षक पत्रों में इनकी चर्चा की जाती है, और यही चिंता का विषय है। वे आशाजनक लेकिन अप्रमाणित हैं। याद करें कि जब टेस्ला ने अपनी पहली कारें पेश कीं, तो व्यावहारिक रूप से सभी तकनीक सिद्ध हो गई थी। फ्यूजन निवेशकों को सैद्धांतिक प्रणालियों और वास्तविक दुनिया की स्थितियों में परीक्षण किए गए महत्वपूर्ण भागों का उपयोग करने वालों के बीच अंतर करने की आवश्यकता है।
5. डेमो प्लांट और व्यावसायीकरण रणनीति कहां खड़ी है? शीर्ष दावेदारों ने एक प्रयोगशाला में फ्यूजन हासिल किया है और टेस्टबेड में अपनी मुख्य तकनीकों और व्यक्तिगत घटकों को साबित किया है। अब, उन्हें यह साबित करने की आवश्यकता है कि पूरी प्रणाली एक डेमो प्लांट में बड़े पैमाने पर काम कर सकती है - इसलिए, पूंजी की तीव्रता। अग्रणी फ्यूजन उद्यम फ्यूजन लैब विशेषज्ञों और पीएचडी की अपनी कोर टीम को एक इंजीनियरिंग टीम के साथ बढ़ाने लगे हैं जो पावरप्लांट का निर्माण करना जानता है। प्रयोगशाला से वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में यह परिवर्तन कोई छोटी उपलब्धि नहीं है। हम यह भी देखना शुरू कर रहे हैं कि फ्यूजन कंपनियां व्यवसाय विकास कर्मचारियों को नियुक्त करती हैं और पहले वाणिज्यिक संयंत्र के अधिकारों का विपणन करती हैं।
6. आकार क्या होगा? प्रमुख फ्यूजन कंपनियां 50 मेगावाट (मेगावाट) से लेकर 500 मेगावाट तक के आकार के संयंत्रों पर काम कर रही हैं। मशीन का आकार महत्वपूर्ण है क्योंकि यह अग्रिम निवेश लागत को प्रभावित करता है। छोटी, मॉड्यूलर मशीनें व्यक्तिगत उपयोगिताओं के लिए एक वाणिज्यिक संयंत्र के लिए निवेश निर्णय लेना आसान बना देंगी। आकार यह भी प्रभावित करता है कि क्या संलयन इकाइयों का उपयोग महासागर शिपिंग और अन्य निम्न-ऊर्जा अनुप्रयोगों जैसे अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।
7. अंतिम लेकिन कम से कम, प्रति मेगावाट (मेगावाट घंटा) पूर्वानुमान लागत क्या है? फ्यूजन कंपनियां कोयले और गैस से चलने वाले संयंत्रों के साथ सीधे प्रतिस्पर्धा करती हैं जो दुनिया भर में बेसलोड ऊर्जा प्रदान करते हैं। इस प्रकार, ऊर्जा की स्तरीय लागत (एलसीओई) को कोयले के साथ प्रतिस्पर्धी होने की जरूरत है, जो सलाहकार फर्म लैजार्ड के अनुसार, पर्वतमाला $65/MWh से अपने सबसे गंदे स्तर पर $152/MWh के साथ 90% कार्बन कैप्चर एकीकृत। फ्यूजन मशीनें जो महंगी, उच्च शक्ति वाले लेजर या दुर्लभ सामग्रियों से बने सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग करती हैं, उस एलसीओई के साथ संघर्ष कर सकती हैं। दी, इन घटकों की लागत समय के साथ कम हो जाएगी। फ़्यूज़न मशीनें जो यांत्रिक संपीड़न (डीजल इंजन में पिस्टन के समान) या गतिज त्वरक (मूल रूप से, एक गैस से चलने वाली बंदूक) का उपयोग करती हैं, शायद अगले कुछ दशकों में लागत लाभ होगा।
संगीत का सामना करने का समय
जबकि ये शेष चुनौतियाँ पार करने योग्य लगती हैं, प्रश्न मैंने वर्षों पहले के अवशेषों से पूछा: प्रदर्शन संयंत्रों को वित्तपोषित करने और फ्यूजन को बाजार में धकेलने की हिम्मत किसके पास है?
जो निवेशक आगे बढ़ते हैं, उनके पास अब बड़ा रिटर्न कमाने का मौका है। उपर्युक्त फ्यूजन कंपनियों में से कुछ की कीमत अभी भी मामूली है। बेशक, कुछ निवेशक अपने मौजूदा ऊर्जा पोर्टफोलियो पर संलयन के संभावित प्रभाव से जूझ सकते हैं, खासकर अगर इनमें जीवाश्म ईंधन, पवन और सौर शामिल हैं।
मैं कहता हूं कि आखिरकार संगीत का सामना करने का समय आ गया है। जलवायु परिवर्तन के खतरे और ऊर्जा की बढ़ती मांग को देखते हुए, 2050 तक शुद्ध शून्य प्राप्त करने के लिए संलयन महत्वपूर्ण है। कोई अन्य तकनीक जीवाश्म ईंधन को मात नहीं दे सकती, CO में बड़ी सेंध लगा सकती है2 उत्सर्जन या और अधिक करने के लिए शत्रुतापूर्ण शासन पर ऊर्जा निर्भरता को समाप्त करना, पुतिन के रूस की तरह। फ्यूजन गेमचेंजर है जो ऊर्जा को वास्तव में स्थानीय, सुरक्षित और भरपूर बना सकता है। यह एक केंद्रीकृत, निरंकुश ऊर्जा उद्योग से स्थानीयकृत, लोकतांत्रिक ऊर्जा प्रावधान में बदलाव को दर्शाता है।
और फ्यूजन अब 20 साल दूर नहीं है। एक बार जब पहला फ्यूजन प्लांट व्यावसायिक रूप से उचित लागत पर चालू हो जाता है, तो स्विचओवर जल्दी हो सकता है। याद रखें, ऑटोमोबाइल के पीछे की तकनीकों को विकसित करने में सदियों लग गए, लेकिन लंदन और न्यूयॉर्क शहर में घोड़ों को बदलने में कारों को केवल एक दशक का समय लगा। जैसे ही एक बेहतर और सस्ता नवाचार होता है, यह अनिवार्य रूप से जीत जाता है।
कठोर सच्चाई यह है कि ऊर्जा में एक कदम-परिवर्तन नवाचार के बिना, हम इस सदी में 1.5 डिग्री सेल्सियस से आगे निकल जाएंगे। आइए आशा करते हैं कि संलयन व्यावसायीकरण तापमान की तुलना में तेज़ी से आगे बढ़ता है।
स्रोत: https://www.forbes.com/sites/walvanlierop/2022/11/08/net-zero-needs-fusion-what- should-investors-be-asking-the-frontrunners/