युद्ध और जलवायु की चुनौतियाँ

ब्रिटेन के प्रधान मंत्री ने पिछले सप्ताह कहा था कि वह प्राकृतिक गैस की बढ़ती कीमतों की भरपाई के लिए परमाणु ऊर्जा में बदलाव पर विचार कर सकते हैं, जो यूक्रेन में युद्ध शुरू होने के बाद से यूरोप में लगभग 150% बढ़ गई है। यह मूल्य वृद्धि दोगुने से भी ज्यादा है.

यह यूके के शुद्ध-शून्य ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) उत्सर्जन के मजबूत जलवायु रुख का भी समर्थन करेगा - क्योंकि परमाणु ऊर्जा हरित ऊर्जा प्रदान करती है। हालाँकि, यह अन्य मामलों में इतना साफ़ नहीं है - नीचे देखें।

लेकिन उच्च-ऊर्जा वाले देश परमाणु से दूर प्राकृतिक गैस की ओर बढ़ रहे हैं। ब्लूमबर्ग ग्रीन न्यूज़लैटर ने कहा कि 2021 में जर्मनी का परमाणु ऊर्जा उत्पादन अपने चरम से 60% कम था, यूके का 50% कम था, और जापान का 87% कम था।

यूक्रेन में युद्ध छिड़ने के साथ, एक पर्यवेक्षक ने सुझाव दिया कि जर्मनी, यदि गैस संकट का सामना करता है, तो बंद पड़े परमाणु ऊर्जा स्टेशनों को फिर से खोल सकता है। जर्मनी अपनी 49% गैस रूस से आयात करता है।

क्या परमाणु ऊर्जा को प्राकृतिक गैस ऊर्जा के विकल्प के रूप में और दुनिया को डीकार्बोनाइज करने के तरीके के रूप में देखने की आवश्यकता है?

यूरोप में प्राकृतिक गैस बनाम परमाणु.

यदि रूस ने जर्मनी की मुख्य पाइपलाइन, नॉर्डस्ट्रीम 1 को बंद कर दिया, तो जर्मनी और अन्य यूरोपीय देश गैस की जगह कैसे ले सकते थे? नई पाइपलाइन ट्विन, नॉर्डस्ट्रीम 2 से कोई मदद नहीं मिलेगी क्योंकि हाल ही में यूक्रेन युद्ध का हवाला देते हुए जर्मनी ने इसे बंद कर दिया था, इससे पहले कि रूस से गैस का प्रवाह शुरू हो।

एक समाधान प्रमुख निर्यातकों ऑस्ट्रेलिया, कतर और अमेरिका द्वारा यूरोप में एलएनजी के आयात को बढ़ाना होगा। बस अधिक निर्यात टर्मिनलों और अधिक विशिष्ट एलएनजी कार्गो टैंकरों की आवश्यकता है।

क्या प्राकृतिक गैस ऊर्जा के स्थान पर परमाणु ऊर्जा एक विकल्प है? आसानी से नहीं, क्योंकि 28 में से 34 देश यूरोप में 2020 में परमाणु ऊर्जा की तुलना में अधिक प्राकृतिक गैस ऊर्जा की खपत हुई।

जर्मनी ने 2.6 एक्साजूल्स (ईजे) की खपत की अधिक ऊर्जा परमाणु की अपेक्षा गैस से। अगले सबसे बड़े अंतर इटली (2.4 ईजे) और यूके (2.2 ईजे) हैं।

अधिकांश देश परमाणु ऊर्जा की तुलना में प्राकृतिक गैस पर अधिक निर्भर हैं। फ्रांस एक बड़ा अपवाद है क्योंकि फ्रांस की 37% बिजली परमाणु संयंत्रों द्वारा प्रदान की जाती है - परमाणु ऊर्जा की खपत प्राकृतिक गैस (1.7 ईजे अधिक) से काफी अधिक है।

जलवायु दृष्टिकोण.

प्राकृतिक गैस एक जीवाश्म ईंधन है, जब तक कि इसे कचरे से प्राप्त नहीं किया गया हो। कई लोगों ने तर्क दिया है कि नवीकरणीय ऊर्जा की ओर संक्रमण में गैस एक पुल ईंधन होगी, क्योंकि यह कोयले और तेल की तुलना में दोगुना स्वच्छ जलती है। उदाहरण के लिए, तेल प्रमुख बीपी ऊर्जा आउटलुक 2020 भविष्य के परिदृश्यों की परिकल्पना की गई है जिसमें 2050 तक नेट-शून्य तक पहुंचने के लिए आवश्यक प्रमुख जीवाश्म ईंधन गैस होगी, लेकिन यह पवन, सौर और जल विद्युत से आने वाली ऊर्जा की केवल आधी मात्रा होगी।

लेकिन कुछ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को स्थापित करने से निश्चित रूप से जीएचजी उत्सर्जन को कम करने और गैस और कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों पर निर्भरता कम करने में मदद मिलेगी।

बिल गेट्स ने परमाणु के लिए एक और सकारात्मक बात कही। उनकी किताब में जलवायु आपदा से कैसे बचें, गेट्स का कहना है कि निर्माण सामग्री के प्रत्येक पाउंड के लिए एक परमाणु रिएक्टर पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा प्रदान करता है। उत्पादित ऊर्जा की समान इकाई के लिए, परमाणु रिएक्टर के निर्माण की तुलना में सौर, जल और पवन प्रणालियों को 10-15 गुना अधिक कंक्रीट और स्टील की आवश्यकता होती है। वह कहते हैं, यह एक बड़ी बात है, क्योंकि जब जीएचजी उत्सर्जन बहुत अधिक होता है विनिर्माण ये कंक्रीट और स्टील सामग्री।

यूरोप की संपूर्ण प्राकृतिक गैस को परमाणु ऊर्जा से बदलने में क्या लगेगा? एक अनुमान 50-150 नए परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। यदि 34 देशों का औसत निकाला जाए, तो इसका मतलब यह होगा कि प्रत्येक देश को लगभग 1-4 परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाने होंगे। शायद यह 2050 तक संभव है, लेकिन नीचे चर्चा किए गए विवादास्पद मुद्दे इसे बहुत ही असंभव बना देंगे।

विवादास्पद परमाणु मुद्दे.

दो बड़े मुद्दे हैं एक परमाणु रिएक्टर को अनुमति देने, विनियमित करने और निर्माण करने में लंबा समय लगता है, और यह महंगा भी होता है और आमतौर पर बजट से अधिक होता है। इसकी तुलना पवन, सौर और बैटरी नवीकरणीय ऊर्जा से करें जो लगातार सस्ती होती जा रही हैं।

दूसरा, खर्च किया गया परमाणु ईंधन रेडियोधर्मी है और यह निश्चित करना बेहद कठिन है कि भूमिगत भंडारण लंबे समय तक सुरक्षित रहेगा। हालाँकि केवल ए परमाणु कचरे का छोटा अंश लंबे समय तक जीवित रहने वाला और अत्यधिक रेडियोधर्मी (कुल का 3%), इसे अलग करने और अलग करने की आवश्यकता होती है, आमतौर पर गहरे भूवैज्ञानिक भंडारण द्वारा, हजारों वर्षों तक।

एक साइडबार के रूप में, अमेरिका में परमाणु कचरे का भंडारण एक है सम्मोहक मुद्दा. अमेरिका में अपशिष्ट परमाणु ईंधन 33 विभिन्न राज्यों में मौजूद है जहां इसे 75 स्थानों पर संग्रहीत किया गया है। कचरा हर साल 2,000 टन बढ़ता है और भारी देनदारी 30 अरब डॉलर तक पहुंच जाती है।

दो स्थानों पर भंडारण के लिए एक अस्थायी समाधान प्रस्तावित किया गया है: एक न्यू मैक्सिको में जिसे होल्टेक कहा जाता है और एक टेक्सास में जिसे आईएसपी कहा जाता है। ये दोनों पर्मियन बेसिन में स्थित होंगे, लेकिन बढ़ती संख्या के कारण आंशिक रूप से विवादास्पद हैं भूकंप. ऐसा होने से रोकने के लिए अमेरिकी सीनेट में एक नया विधेयक प्रस्तावित किया गया है।

छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर.

एसएमआर एक छोटा मॉड्यूलर रिएक्टर है जो ऊपर से पहली समस्या को कम करता है - परमाणु संयंत्र को अनुमति देने, विनियमित करने और बनाने में लगने वाला लंबा समय। एक एसएमआर आम तौर पर 300 मेगावाट बिजली का उत्पादन करता है, और इसे एक कारखाने में बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसा रिएक्टर 200,000 से अधिक घरों को बिजली प्रदान कर सकता है। एसएमआर के लिए 50 से अधिक विभिन्न डिज़ाइन मौजूद हैं।

डीओई ने खर्च किया है आज तक SMR पर $1.2 बिलियन से अधिक, और अब अगले दशक में SMR डिज़ाइन विकसित करने और प्रदर्शित करने के लिए NuScale जैसी कंपनियों को कम से कम $5.5 बिलियन अधिक देना चाहता है। व्यावहारिक अनुप्रयोग संभवतः 10-20 वर्ष दूर है।

परमाणु संलयन कितनी जल्दी?

हाइड्रोजन के संलयन से अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जैसा कि 1950 के दशक में प्रशांत महासागर को रोशन करने वाले हाइड्रोजन बमों द्वारा प्रदर्शित किया गया है। में एक संयुक्त यूरोपीय उद्यम यूके के ऑक्सफ़ोर्डशायर में जेट नामक एक विशाल डोनट के आकार के चुंबक में प्लाज्मा होता है जिसे 100 मिलियन डिग्री के अति-उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है।

टीम ने हाल ही में घोषणा की कि उन्होंने उत्पादित संलयन ऊर्जा को दोगुना कर दिया है, जो एक बड़ा कदम है। हाइड्रोजन का संलयन लगभग 5 सेकंड तक चलता रहा - जो पिछले परीक्षणों की तुलना में एक बड़ी प्रगति थी। डोनट चुंबक के अंदर का प्लाज्मा इन 5 सेकंड के लिए हमारे सूर्य के आंतरिक भाग की स्थितियों की नकल कर रहा था। निस्संदेह संलयन सूर्य की ऊर्जा का स्रोत है।

अगला कदम फ़्रांस में इटर नामक एक बड़ी और बेहतर प्रयोगशाला में होगा, जिसके 2035 में शुरू होने की उम्मीद है। आकर्षण यह है कि 1 पाउंड संलयन ईंधन 10 पाउंड कोयला, तेल, या की तुलना में 1 मिलियन गुना अधिक ऊर्जा उत्पन्न करेगा। गैस. लेकिन फ़्यूज़न का व्यावसायिक अनुप्रयोग अभी दशकों दूर है, इसलिए 2050 से पहले जलवायु परिवर्तन का कोई समाधान नहीं है।

आगे बढ़ने का रास्ता।

परमाणु ऊर्जा स्वच्छ ऊर्जा है और पवन फार्मों के क्षेत्रफल की तुलना में सुविधाएं कॉम्पैक्ट हैं लेकिन अधिक महंगी हैं। परमाणु रिएक्टर के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली कंक्रीट और स्टील जैसी सामग्रियों का निर्माण करते समय परमाणु भी बहुत कम जीएचजी उत्सर्जित करता है। 1986 में चेरनोबिल के अलावा परमाणु का भी एक अच्छा सुरक्षा रिकॉर्ड है। 2011 में फुकुशिमा भयानक था, लेकिन कोई जान नहीं गई।

लेकिन ऊपर उल्लिखित चिंताओं का मतलब यह है कि अगर यूरोप में प्राकृतिक गैस की कीमत बढ़ती रहती है या युद्ध से संबंधित प्रतिबंधों या प्रतिबंधों के कारण रूस से गैस का प्रवाह बंद हो जाता है, तो परमाणु ऊर्जा यूरोप में प्राकृतिक गैस की जगह लेने का व्यावहारिक समाधान नहीं है।

यह भी संभावना नहीं है कि परमाणु वैश्विक जीएचजी उत्सर्जन को कम करने में एक बड़ा योगदान दे सकता है क्योंकि इसने केवल योगदान दिया है वैश्विक ऊर्जा खपत का 4.4% 2020 में। नवनिर्मित परमाणु संयंत्रों के परमिट, नियम, निर्माण और खर्च बहुत अधिक हैं। और अधिकांश यूरोपीय देशों के लिए शुरुआती रेखा बहुत पीछे है - ब्रिटेन में परमाणु ऊर्जा खपत का अंश केवल 6.7%, जर्मनी में 4.9% और अमेरिका में 8.6% है - जब तक कि मॉथबॉल्ड परमाणु रिएक्टरों को जल्दी से पुनर्जीवित नहीं किया जा सकता।