अक्षय ऊर्जा बनाम थोरियम और संलयन ऊर्जा वाइल्डकार्ड: ऊर्जा का भविष्य P5

 जैसे सौर ऊर्जा 24 घंटे उत्पन्न नहीं करता है, वैसे ही यह दुनिया में कुछ जगहों पर दूसरों की तुलना में बहुत अच्छी तरह से काम नहीं करता है। मेरा विश्वास करो, कनाडा से आकर, कुछ महीने ऐसे होते हैं जहाँ आप मुश्किल से सूरज देखते हैं। यह नॉर्डिक देशों और रूस में बहुत खराब होने की संभावना है - शायद यह भी बताता है कि भारी मात्रा में भारी धातु और वोदका का आनंद लिया गया था।

लेकिन जैसा कि में उल्लेख किया गया है पिछला भाग इस फ्यूचर ऑफ एनर्जी सीरीज़ में, सौर ऊर्जा शहर में एकमात्र नवीकरणीय खेल नहीं है। वास्तव में, अक्षय ऊर्जा के कई विकल्प हैं जिनकी तकनीक सौर के समान ही तेजी से विकसित हो रही है, और जिनकी लागत और बिजली उत्पादन (कुछ मामलों में) सौर को मात दे रहे हैं।

दूसरी तरफ, हम उस बारे में भी बात करने जा रहे हैं जिसे मैं "वाइल्डकार्ड नवीकरणीय" कहना पसंद करता हूं। ये नए और अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली ऊर्जा स्रोत हैं जो शून्य कार्बन उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं, लेकिन पर्यावरण और समाज पर जिनकी माध्यमिक लागत का अध्ययन किया जाना बाकी है (और हानिकारक साबित हो सकता है)।

कुल मिलाकर, हम यहां जिस बिंदु का पता लगाएंगे, वह यह है कि जहां मध्य शताब्दी तक सौर ऊर्जा का प्रमुख स्रोत बन जाएगा, वहीं भविष्य भी अक्षय ऊर्जा और वाइल्डकार्ड के ऊर्जा कॉकटेल से बना होगा। तो चलिए अक्षय से शुरू करते हैं कि निम्ब्य्स दुनिया भर में एक जुनून के साथ नफरत है।

पवन ऊर्जा, जो डॉन क्विक्सोट नहीं जानता था

जब पंडित अक्षय ऊर्जा की बात करते हैं, तो सौर ऊर्जा के साथ पवन खेतों में सबसे अधिक गांठ होती है। द रीज़न? खैर, बाजार में सभी नवीकरणीय ऊर्जाओं में, विशाल पवन चक्कियां सबसे अधिक दिखाई देती हैं - वे किसानों के खेतों के साथ गले में अंगूठे की तरह चिपक जाती हैं और दुनिया के कई हिस्सों में अलग-थलग (और अलग-थलग नहीं) समुद्र के दृश्य दिखाई देती हैं।

लेकिन जबकि एक मुखर निर्वाचन क्षेत्र उनसे नफरत करता है, दुनिया के कुछ हिस्सों में, वे ऊर्जा मिश्रण में क्रांति ला रहे हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जहां कुछ देशों में सूर्य का आशीर्वाद है, वहीं अन्य में हवा और बहुत कुछ है। एक बार क्या था छतरी-नष्ट करना, खिड़की-शटरिंग, और केश-बर्बाद झुंझलाहट अक्षय ऊर्जा उत्पादन के एक बिजलीघर के रूप में खेती की गई है (विशेषकर पिछले पांच से सात वर्षों में)।

उदाहरण के लिए नॉर्डिक देशों को ही लें। फिनलैंड और डेनमार्क में पवन ऊर्जा इतनी तेजी से बढ़ रही है कि वे अपने कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों के लाभ मार्जिन को खा रहे हैं। वैसे, ये कोयला बिजली संयंत्र हैं, जो इन देशों को "अविश्वसनीय" नवीकरणीय ऊर्जा से बचाने वाले थे। अब, डेनमार्क और फ़िनलैंड ने इन बिजली संयंत्रों, 2,000 मेगावाट गंदी ऊर्जा को सिस्टम से बाहर करने की योजना बनाई है 2030 द्वारा.

लेकिन यह सब लोग नहीं हैं! डेनमार्क पवन ऊर्जा पर इतने गैंगबस्टर हो गए हैं कि उन्होंने 2030 तक कोयले को पूरी तरह से समाप्त करने और अपनी पूरी अर्थव्यवस्था को अक्षय ऊर्जा (ज्यादातर हवा से) में बदलने की योजना बनाई है। 2050 द्वारा. इस बीच, नई पवनचक्की डिजाइन (उदा। एक, दो) हर समय बाहर आ रहे हैं जो उद्योग में क्रांति ला सकते हैं और संभावित रूप से पवन ऊर्जा को सूर्य-समृद्ध देशों के लिए उतना ही आकर्षक बना सकते हैं जितना कि वे पवन-समृद्ध देशों के लिए हैं।

लहरों की खेती

पवन चक्कियों से संबंधित, लेकिन समुद्र के नीचे गहरे दबे हुए, अक्षय ऊर्जा का तीसरा सबसे प्रचारित रूप है: ज्वार। ज्वार मिलें पवन चक्कियों के समान दिखती हैं, लेकिन हवा से ऊर्जा एकत्र करने के बजाय, वे समुद्र के ज्वार से अपनी ऊर्जा एकत्र करती हैं।

ज्वारीय खेत लगभग उतने लोकप्रिय नहीं हैं, न ही वे सौर और पवन जैसे अधिक निवेश को आकर्षित करते हैं। इस कारण से, यूके जैसे कुछ देशों के बाहर अक्षय मिश्रण में ज्वार कभी भी एक प्रमुख खिलाड़ी नहीं होगा। यह शर्म की बात है, क्योंकि यूके के समुद्री दूरदर्शिता पैनल के अनुसार, यदि हम पृथ्वी की गतिज ज्वार-भाटा ऊर्जा का केवल 0.1 प्रतिशत ही प्राप्त कर लेते हैं, तो यह दुनिया को शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगा।

सौर और पवन पर ज्वारीय ऊर्जा के कुछ अनूठे फायदे भी हैं। उदाहरण के लिए, सौर और पवन के विपरीत, ज्वार वास्तव में 24/7 चलता है। ज्वार निकट-स्थिर हैं, इसलिए आप हमेशा जानते हैं कि आप किसी भी दिन कितनी शक्ति उत्पन्न करेंगे-पूर्वानुमेयता और योजना के लिए बढ़िया। और NIMBYs के लिए सबसे महत्वपूर्ण, चूंकि ज्वारीय खेत समुद्र के तल पर बैठते हैं, वे प्रभावी रूप से दृष्टि से बाहर हैं, दिमाग से बाहर हैं।

पुराने स्कूल नवीकरणीय: हाइड्रो और जियोथर्मल

आप सोच सकते हैं कि यह अजीब है कि जब अक्षय ऊर्जा के बारे में बात की जाती है, तो हम नवीकरणीय ऊर्जा के कुछ सबसे पुराने और सबसे व्यापक रूप से अपनाए गए रूपों में से कुछ को अधिक समय नहीं देते हैं: हाइड्रो और जियोथर्मल। खैर, इसका एक अच्छा कारण है: जलवायु परिवर्तन जल्द ही हाइड्रो के बिजली उत्पादन को कम कर देगा, जबकि सौर और पवन की तुलना में भू-तापीय कम किफायती हो जाएगा। लेकिन चलिए थोड़ा और गहरा करते हैं।

दुनिया के अधिकांश जलविद्युत बांध बड़ी नदियों और झीलों द्वारा पोषित होते हैं जो स्वयं पास की पर्वत श्रृंखलाओं के ग्लेशियरों के मौसमी पिघलने से और कुछ हद तक समुद्र तल से ऊपर वर्षा क्षेत्रों से भूजल द्वारा पोषित होते हैं। आने वाले दशकों में, जलवायु परिवर्तन इन दोनों जल स्रोतों से आने वाले पानी की मात्रा को कम करने (पिघलने या सूखने) के लिए तैयार है।

इसका एक उदाहरण ब्राजील में देखा जा सकता है, जो दुनिया के सबसे हरे ऊर्जा मिश्रणों में से एक देश है, जो पनबिजली से अपनी ऊर्जा का 75 प्रतिशत से अधिक उत्पादन करता है। हाल के वर्षों में, कम वर्षा और बढ़ते सूखे ने नियमित बिजली व्यवधान के कारण (ब्राउनआउट्स और ब्लैकआउट्स) पूरे साल भर। इस तरह की ऊर्जा भेद्यताएं प्रत्येक गुजरते दशक के साथ कहीं अधिक सामान्य हो जाएंगी, जो हाइड्रो पर निर्भर देशों को अपने नवीकरणीय डॉलर कहीं और निवेश करने के लिए मजबूर करती हैं।

इस बीच, भूतापीय की अवधारणा काफी बुनियादी है: एक निश्चित गहराई के नीचे, पृथ्वी हमेशा गर्म रहती है; एक गहरा छेद ड्रिल करें, कुछ पाइपिंग में गिराएं, पानी डालें, उठने वाली गर्म भाप को इकट्ठा करें, और उस भाप का उपयोग टरबाइन को चलाने और ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए करें।

आइसलैंड जैसे कुछ देशों में, जहां वे बड़ी संख्या में ज्वालामुखियों के साथ "धन्य" हैं, भूतापीय मुक्त और हरित ऊर्जा का एक विशाल जनरेटर है - यह आइसलैंड की लगभग 30 प्रतिशत शक्ति का उत्पादन करता है। और दुनिया के उन चुनिंदा क्षेत्रों में जिनमें समान विवर्तनिक विशेषताएं हैं, यह निवेश करने के लिए ऊर्जा का एक सार्थक रूप है। लेकिन हर जगह, भूतापीय संयंत्रों का निर्माण करना महंगा है और हर साल सौर और पवन की कीमत में कमी के साथ, भू-तापीय बस नहीं होगा अधिकांश देशों में प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम हो।

वाइल्डकार्ड अक्षय ऊर्जा

अक्षय ऊर्जा के विरोधी अक्सर कहते हैं कि उनकी अविश्वसनीयता के कारण, हमें अपनी जरूरतों को पूरा करने के लिए निरंतर मात्रा में ऊर्जा प्रदान करने के लिए बड़े, स्थापित और गंदे ऊर्जा स्रोतों-जैसे कोयला, तेल और तरल प्राकृतिक गैस में निवेश करने की आवश्यकता है। इन ऊर्जा स्रोतों को "बेसलोड" शक्ति स्रोत के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि ये पारंपरिक रूप से हमारी ऊर्जा प्रणाली की रीढ़ के रूप में कार्य करते हैं। लेकिन दुनिया के कुछ हिस्सों में, विशेष रूप से फ्रांस जैसे देशों में, परमाणु पसंद का आधार भार शक्ति स्रोत रहा है।

द्वितीय विश्व युद्ध के अंत के बाद से परमाणु दुनिया के ऊर्जा मिश्रण का हिस्सा रहा है। जबकि यह तकनीकी रूप से पर्याप्त मात्रा में शून्य-कार्बन ऊर्जा का उत्पादन करता है, जहरीले कचरे, परमाणु दुर्घटनाओं और परमाणु हथियारों के प्रसार के संदर्भ में दुष्प्रभावों ने परमाणु में आधुनिक निवेश को असंभव बना दिया है।

उस ने कहा, परमाणु शहर का एकमात्र खेल नहीं है। बात करने लायक दो नए प्रकार के गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत हैं: थोरियम और फ्यूजन ऊर्जा। इन्हें अगली पीढ़ी की परमाणु शक्ति के रूप में सोचें, लेकिन अधिक स्वच्छ, सुरक्षित और कहीं अधिक शक्तिशाली।

थोरियम और फ्यूजन कोने के आसपास?

थोरियम रिएक्टर थोरियम नाइट्रेट पर चलते हैं, एक ऐसा संसाधन जो यूरेनियम से चार गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है। वे यूरेनियम संचालित रिएक्टरों की तुलना में अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, कम अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं, हथियार-ग्रेड बम में नहीं बदले जा सकते हैं, और वस्तुतः मेल्टडाउन-प्रूफ हैं। (थोरियम रिएक्टरों की पांच मिनट की व्याख्या देखें यहाँ उत्पन्न करें.)

इस बीच, संलयन रिएक्टर मूल रूप से समुद्री जल पर चलते हैं- या सटीक होने के लिए, हाइड्रोजन आइसोटोप ट्रिटियम और ड्यूटेरियम का संयोजन। जहां परमाणु रिएक्टर परमाणुओं को विभाजित करके बिजली उत्पन्न करते हैं, संलयन रिएक्टर हमारी सूर्य की प्लेबुक से एक पृष्ठ लेते हैं और परमाणुओं को एक साथ फ्यूज करने का प्रयास करते हैं। (संलयन रिएक्टरों की आठ मिनट की व्याख्या देखें यहाँ उत्पन्न करें.)

ये दोनों ऊर्जा-उत्पादक प्रौद्योगिकियां 2040 के दशक के अंत तक बाजार में आने वाली थीं-जिस तरह से दुनिया के ऊर्जा बाजारों में वास्तव में फर्क करने में बहुत देर हो चुकी है, जलवायु परिवर्तन के खिलाफ हमारी लड़ाई की तो बात ही छोड़ दें। शुक्र है, यह बहुत लंबे समय तक नहीं हो सकता है।

थोरियम रिएक्टरों के आसपास की तकनीक काफी हद तक पहले से मौजूद है और सक्रिय रूप से हो रही है चीन द्वारा पीछा किया. वास्तव में, उन्होंने अगले 10 वर्षों (2020 के मध्य) के भीतर पूरी तरह से काम कर रहे थोरियम रिएक्टर के निर्माण की अपनी योजना की घोषणा की। इस बीच, दशकों से संलयन शक्ति को कालानुक्रमिक रूप से कम किया गया है, लेकिन हाल ही में लॉकहीड मार्टिन से समाचार इंगित करता है कि एक नया संलयन रिएक्टर भी सिर्फ एक दशक दूर हो सकता है।

यदि इनमें से कोई भी ऊर्जा स्रोत अगले दशक के भीतर ऑनलाइन हो जाता है, तो यह ऊर्जा बाजारों के माध्यम से शॉकवेव भेजेगा। थोरियम और फ्यूजन पावर में अक्षय ऊर्जा की तुलना में तेजी से हमारे ऊर्जा ग्रिड में भारी मात्रा में स्वच्छ ऊर्जा पेश करने की क्षमता है क्योंकि उन्हें मौजूदा पावर ग्रिड को फिर से तार करने की आवश्यकता नहीं होगी। और चूंकि ये ऊर्जा के पूंजी गहन और केंद्रीकृत रूप हैं, इसलिए वे उन पारंपरिक उपयोगिता कंपनियों के लिए आकर्षक होंगे जो सौर के विकास के खिलाफ लड़ने की तलाश में हैं।

दिन के अंत में, यह टॉस-अप है। यदि थोरियम और फ्यूजन अगले 10 वर्षों के भीतर वाणिज्यिक बाजारों में प्रवेश करते हैं, तो वे ऊर्जा के भविष्य के रूप में नवीकरणीय ऊर्जा से आगे निकल सकते हैं। इससे अधिक समय और नवीकरणीय ऊर्जा जीत जाती है। किसी भी तरह से, सस्ती और प्रचुर मात्रा में ऊर्जा हमारे भविष्य में है।

तो असीमित ऊर्जा वाली दुनिया वास्तव में कैसी दिखती है? हम अंत में उस प्रश्न का उत्तर देते हैं हमारे फ्यूचर ऑफ एनर्जी सीरीज के भाग छह.

ऊर्जा श्रृंखला लिंक का भविष्य

कार्बन ऊर्जा युग की धीमी मृत्यु: ऊर्जा का भविष्य P1

तेल! अक्षय युग के लिए ट्रिगर: फ्यूचर ऑफ एनर्जी P2

इलेक्ट्रिक कार का उदय: ऊर्जा का भविष्य P3

सौर ऊर्जा और ऊर्जा इंटरनेट का उदय: ऊर्जा का भविष्य P4

ऊर्जा से भरपूर दुनिया में हमारा भविष्य: ऊर्जा का भविष्य P6