क्या अक्षय ऊर्जा में परमाणु संलयन अगली बड़ी प्रवृत्ति है?

2022 के अंत को याद करें जब पहली बार इंटरनेट सामूहिक रूप से पिघल गया था (डार्क ह्यूमर अलर्ट)। सफल परमाणु संलयन प्रतिक्रिया? आम सहमति यह प्रतीत हुई कि नवीकरणीय, शुद्ध-शून्य ऊर्जा की संभावना अंततः क्षितिज पर थी, यहाँ अंततः दीर्घकालिक नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण की व्यवहार्यता, सौर और पवन के मूल्य निर्धारण और के बारे में अंतहीन बातचीत को शांत किया गया। जीवाश्म ईंधन की दीर्घायु. 

मुझे पता है कि यह वर्ष का पहला संस्करण है और मैं आपको 2023 में उन सभी जलवायु तकनीकी रुझानों से परिचित करा सकता हूं जिनके बारे में मैं उत्साहित हूं, लेकिन इसके बजाय, मैं इस पर जाना चाहूंगा कि परमाणु संलयन क्या है, उन कारकों की जांच करें जिन्होंने 2022 को उत्प्रेरित किया। मानव जाति के लिए परमाणु संलयन से ऊर्जा के दोहन की वास्तविक समयसीमा को तोड़ना और तोड़ना।

परमाणु संलयन क्या है?

के अनुसार अंतरराष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी, परमाणु संलयन "वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा दो हल्के परमाणु नाभिक मिलकर भारी मात्रा में ऊर्जा छोड़ते हुए एक भारी परमाणु बनाते हैं।" हमारे सौर मंडल के सूर्य की तरह तारे भी इसी प्रक्रिया से संचालित होते हैं। संलयन प्रतिक्रिया को सफलतापूर्वक पूरा करने के लिए, परमाणुओं (एक हल्का हाइड्रोजन, दूसरा सघन हीलियम) को प्लाज्मा नामक पदार्थ की अवस्था में होना चाहिए - एक गर्म (लगभग 10 मिलियन डिग्री सेल्सियस), सकारात्मक आयनों का गैसीय वातावरण और मुक्त रेंज। इलेक्ट्रॉन - आकाश में हमारे पसंदीदा प्रकाश के गोले का बिल्कुल MO। 

जटिलता की एक और डिग्री जोड़ने के लिए, परमाणुओं को संलयन प्रक्रिया को पूरा करने के लिए एक दूसरे के प्रति "अपने पारस्परिक विद्युत प्रतिकर्षण" पर काबू पाना होगा। तो मूल रूप से, आपकी क्लासिक दुश्मन-से-प्रेमी कहानी, प्रारंभिक खराब पहली धारणा के साथ पूरी होती है, जो समय और संदर्भ के साथ - उर्फ ​​​​अत्यधिक गर्मी - हमारे जोड़े को एक-दूसरे के प्रति अपनी अरुचि को दूर करने और एक सुंदर और विशाल जोड़ी बनाने के लिए एक साथ जुड़ने में मदद करती है। ऊर्जा की मात्रा. जेन ऑस्टिन ने परमाणु संलयन की शक्ति को हमारे समझने से पहले ही समझ लिया था कि यह क्या है।

यहां एक प्रसिद्ध ज्वलनशील ग्रह टेरा फ़िरमा पर संलयन प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए, वैज्ञानिकों को एक निहित सेटिंग में प्लाज्मा वातावरण को दोहराना होगा। सूर्य की स्थितियों को फिर से बनाने के लिए शक्तिशाली लेज़रों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिसके बदले में बिजली के लिए अविश्वसनीय मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो अक्सर संपूर्ण संलयन प्रक्रिया द्वारा उत्पादित की जा सकने वाली ऊर्जा से अधिक होती है।

यह मानते हुए कि ऊर्जा बिना किसी रुकावट के उत्पन्न होती है, सैद्धांतिक रूप से, ईंधन की एक छोटी मात्रा एक घर को सैकड़ों वर्षों तक बिजली दे सकती है। और यदि यह पर्याप्त आशाजनक नहीं था, तो परमाणु संलयन किसी भी कार्बन या परमाणु अपशिष्ट का उत्सर्जन नहीं करता है।

इस पूर्ण चक्र को लाने के लिए, लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) एक परमाणु संलयन प्रतिक्रिया को सफलतापूर्वक उत्प्रेरित करने में सक्षम थी, जिसने इस प्रक्रिया में खपत किए गए लेजर की तुलना में अधिक ऊर्जा पैदा की, जो दशकों के नुकसान के बाद परमाणु संलयन के लिए पहली जीत थी। यदि आप विस्तृत विवरण चाहते हैं, तो एलएलएनएल लेजर को बिजली देने के लिए आवश्यक 2.5 मेगाजूल ऊर्जा से लगभग 2.1 मेगाजूल ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम था। 

अब क्यों?

यह पता चला है, अनुसंधान एवं विकास के लिए धन बढ़ाने से परिणाम प्राप्त हो सकते हैं। (मुझे पता है, मैं भी आपकी तरह ही हैरान हूं।) ऊर्जा विभाग द्वारा संचालित एलएलएनएल, स्वच्छ ऊर्जा अनुसंधान के लिए बढ़ी हुई फंडिंग के लिए बिडेन प्रशासन की आक्रामक वकालत से लाभान्वित होता है। ए $ 50 मिलियन का कार्यक्रम फ़्यूज़न प्रौद्योगिकी अनुसंधान का समर्थन करने के लिए सितंबर में मुद्रास्फीति न्यूनीकरण अधिनियम की घोषणा की गई थी शामिल परमाणु प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक अनुसंधान जारी रखने के लिए टैक्स क्रेडिट और प्रोत्साहन। 

अमेरिकी लोगों के करों ने सीधे तौर पर एक अविश्वसनीय वैज्ञानिक सफलता में सहायता की। बता दें कि मैं, एक अमेरिकी करदाता, आधिकारिक तौर पर पहले परमाणु संलयन प्रज्वलन के लिए आंशिक क्रेडिट का दावा कर रहा हूं। आपका स्वागत है, संघीय वैज्ञानिकों। 

जैसा कि युवा कहते हैं, निजी फंडिंग भी तेजी से बढ़ रही है। परमाणु संलयन प्रौद्योगिकी के लिए कुल फंडिंग पहले ही हो चुकी है पहुँचे 1 में $2022 बिलियन, जबकि 500 में बाज़ार में $2020 मिलियन से भी कम निवेश किया गया था। ध्यान देने योग्य कुछ फ़्यूज़न स्टार्टअप में शामिल हैं हिमस्खलन ऊर्जा डिजाइन, सीटीफ्यूजन और प्रिंसटन फ़्यूज़न सिस्टम. 

इसके अतिरिक्त, पारंपरिक रूप से उत्पन्न परमाणु ऊर्जा ने हाल ही में कठिन समय का सामना किया है। परमाणु संयंत्रों को बाधाओं की एक अंतहीन श्रृंखला का सामना करना पड़ता है, जिसमें निर्माण में देरी, डीकमीशन की तारीखों का तेजी से नजदीक आना (1970 और 1980 के दशक में निर्मित संयंत्रों के लिए) और यहां तक ​​कि के मामले भी शामिल हैं। अक्षमता और धोखाधड़ी. 

चेरनोबिल, थ्री माइल आइलैंड और फुकुशिमा आपदा जैसे घातक परमाणु मंदी की प्रतिष्ठा और रेडियोधर्मी कचरे के उपोत्पाद से प्रभावित होकर, कैलिफोर्निया के डियाब्लो कैन्यन जैसे परमाणु संयंत्रों को ऑनलाइन बने रहने के लिए संघर्ष करना पड़ा है। इसके विपरीत, परमाणु संलयन अपशिष्ट और उत्सर्जन-मुक्त विकल्प का वादा प्रदान करता है।  

हम वाणिज्यिक संलयन विद्युत संयंत्र कब देखेंगे?

संक्षिप्त जवाब? इस दशक में नहीं. बोलते हुए सीएनएन से लंदन के इंपीरियल कॉलेज में सेंटर फॉर इनर्शियल फ्यूजन स्टडीज के सह-निदेशक जेरेमी चित्तेंडेन ने कहा, "[यह नवीनतम सफलता] अगले 20-30 वर्षों में जलवायु उन्मूलन में सार्थक योगदान नहीं देगी। माचिस जलाने और गैस टरबाइन बनाने के बीच यही अंतर है। 

टोनी रॉलस्टोन, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में परमाणु इंजीनियर, बशर्ते एक अधिक विशिष्ट समयरेखा, यह अनुमान लगाते हुए कि 2060 या 2070 तक परमाणु संलयन एक प्रमुख ऊर्जा खिलाड़ी नहीं बनेगा। 

एलएलएनएल मूल रूप से संलयन प्रतिक्रिया में लगाई गई ऊर्जा से अधिक ऊर्जा बनाने में कामयाब रहा, लेकिन एक वाणिज्यिक संयंत्र के विकास शुरू करने से पहले अन्य मूलभूत कदम उठाने आवश्यक हैं। वैज्ञानिकों को यह सीखने की ज़रूरत है कि बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए अपनी सफलता को लगातार कैसे दोहराया जाए। और फिर उन्हें अभी भी यह पता लगाने की ज़रूरत है कि परमाणु संलयन द्वारा बनाई गई ऊर्जा को मौजूदा ग्रिड में कैसे उपयोग और स्थानांतरित किया जाए। 

दिन के अंत में, फ़्यूज़न को अपनी पूरी क्षमता तक पहुँचने के लिए समय और धन की आवश्यकता होती है।  

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• स्रोत: https://www.greenbiz.com/article/nuclear-fusion-next-big-trend-renewable-energy