टोकामक एनर्जी के सीईओ ने परमाणु संलयन के लिए अच्छे दिन देखे

परमाणु संलयन में प्रगति के बारे में सभी हालिया समाचारों के साथ, ऊर्जा विभाग की घोषणा सहित कि लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों ने शुद्ध ऊर्जा लाभ के साथ एक संलयन प्रतिक्रिया प्राप्त की थी, एक अवसर जो हाल ही में टोकामक एनर्जी के सीईओ क्रिस केल्सल का साक्षात्कार करने के लिए आया था। , आकस्मिक लग रहा था।

शुक्रवार को एक ईमेल में, केल्सल ने डीओई घोषणा को "एक प्रभावशाली परिणाम" कहा। हम जीवाश्म ईंधन को धीरे-धीरे खत्म करने और फ्यूजन को दुनिया की ऊर्जा जरूरतों के लिए विश्व स्तर पर उपलब्ध समाधान बनाने के लिए समय के खिलाफ दौड़ में हैं। इस प्रकृति की प्रगति उद्योग के लिए बहुत अच्छी है क्योंकि अधिक निजी और सार्वजनिक निवेश संलयन प्रौद्योगिकी में प्रवाहित होता है।

डीओई घोषणा से पहले किए गए हमारे साक्षात्कार के दौरान, केल्सल ने बताया कि पिछले सप्ताह लिवरमोर द्वारा रिपोर्ट की गई सीमांत शुद्ध ऊर्जा लाभ (3.15 मेगाजूल के इनपुट से ऊर्जा उत्पादन का 2.05 मेगाजूल) हालांकि, परिमाण का एक अंश है शुद्ध ऊर्जा लाभ जो अंततः एक संलयन प्रौद्योगिकी को वास्तव में स्केलेबल बनाने के लिए प्राप्त किया जाना चाहिए।

"यह केवल शुद्ध ऊर्जा लाभ साबित करने के बारे में नहीं है," उन्होंने मुझे बताया। "वैज्ञानिक इसे क्यू को एक से अधिक कहते हैं। वाणिज्यिक संलयन ऊर्जा के लिए यह पर्याप्त स्थिति नहीं है। वास्तव में, हमें कम से कम दस से अधिक क्यू प्राप्त करने की आवश्यकता है। "हम घरों और उद्योग के लिए निरंतर ऊर्जा स्रोत प्रदान करने के लिए इष्टतम वाणिज्यिक संलयन के लिए 25 के क्यू का लक्ष्य रख रहे हैं।"

केल्सल का कहना है कि कंपनी 2030 के दशक की शुरुआत तक स्वच्छ, ग्रिड-तैयार बिजली का प्रदर्शन करने की राह पर है। "गोलाकार टोकामक के पास विश्व स्तर पर तैनात किए जाने वाले कॉम्पैक्ट बिजली संयंत्रों में लागत प्रभावी संलयन ऊर्जा के मार्ग पर महत्वपूर्ण दक्षता लाभ हैं। हमारी तकनीक प्लाज्मा - संलयन ईंधन - को गोलाकार टोकामक में समाहित करने के लिए मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती है जो निरंतर बिजली उत्पादन प्रदान करेगा। अब हम अपने ST80-HTS उन्नत प्रोटोटाइप फ्यूजन डिवाइस और हमारे पायलट प्लांट ST-E1 के लिए महत्वपूर्ण जानकारी विकसित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, क्योंकि हम सभी के लिए स्वच्छ, सुरक्षित, कम लागत वाले फ्यूजन देने की दिशा में काम कर रहे हैं।

मिल्टन पार्क में आधारित, जो ऑक्सफोर्ड के दक्षिण में और लंदन के पश्चिम में स्थित है, टोकामक एनर्जी की स्थापना 2009 में हुई थी। "यह कल्हम अनुसंधान प्रयोगशालाओं से एक स्पिन-आउट था जो हमारे कार्यालय स्थान के उत्तर में हैं," केल्सल कहते हैं। "प्रयोगशालाएं ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय से संबद्ध हैं और कई दशकों से फ्यूजन तकनीक की जांच में काफी लंबी वंशावली है। तो, हम लगभग 13 साल के हैं। कुछ साल पहले तक, हमारे पास केवल दो दर्जन लोग थे। अब हम 230 से अधिक लोग हैं, और हमारे पास कर्मचारियों की 20 से अधिक राष्ट्रीयताएं हैं, सभी विभिन्न प्रकार के भौतिक विज्ञानी, सभी विभिन्न प्रकार के इंजीनियर।"

टोकामक एनर्जी का व्यवसाय केंद्र दो प्रमुख तकनीकों के आसपास है: कंपनी द्वारा बनाई गई अद्वितीय गोलाकार टोकामक नियंत्रण प्रणाली; और उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग (HTS) मैग्नेट जो इसके कार्य का एक अभिन्न अंग हैं। "टोकामक" शब्द "चुंबकीय कुंडलियों के साथ टॉरॉयडल कक्ष" के लिए एक रूसी परिवर्णी शब्द से लिया गया है। यह अपने सरलतम शब्दों में एक परमाणु प्रतिक्रिया के निर्माण और नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण है जो सूर्य और अन्य सभी सितारों के भीतर होने वाले प्लाज्मा संलयन का अनुकरण करता है।

सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट को सूर्य के विशाल गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का अनुकरण करने और प्लाज्मा को सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्लाज्मा एक गैसीय हाइड्रोजन ईंधन को सुपरहीट करके तब तक बनाया जाता है जब तक कि यह एक विद्युत आवेशित प्लाज्मा, पदार्थ की चौथी अवस्था नहीं बनाता है, जो न तो ठोस, तरल और न ही गैस है। परिणामी परमाणु संलयन प्रतिक्रिया केवल एक छोटा रेडियोधर्मी हस्ताक्षर बनाती है जो वर्तमान परमाणु विखंडन प्रौद्योगिकी के साथ कोई दीर्घकालिक, उच्च-स्तरीय अपशिष्ट या संबंधित निपटान मुद्दों को प्रस्तुत नहीं करती है।

1960 के दशक में मूल टोकामक तकनीक पर अनुसंधान पहली बार शुरू हुआ, जिसमें नियंत्रण मॉड्यूल का उपयोग किया गया, जो रिंग डोनट्स के समान था। टोकामक एनर्जी एक संशोधित संस्करण का उपयोग करता है जो आकार में गोलाकार होता है, जो कोर वाले सेब के समान होता है। कंपनी का वर्तमान लक्ष्य 500 के मध्य तक ग्रिड में 2030 मेगावाट देने की क्षमता वाले छोटे पदचिह्न बिजली संयंत्रों के एक बेड़े को तैनात करना शुरू करने में सक्षम होना है।

केल्सल का कहना है कि "आकार में एक या दो से अधिक फुटबॉल मैदान नहीं" के छोटे पदचिह्न, न्यूनतम रेडियोधर्मिता, अपशिष्ट और निपटान संबंधी चिंताओं के साथ मिलकर जनसंख्या और औद्योगिक केंद्रों में या उसके आस-पास पौधों को लगाने में सक्षम होंगे, इस प्रकार नाटकीय रूप से लागत और समय कम हो जाएगा। बड़े इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन इंफ्रास्ट्रक्चर के निर्माण की आवश्यकता से संबंधित है।

आश्चर्य की बात नहीं है, केल्सल बिजली बाजारों को संलयन ऊर्जा के लिए अब तक के सबसे बड़े बाजार अवसर - और आवश्यकता - के रूप में देखता है। "हम जानते हैं कि, हमारे जलवायु लक्ष्यों को पूरा करने के लिए, दुनिया को बड़े पैमाने पर विद्युतीकरण करना होगा," वे कहते हैं। "हमारे भविष्य के ग्रिडों को भी महत्वपूर्ण रूप से बढ़ना होगा। इसलिए हम देखते हैं कि बिजली बाजार फ्यूजन के कुल बाजार अवसर का लगभग 60% प्रतिनिधित्व करता है।

इस्पात, रसायन, सीमेंट और अन्य जैसे कठोर औद्योगिक क्षेत्रों का डीकार्बोनाइजेशन फ्यूजन का दूसरा सबसे बड़ा संभावित पुरस्कार है। "यह अक्सर अनदेखी हो जाती है, लेकिन यह महत्वपूर्ण है," केल्सल कहते हैं। "हम देखते हैं कि हमारे लक्षित वैश्विक बाजार का 30% संयुक्त गर्मी और बिजली के अवसरों के साथ है।"

लेकिन नवीनीकरण, पवन और सौर के बारे में क्या? "हमारा विचार है कि नवीनीकरण अभी भी वास्तव में महत्वपूर्ण हैं, लेकिन हमें जो चुनौती मिली है, वह यह है कि वे अकेले हमें उन लक्ष्यों तक नहीं पहुंचाएंगे जिनकी हमें विश्व स्तर पर आवश्यकता है," केसल जवाब देते हैं। "यह सिर्फ जलवायु के बारे में नहीं है। यह ऊर्जा सुरक्षा के बारे में भी है।

“यूक्रेन में चल रही स्थिति ने हमें याद दिलाया है कि यह केवल सिस्टम की लागत को कम करने के बारे में नहीं है, फ्यूज़न अक्षय ऊर्जा के पूरक के रूप में कार्य कर रहा है। यह वैश्विक ऊर्जा आपूर्ति में लचीलापन, चपलता और विविधीकरण प्रदान करने के बारे में भी है, ताकि यदि ऊर्जा का एक स्रोत कट जाए, तो हम पूरी तरह से संकट में न हों। यह आज एक ऐसी दुनिया है जिसमें हमें याद दिलाया जाता है कि ऊर्जा सुरक्षा राष्ट्रीय सुरक्षा है, और मुझे लगता है कि कई सरकारों को इसके बारे में कठिन तरीके से याद दिलाया गया है। यूरोप बहुत उजागर हो गया है। तो, यह नवीकरणीय ऊर्जा के लिए एक महत्वपूर्ण पूरक प्रदान करने वाले संलयन के साथ जलवायु लक्ष्यों को संबोधित करने का प्रश्न है। यह ऊर्जा सुरक्षा के बारे में है। यह कम लागत के बारे में है। तो यह दुविधा है - इसे वहनीय भी होना चाहिए।”

दो साल में जब से उन्होंने टोकामक एनर्जी में सीईओ के रूप में भूमिका निभाई, केल्सल का कहना है कि उन्होंने परमाणु संलयन क्षेत्र में निवेशकों की रुचि में नाटकीय वृद्धि देखी है। "एक बहुत महत्वपूर्ण रहा है, मुझे लगता है कि पिछले 12 महीनों में निवेशकों की भूख और फ्यूजन स्पेस में रुचि में स्पष्ट बदलाव आया है," वे कहते हैं। "इस क्षेत्र में हाल के वर्षों में शीर्ष संस्थागत, संप्रभु धन, और रणनीतिक नामों के साथ-साथ अल्ट्रा-हाई नेट वर्थ इन्फ्लुएंसर और एनर्जी इंकमबेंट्स - अक्सर उनकी उद्यम इकाइयों के माध्यम से $ 5 बिलियन से अधिक का इक्विटी निवेश हुआ है।"

वह यूरोप में और हाल ही में संयुक्त राज्य अमेरिका में संलयन से संबंधित अनुसंधान और विकास के लिए धन को प्राथमिकता देने के लिए अत्यधिक उत्साहजनक पहल करता है। "हम वास्तव में उस पारिस्थितिकी तंत्र का सम्मान और प्रशंसा करते हैं जो अमेरिका में बन रहा है। इलिनोइस विश्वविद्यालय और प्रिंसटन प्लाज़्मा भौतिकी प्रयोगशाला, ओक रिज और अन्य के साथ हमारी कुछ बेहतरीन साझेदारियाँ हैं, और हम उस यात्रा को जारी रखना चाहते हैं," केल्सल कहते हैं।

"अमेरिकी सरकार ने माना है कि संलयन भूस्थैतिक महत्व का है, और एक सार्वजनिक / निजी मील का पत्थर-आधारित वित्त पोषण कार्यक्रम शुरू किया है जो एक पूर्व कार्यक्रम का एक एनालॉग है जो अंततः स्पेसएक्स को नासा के कक्षीय वितरण प्लेटफार्मों के पसंदीदा आपूर्तिकर्ता के रूप में मिला। और अन्य बड़ा सकारात्मक स्पष्ट रूप से मुद्रास्फीति में कमी अधिनियम है, जिसमें संलयन अनुसंधान और विकास को आगे बढ़ाने के लिए ऊर्जा विभाग को आवंटित धन में $280 मिलियन शामिल हैं।

कुल मिलाकर, यह आज संलयन ऊर्जा अनुसंधान और विकास में लगे लोगों के लिए एक तेजी से आशाजनक निवेश वातावरण है। टोकामक एनर्जी और अन्य आकांक्षी फ्यूजन कंपनियों के लिए चुनौती यह है कि वे अपनी संबंधित तकनीकों का प्रदर्शन करें और प्रक्रियाएं शुद्ध ऊर्जा लाभ में परिमाण प्राप्त कर सकती हैं जो उन्हें आर्थिक रूप से स्केलेबल बनाती हैं।

जैसा कि केल्सल कहते हैं, यह समय के खिलाफ एक दौड़ है, जो हर गुजरते दिन के साथ अत्यावश्यकता में बढ़ती है।