भूतापीय और संलयन प्रौद्योगिकी: पृथ्वी की गर्मी का दोहन

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• 26 मई 2023

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के प्लाज़्मा साइंस एंड फ़्यूज़न सेंटर के बीच सहयोग से पैदा हुई कंपनी क़ैस, पृथ्वी की सतह के नीचे फंसी भू-तापीय ऊर्जा का दोहन करना चाहती है। फर्म का लक्ष्य टिकाऊ उपयोग के लिए इस ऊर्जा का दोहन करने के लिए उपलब्ध तकनीक का उपयोग करना है। इस नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत का उपयोग करके, क्वाइस को ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने में महत्वपूर्ण योगदान की उम्मीद है।

भूतापीय संलयन प्रौद्योगिकी संदर्भ

चट्टान को वाष्पीकृत करने के लिए जाइरोट्रॉन-संचालित मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करके क्वाइस ने पृथ्वी की सतह में दो से बारह मील नीचे ड्रिल करने की योजना बनाई है। Gyrotrons उच्च-शक्ति माइक्रोवेव ऑसिलेटर हैं जो बहुत उच्च आवृत्तियों पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न करते हैं। चट्टान के पिघलने पर कांच जैसी सतह ड्रिल किए गए छेद को ढक लेती है, जिससे सीमेंट के आवरण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। फिर, चट्टानी कणों को शुद्ध करने के लिए आर्गन गैस को एक डबल स्ट्रॉ संरचना में भेजा जाता है। 

जैसे ही पानी को गहराई में पंप किया जाता है, उच्च तापमान इसे सुपरक्रिटिकल बना देता है, जिससे यह गर्मी को वापस बाहर ले जाने में पांच से 10 गुना अधिक कुशल हो जाता है। इस प्रक्रिया से उत्पन्न होने वाली भाप से बिजली उत्पन्न करने के लिए क्वाइस का उद्देश्य कोयला आधारित बिजली उत्पादन संयंत्रों का पुनरुद्देश्य करना है। 12 मील की लागत का अनुमान $1,000 USD प्रति मीटर है, और लंबाई केवल 100 दिनों में खोदी जा सकती है।

संलयन ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के विकास का समर्थन करने के लिए जाइरोट्रॉन ने पिछले कुछ वर्षों में महत्वपूर्ण रूप से विकसित किया है। इन्फ्रारेड से मिलीमीटर तरंगों में अपग्रेड करके, क्वाइस ड्रिलिंग दक्षता को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, केसिंग की आवश्यकता को समाप्त करने से लागत में 50 प्रतिशत की कटौती होती है। प्रत्यक्ष ऊर्जा अभ्यास भी टूट-फूट को कम करता है क्योंकि कोई यांत्रिक प्रक्रिया नहीं होती है। हालांकि, कागज पर और प्रयोगशाला परीक्षणों में बहुत आशाजनक होने के बावजूद, इस प्रक्रिया को अभी भी क्षेत्र में खुद को साबित करना बाकी है। कंपनी का लक्ष्य 2028 तक अपने पहले कोयला संयंत्र को फिर से चालू करना है।

विघटनकारी प्रभाव 

क्वाइस की भू-तापीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के महत्वपूर्ण लाभों में से एक यह है कि सौर या पवन जैसे अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विपरीत, इसके लिए अतिरिक्त भूमि स्थान की आवश्यकता नहीं होती है। जैसे, देश कृषि या शहरी विकास जैसी अन्य भूमि उपयोग गतिविधियों से समझौता किए बिना अपने कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम कर सकते हैं।

इस तकनीक की संभावित सफलता के दूरगामी भू-राजनीतिक प्रभाव भी हो सकते हैं। जो देश तेल या प्राकृतिक गैस जैसे अन्य देशों से ऊर्जा आयात पर भरोसा करते हैं, उन्हें अब ऐसा करने की आवश्यकता नहीं हो सकती है यदि वे अपने भू-तापीय संसाधनों का दोहन कर सकते हैं। यह विकास वैश्विक शक्ति गतिशीलता को बदल सकता है और ऊर्जा संसाधनों पर संघर्ष की संभावना को कम कर सकता है। इसके अतिरिक्त, भू-तापीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी की लागत-प्रभावशीलता महंगे नवीकरणीय समाधानों को चुनौती दे सकती है, जो अंततः अधिक प्रतिस्पर्धी और किफायती ऊर्जा बाजार की ओर ले जाती है।

जबकि भू-तापीय ऊर्जा में संक्रमण से रोजगार के नए अवसर पैदा हो सकते हैं, इसके लिए ऊर्जा उद्योग के श्रम को अपने उप-क्षेत्र को बदलने की भी आवश्यकता हो सकती है। हालांकि, अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विपरीत, जिनके लिए विशेष कौशल की आवश्यकता होती है, जैसे कि सौर पैनल स्थापना या पवन टरबाइन रखरखाव, भूतापीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी मौजूदा तंत्रों के उन्नत संस्करणों का उपयोग करती है। अंत में, क़ैस की सफलता पारंपरिक तेल कंपनियों के लिए भी एक महत्वपूर्ण चुनौती पेश कर सकती है, जो अपने उत्पादों की मांग में अभूतपूर्व दर से गिरावट देख सकती है। 

भूतापीय संलयन प्रौद्योगिकी के निहितार्थ

भूतापीय प्रौद्योगिकी में प्रगति के व्यापक प्रभाव में शामिल हैं:

• प्रत्येक देश संभावित रूप से ऊर्जा के एक घरेलू और अक्षय स्रोत तक पहुंच बना रहा है, जिससे संसाधनों और अवसरों का अधिक समान वितरण हो रहा है, विशेष रूप से विकासशील देशों में।
• कच्चे ऊर्जा संसाधनों को खोजने के लिए उनमें खुदाई करने की आवश्यकता के रूप में संवेदनशील पारिस्थितिक तंत्र और स्वदेशी स्वामित्व वाली भूमि की बेहतर सुरक्षा।
• 2100 से पहले शुद्ध-शून्य उत्सर्जन तक पहुँचने की एक बेहतर संभावना। 
• विश्व राजनीति और अर्थशास्त्र पर तेल समृद्ध देशों के प्रभाव में कमी।
• ग्रिड को भू-तापीय ऊर्जा की बिक्री के माध्यम से स्थानीय राजस्व में वृद्धि। इसके अतिरिक्त, भू-तापीय प्रौद्योगिकी को अपनाने से ईंधन की लागत कम हो सकती है, जिससे संभावित रूप से अधिक किफायती सामान और सेवाएं प्राप्त हो सकती हैं।
• जल उपयोग और अपशिष्ट पदार्थ निपटान सहित भू-तापीय विद्युत संयंत्रों के निर्माण और संचालन के दौरान संभावित पर्यावरणीय प्रभाव।
• अधिक कुशल और लागत प्रभावी ऊर्जा भंडारण समाधान, और ड्रिलिंग और ऊर्जा उत्पादन तकनीकों में सुधार सहित महत्वपूर्ण तकनीकी प्रगति।
• अक्षय ऊर्जा उद्योग और जीवाश्म ईंधन से दूर जाने वाले अन्य उद्योगों में नए रोजगार सृजित हुए। 
• उद्योग में निवेश और विकास को प्रोत्साहित करने के लिए अधिक सरकारी प्रोत्साहन और नीतियां। 

विचार करने के लिए प्रश्न

• विश्व में भूतापीय ऊर्जा की ओर जाने में आपको क्या जटिलताएँ दिखाई दे रही हैं?
• यदि यह संभव हुआ तो क्या सभी देश इस दृष्टिकोण को अपनाएंगे?