रिन्युएबल वि. थोरियम आणि फ्यूजन एनर्जी वाइल्डकार्ड्स: फ्यूचर ऑफ एनर्जी P5

 जसे सौर 24/7 ऊर्जा निर्माण करत नाही, तसेच जगातील काही ठिकाणी इतरांच्या तुलनेत ते फारसे चांगले काम करत नाही. माझ्यावर विश्वास ठेवा, कॅनडाहून येत आहे, असे काही महिने आहेत जिथे तुम्हाला सूर्य दिसत नाही. नॉर्डिक देश आणि रशियामध्ये हे कदाचित खूपच वाईट आहे-कदाचित ते हेवी मेटल आणि व्होडका येथे उपभोगलेल्या मोठ्या प्रमाणात देखील स्पष्ट करते.

पण मध्ये नमूद केल्याप्रमाणे मागील भाग या फ्यूचर ऑफ एनर्जी मालिकेतील, सौर ऊर्जा हा शहरातील एकमेव अक्षय्य खेळ नाही. किंबहुना, नवीकरणीय ऊर्जेचे विविध पर्याय आहेत ज्यांचे तंत्रज्ञान सौर प्रमाणेच वेगाने विकसित होत आहे आणि ज्यांचे खर्च आणि विजेचे उत्पादन (काही बाबतीत) सौरऊर्जेवर मात करत आहे.

उलटपक्षी, मला "वाइल्डकार्ड रिन्यूएबल" म्हणायचे आहे त्याबद्दल देखील आम्ही बोलणार आहोत. हे नवीन आणि आश्चर्यकारकपणे शक्तिशाली ऊर्जा स्रोत आहेत जे शून्य कार्बन उत्सर्जन करतात, परंतु पर्यावरण आणि समाजावर ज्यांच्या दुय्यम खर्चाचा अभ्यास करणे बाकी आहे (आणि ते हानिकारक सिद्ध होऊ शकतात).

एकंदरीत, आम्ही येथे एक्सप्लोर करणार असलेला मुद्दा हा आहे की शतकाच्या मध्यापर्यंत सौर ऊर्जा हा प्रमुख उर्जा स्त्रोत बनेल, तर भविष्य देखील अक्षय आणि वाइल्डकार्डच्या ऊर्जा कॉकटेलने बनलेले असेल. चला तर मग नूतनीकरण करण्यायोग्य पासून सुरुवात करूया NIMBYs जगभरात उत्कटतेने द्वेष करा.

पवन ऊर्जा, डॉन क्विक्सोटला काय माहित नव्हते

पंडित नवीकरणीय ऊर्जेबद्दल बोलतात, तेव्हा सौरऊर्जेच्या बरोबरीने पवन शेतात सर्वाधिक गठ्ठा असतो. कारण? बरं, बाजारपेठेतील सर्व नवीकरणीय साधनांमध्ये, महाकाय पवनचक्क्या सर्वात जास्त दृश्यमान आहेत—त्या शेतकर्‍यांच्या शेतात अंगठ्यांप्रमाणे चिकटून राहतात आणि जगाच्या अनेक भागांमध्ये समुद्रकिनाऱ्याची पृथक (आणि-अलिप्त) दृश्ये दिसतात.

पण असताना ए आवाज मतदारसंघ त्यांचा द्वेष करतात, जगाच्या काही भागात ते ऊर्जा मिश्रणात क्रांती घडवत आहेत. याचे कारण असे की काही देशांना सूर्याचा आशीर्वाद आहे, तर काही देशांमध्ये वारा आणि भरपूर आहे. एकेकाळी काय होते छत्री नष्ट करणे, खिडक्या बंद करणे आणि केशरचना उध्वस्त करणे ची लागवड (विशेषतः गेल्या पाच-सात वर्षांमध्ये) अक्षय ऊर्जा निर्मितीच्या पॉवरहाऊसमध्ये केली गेली आहे.

उदाहरणार्थ, नॉर्डिक देश घ्या. फिनलंड आणि डेन्मार्कमध्ये पवन उर्जा इतक्या वेगाने वाढत आहे की ते त्यांच्या कोळशावर चालणार्‍या पॉवर प्लांटचा नफा खात आहेत. हे कोळसा उर्जा प्रकल्प आहेत, तसे, ते या देशांना "अविश्वसनीय" अक्षय उर्जेपासून वाचवायचे होते. आता, डेन्मार्क आणि फिनलंड या वीज प्रकल्पांना, 2,000 मेगावॅट गलिच्छ ऊर्जा, प्रणालीबाहेर पाडण्याची योजना आखत आहेत 2030 द्वारा.

पण ते सर्व लोक नाहीत! डेन्मार्क पवन ऊर्जेवर इतका गँगबस्टर गेला आहे की 2030 पर्यंत कोळसा पूर्णपणे काढून टाकण्याची आणि त्यांची संपूर्ण अर्थव्यवस्था अक्षय उर्जेवर (बहुधा वाऱ्यापासून) बदलण्याची त्यांची योजना आहे. 2050 द्वारा. दरम्यान, नवीन पवनचक्की डिझाइन्स (उदा. एक, दोन) सतत बाहेर पडत आहेत जे उद्योगात क्रांती घडवून आणू शकतील आणि पवन उर्जा सूर्य-समृद्ध देशांना पवन-समृद्ध देशांप्रमाणेच आकर्षक बनवू शकतील.

लाटांची शेती

पवनचक्कीशी संबंधित, परंतु समुद्राखाली खोल दफन केलेले, अक्षय ऊर्जेचे तिसरे सर्वात प्रसिद्ध प्रकार आहे: भरती. भरती-ओहोटीच्या गिरण्या पवनचक्क्यांसारख्याच दिसतात, पण वाऱ्यापासून ऊर्जा गोळा करण्याऐवजी त्या समुद्राच्या भरती-ओहोटीतून ऊर्जा गोळा करतात.

भरती-ओहोटीचे शेततळे जवळपास तितकेसे लोकप्रिय नाहीत किंवा ते सौर आणि पवन सारखी गुंतवणूकही आकर्षित करत नाहीत. त्या कारणास्तव, यूके सारख्या काही देशांच्या बाहेर नूतनीकरण करण्यायोग्य मिश्रणात ज्वार हा कधीही प्रमुख खेळाडू ठरणार नाही. ही एक लाजिरवाणी गोष्ट आहे कारण, यूके मरीन फोरसाइट पॅनेलच्या मते, जर आपण पृथ्वीच्या गतीज भरतीच्या उर्जेपैकी फक्त 0.1 टक्के ऊर्जा मिळवली, तर ती जगाला शक्ती देण्यासाठी पुरेसे असेल.

ज्वारीय ऊर्जेचे सौर आणि वारा यांच्यावरही काही अद्वितीय फायदे आहेत. उदाहरणार्थ, सौर आणि वाऱ्याच्या विपरीत, भरती-ओहोटी खरोखर 24/7 चालते. भरती-ओहोटी जवळ-जवळ स्थिर असतात, त्यामुळे तुम्हाला नेहमी माहीत असते की तुम्ही कोणत्याही दिवसादरम्यान किती उर्जा निर्माण कराल—अंदाज आणि नियोजनासाठी उत्तम. आणि तिथल्या NIMBY साठी सर्वात महत्वाचे, भरती-ओहोटीचे शेत समुद्राच्या तळाशी बसलेले असल्याने, ते प्रभावीपणे दृष्टीआड, मनाच्या बाहेर आहेत.

जुने शालेय नवीकरणीय: हायड्रो आणि भू-औष्णिक

आपणास हे विचित्र वाटेल की नवीकरणीय ऊर्जांबद्दल बोलत असताना, आम्ही काही सर्वात जुन्या आणि सर्वात मोठ्या प्रमाणात स्वीकारल्या जाणार्‍या नवीकरणीय साधनांना जास्त एअरटाइम देत नाही: हायड्रो आणि भू-औष्णिक. बरं, त्यामागे एक चांगलं कारण आहे: हवामानातील बदलामुळे लवकरच हायड्रोचे पॉवर आउटपुट कमी होईल, तर जिओथर्मल सौर आणि वाऱ्याच्या तुलनेत कमी किफायतशीर वाढेल. पण जरा खोलवर जाऊया.

जगातील बहुतेक जलविद्युत धरणे मोठ्या नद्या आणि तलावांद्वारे पोसली जातात जी स्वतः जवळच्या पर्वतराजींमधील हिमनद्यांच्या हंगामी वितळण्याद्वारे आणि काही प्रमाणात, समुद्रसपाटीपासून उंच असलेल्या पावसाळी प्रदेशातील भूजलाद्वारे भरतात. येत्या काही दशकांमध्ये, हवामानातील बदलामुळे या दोन्ही जलस्रोतांमधून येणारे पाणी कमी (वितळणे किंवा कोरडे) होणार आहे.

याचे उदाहरण ब्राझीलमध्ये पाहिले जाऊ शकते, हा देश जगातील सर्वात हरित ऊर्जा मिश्रित देश आहे, ज्याची 75 टक्के ऊर्जा जलविद्युत उर्जेपासून निर्माण होते. अलिकडच्या वर्षांत कमी पाऊस आणि वाढता दुष्काळ आहे नियमित वीज खंडित झाली (ब्राऊनआउट्स आणि ब्लॅकआउट्स) वर्षभरात. अशा प्रकारच्या ऊर्जा असुरक्षा प्रत्येक उत्तीर्ण दशकात अधिक सामान्य होतील, ज्यामुळे हायड्रोवर अवलंबून असलेल्या देशांना त्यांचे अक्षय डॉलर्स इतरत्र गुंतवण्यास भाग पाडले जाईल.

दरम्यान, भूतापीय संकल्पना पुरेशी मूलभूत आहे: एका विशिष्ट खोलीच्या खाली, पृथ्वी नेहमीच गरम असते; एक खोल भोक ड्रिल करा, काही पाईप टाका, त्यात पाणी घाला, उगवणारी गरम वाफ गोळा करा आणि त्या वाफेचा वापर टर्बाइनला शक्ती देण्यासाठी आणि ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी करा.

आइसलँड सारख्या काही देशांमध्ये, जिथे ते मोठ्या संख्येने ज्वालामुखीसह "धन्य" आहेत, भूऔष्णिक हे मुक्त आणि हरित उर्जेचे एक प्रचंड जनरेटर आहे - ते आइसलँडच्या सुमारे 30 टक्के उर्जेचे उत्पादन करते. आणि जगाच्या काही निवडक क्षेत्रांमध्ये ज्यात सारखीच टेक्टोनिक वैशिष्ट्ये आहेत, त्यात गुंतवणूक करणे हा एक फायदेशीर प्रकार आहे बहुतेक देशांमध्ये स्पर्धा करण्यास सक्षम व्हा.

वाइल्डकार्ड अक्षय्य

नूतनीकरणाचे विरोधक सहसा म्हणतात की त्यांच्या अविश्वसनीयतेमुळे, आम्हाला आमच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी सातत्यपूर्ण प्रमाणात ऊर्जा प्रदान करण्यासाठी - कोळसा, तेल आणि द्रवरूप नैसर्गिक वायू यांसारख्या मोठ्या, स्थापित आणि गलिच्छ ऊर्जा स्त्रोतांमध्ये गुंतवणूक करणे आवश्यक आहे. या उर्जा स्त्रोतांना "बेसलोड" उर्जा स्त्रोत म्हणून संबोधले जाते कारण ते पारंपारिकपणे आपल्या उर्जा प्रणालीचा कणा म्हणून काम करतात. परंतु जगाच्या काही भागांमध्ये, विशेषतः फ्रान्ससारख्या देशांमध्ये, अणू हा बेस लोड पॉवरचा पर्याय आहे.

WWII च्या समाप्तीपासून अण्वस्त्र हा जगाच्या ऊर्जा मिश्रणाचा एक भाग आहे. तांत्रिकदृष्ट्या ते शून्य-कार्बन ऊर्जा मोठ्या प्रमाणात तयार करत असले तरी, विषारी कचरा, आण्विक अपघात आणि अण्वस्त्रांच्या प्रसाराच्या दृष्टीने दुष्परिणामांमुळे अणुऊर्जेमध्ये आधुनिक गुंतवणूक अशक्य बनली आहे.

ते म्हणाले, आण्विक हा शहरातील एकमेव खेळ नाही. नूतनीकरण न करता येण्याजोग्या उर्जा स्त्रोतांचे दोन नवीन प्रकार आहेत ज्याबद्दल बोलण्यासारखे आहे: थोरियम आणि फ्यूजन ऊर्जा. पुढील पिढीतील अणुऊर्जा म्हणून याचा विचार करा, परंतु अधिक स्वच्छ, सुरक्षित आणि अधिक शक्तिशाली.

कोपरा सुमारे थोरियम आणि संलयन?

थोरियम अणुभट्ट्या थोरियम नायट्रेटवर चालतात, एक संसाधन जो युरेनियमपेक्षा चारपट जास्त आहे. ते युरेनियमवर चालणाऱ्या अणुभट्ट्यांपेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण करतात, कमी कचरा निर्माण करतात, शस्त्रास्त्र-दर्जाच्या बॉम्बमध्ये बदलू शकत नाहीत आणि ते अक्षरशः मेल्टडाउन-प्रूफ आहेत. (थोरियम अणुभट्ट्यांचे पाच मिनिटांचे स्पष्टीकरण पहा येथे.)

दरम्यान, फ्यूजन अणुभट्ट्या मुळात समुद्राच्या पाण्यावर चालतात—किंवा अचूक सांगायचे तर, ट्रिटियम आणि ड्युटेरियम या हायड्रोजन समस्थानिकांचे संयोजन. जिथे अणुभट्ट्या अणूंचे विभाजन करून वीज निर्माण करतात, तिथे फ्यूजन अणुभट्ट्या आपल्या सूर्याच्या प्लेबुकमधून एक पान काढतात आणि अणूंना एकत्र जोडण्याचा प्रयत्न करतात. (फ्यूजन रिअॅक्टर्सचे आठ मिनिटांचे स्पष्टीकरण पहा येथे.)

या दोन्ही ऊर्जा-निर्मिती तंत्रज्ञान 2040 च्या उत्तरार्धात बाजारात येणार होत्या-जगाच्या ऊर्जा बाजारपेठांमध्ये खरोखरच बदल घडवून आणण्यासाठी खूप उशीर झाला होता, हवामान बदलाविरुद्धचा आपला लढा सोडा. सुदैवाने, हे फार काळ टिकणार नाही.

थोरियम अणुभट्ट्यांच्या आसपासचे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणावर आधीच अस्तित्वात आहे आणि सक्रियपणे चालू आहे चीनने पाठपुरावा केला. किंबहुना, त्यांनी पुढील 10 वर्षांत (2020 च्या मध्यात) पूर्णतः कार्यरत थोरियम अणुभट्टी तयार करण्याची त्यांची योजना जाहीर केली. दरम्यान, फ्यूजन पॉवरचा अनेक दशकांपासून निधी कमी झाला आहे, परंतु अलीकडील लॉकहीड मार्टिन कडून बातम्या नवीन फ्यूजन अणुभट्टी देखील फक्त एक दशक दूर असेल असे सूचित करते.

पुढील दशकात यापैकी एकही ऊर्जा स्रोत ऑनलाइन आला, तर ते ऊर्जा बाजारातून धक्कादायक लहरी पाठवेल. थोरियम आणि फ्यूजन पॉवरमध्ये आमच्या एनर्जी ग्रिडमध्ये मोठ्या प्रमाणात स्वच्छ ऊर्जा नूतनीकरणक्षमतेपेक्षा अधिक वेगाने आणण्याची क्षमता आहे कारण त्यांना आम्हाला विद्यमान पॉवर ग्रिड पुन्हा जोडण्याची आवश्यकता नाही. आणि हे भांडवल-केंद्रित आणि ऊर्जेचे केंद्रीकृत प्रकार असल्याने, सौरऊर्जेच्या वाढीविरुद्ध लढू पाहणाऱ्या पारंपारिक उपयोगिता कंपन्यांसाठी ते जबरदस्त आकर्षक असतील.

दिवसाच्या शेवटी, तो एक टॉस-अप आहे. जर थोरियम आणि फ्यूजनने येत्या 10 वर्षात व्यावसायिक बाजारपेठेत प्रवेश केला, तर ते उर्जेचे भविष्य म्हणून अक्षय्य ऊर्जांना मागे टाकू शकतील. त्यापेक्षा जास्त काळ आणि अक्षय्यांचा विजय होतो. कोणत्याही प्रकारे, स्वस्त आणि मुबलक ऊर्जा आपल्या भविष्यात आहे.

तर अमर्यादित ऊर्जा असलेले जग खरोखर कसे दिसते? आम्ही शेवटी या प्रश्नाचे उत्तर देतो आमच्या फ्युचर ऑफ एनर्जी मालिकेचा सहावा भाग.

उर्जा मालिका लिंक्सचे भविष्य

कार्बन ऊर्जा युगाचा मंद मृत्यू: ऊर्जा पी1 चे भविष्य

तेल! अक्षय युगासाठी ट्रिगर: ऊर्जा P2 चे भविष्य

इलेक्ट्रिक कारचा उदय: ऊर्जा P3 चे भविष्य

सौर ऊर्जा आणि ऊर्जा इंटरनेटचा उदय: ऊर्जा P4 चे भविष्य

उर्जा विपुल जगात आपले भविष्य: उर्जेचे भविष्य P6