Can small modular nuclear reactors help India achieve net-zero?

Can small modular nuclear reactors help India achieve net-zero?


अब तक कहानी: विश्व की स्वयं को कार्बनमुक्त करने की खोज, अन्य बातों के अलावा, संयुक्त राष्ट्र सतत विकास लक्ष्य 7 द्वारा निर्देशित है: “सभी के लिए सस्ती, विश्वसनीय, टिकाऊ और आधुनिक ऊर्जा तक पहुंच सुनिश्चित करना”। चूंकि दुनिया अभी भी है जीवाश्म ईंधन पर निर्भर करता है इसकी 82% ऊर्जा आपूर्ति के लिए, बिजली क्षेत्र को डीकार्बोनाइज़ करना महत्वपूर्ण है; 2050 तक अंतिम ऊर्जा खपत में बिजली की हिस्सेदारी भी 80-150% बढ़ जाएगी। सौर और पवन ऊर्जा में वृद्धि के बावजूद, यूरोप में कोयले की खपत में हालिया वृद्धि से पता चलता है कि विश्वसनीय, 24/7 कम-कार्बन बिजली संसाधन हैं ग्रिड स्थिरता और ऊर्जा सुरक्षा के साथ-साथ बिजली उत्पादन के गहन डीकार्बोनाइजेशन को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर – एक प्रकार का परमाणु रिएक्टर – इस संबंध में भारत के लिए सहायक हो सकते हैं।

डीकार्बोनाइजेशन की चुनौतियाँ

कोयले से चलने वाली बिजली उत्पादन से स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में संक्रमण सभी देशों के लिए बड़ी चुनौतियां खड़ी करता है, और कई देशों में नीति निर्माताओं के बीच व्यापक सहमति है कि अकेले सौर और पवन ऊर्जा ही सभी के लिए विश्वसनीय और सस्ती ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगी।

नवीकरणीय ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण हिस्सेदारी के साथ डीकार्बोनाइज्ड बिजली प्रणालियों में, कम से कम एक फर्म बिजली पैदा करने वाली तकनीक को जोड़ने से ग्रिड विश्वसनीयता में सुधार हो सकता है और लागत कम हो सकती है।

के अनुसार अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसीस्वच्छ ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों के लिए आवश्यक लिथियम, निकल, कोबाल्ट और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों जैसे महत्वपूर्ण खनिजों की मांग 2030 तक 3.5 गुना तक बढ़ने की संभावना है। यह उछाल बड़े पूंजी निवेश सहित कई वैश्विक चुनौतियों का सामना करता है। नई खदानें और प्रसंस्करण सुविधाएं विकसित करना। थोड़े समय के भीतर चीन, इंडोनेशिया, अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका में कई नई खानों और संयंत्रों को विकसित करने के पर्यावरणीय और सामाजिक प्रभाव, इस तथ्य के साथ जुड़े हुए हैं कि शीर्ष तीन खनिज उत्पादक और प्रसंस्करण करने वाले देश 50-100% को नियंत्रित करते हैं। वर्तमान वैश्विक निष्कर्षण और प्रसंस्करण क्षमताएं, भू-राजनीतिक और अन्य जोखिम पैदा करती हैं।

परमाणु ऊर्जा से जुड़े मुद्दे

परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) दुनिया की 10% बिजली पैदा करते हैं और 180 बिलियन क्यूबिक मीटर प्राकृतिक गैस की मांग और 1.5 बिलियन टन CO2 से बचने में मदद करते हैं।2 हर साल उत्सर्जन. कोई भी कम परमाणु ऊर्जा दुनिया की नेट-शून्य की यात्रा को और अधिक चुनौतीपूर्ण और अधिक महंगी बना सकती है। एनपीपी भूमि के कुशल उपयोगकर्ता हैं और उनकी ग्रिड एकीकरण लागत परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा (वीआरई) स्रोतों से जुड़ी लागत से कम है क्योंकि एनपीपी सभी प्रकार के मौसम में 24×7 बिजली उत्पन्न करते हैं। परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी, विनिर्माण और संचालन में उच्च कौशल वाली नौकरियों जैसे मूल्यवान सह-लाभ भी प्रदान करती है।

इसमें कहा गया है, पारंपरिक एनपीपी आम तौर पर समय और लागत में बढ़ोतरी से प्रभावित हुए हैं। एक विकल्प के रूप में, कई देश पारंपरिक एनपीपी के पूरक के लिए छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर) – 300 मेगावाट की अधिकतम क्षमता वाले परमाणु रिएक्टर – विकसित कर रहे हैं। मौजूदा बुनियादी ढांचे का पुन: उपयोग करके एसएमआर को निष्क्रिय थर्मल पावर प्लांट साइटों में स्थापित किया जा सकता है, इस प्रकार मेजबान देश को मौजूदा साइट सीमा से परे अधिक भूमि अधिग्रहण करने और/या लोगों को विस्थापित करने से बचाया जा सकता है।

एसएमआर के लाभ

एसएमआर को पारंपरिक एनपीपी की तुलना में छोटी कोर क्षति आवृत्ति (दुर्घटना से परमाणु ईंधन को नुकसान पहुंचने की संभावना) और स्रोत शब्द (रेडियोधर्मी संदूषण का एक उपाय) के साथ डिजाइन किया गया है। इनमें अधिक सुरक्षा के लिए उन्नत भूकंपीय अलगाव भी शामिल है।

एसएमआर डिज़ाइन पारंपरिक एनपीपी की तुलना में सरल हैं और इसमें कई निष्क्रिय सुरक्षा विशेषताएं शामिल हैं, जिसके परिणामस्वरूप पर्यावरण में रेडियोधर्मी सामग्रियों की अनियंत्रित रिहाई की संभावना कम हो जाती है।

NuScale रिएक्टर को दर्शाने वाला एक आरेख। | फोटो क्रेडिट: न्यूस्केल (CC BY-SA 3.0)

एसएमआर परियोजना में संग्रहित खर्च किए गए परमाणु ईंधन की मात्रा भी पारंपरिक एनपीपी की तुलना में कम होगी। अध्ययन करते हैं मिल गया है एसएमआर को कई ब्राउनफ़ील्ड साइटों पर सुरक्षित रूप से स्थापित और संचालित किया जा सकता है जो पारंपरिक एनपीपी के लिए अधिक कठोर ज़ोनिंग आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। बिजली-संयंत्र संगठन सामुदायिक कार्य भी कर सकता है, जैसा कि परमाणु ऊर्जा निगम ने पहली इकाई के निर्माण से पहले तमिलनाडु के कुडनकुलम में किया था।

कुशल विनियमन की आवश्यकता है

मौजूदा थर्मल पावर-प्लांट साइटों पर कोयला-से-परमाणु संक्रमण को लागू करके, उचित अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा उपायों के तहत एसएमआर की तैनाती में तेजी लाने से भारत नेट-शून्य के करीब पहुंच जाएगा और ऊर्जा सुरक्षा में सुधार होगा क्योंकि यूरेनियम संसाधन महत्वपूर्ण खनिजों के भंडार जितना संकेंद्रित नहीं हैं। अधिकांश भूमि-आधारित एसएमआर डिज़ाइनों के लिए कम-संवर्धित यूरेनियम की आवश्यकता होती है, जिसकी आपूर्ति उन सभी देशों द्वारा की जा सकती है जिनके पास यूरेनियम खदानें हैं और इस तरह के संवर्धन के लिए सुविधाएं हैं यदि प्राप्तकर्ता सुविधा अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार काम कर रही है।

चूंकि एसएमआर ज्यादातर कारखाने में निर्मित होते हैं और साइट पर इकट्ठे होते हैं, इसलिए समय और लागत बढ़ने की संभावना भी कम होती है। इसके अलावा, एसएमआर का क्रमिक निर्माण अधिक कुशल विनियामक अनुमोदन और क्रमिक विनिर्माण के साथ अनुभवात्मक सीखने की सुविधा के लिए संयंत्र डिजाइन को सरल बनाकर लागत को कम कर सकता है।

इसमें कहा गया है, यदि एसएमआर को बिजली क्षेत्र को डीकार्बोनाइजिंग करने में सार्थक भूमिका निभानी है तो नागरिक उड्डयन क्षेत्र की तुलना में एक कुशल नियामक व्यवस्था – जिसमें अधिक कठोर सुरक्षा आवश्यकताएं हैं – महत्वपूर्ण है। इसे प्राप्त किया जा सकता है यदि परमाणु ऊर्जा स्वीकार करने वाले सभी देश अपने संबंधित नियामकों को आपस में और अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी के साथ सहयोग करने का निर्देश दें ताकि वे अपनी नियामक आवश्यकताओं को सुसंगत बना सकें और मानक, सार्वभौमिक डिजाइन के आधार पर एसएमआर के लिए वैधानिक अनुमोदन में तेजी ला सकें।

भारत में एसएमआर में लूपिंग

भारत के केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (सीईए) का अनुमान है कि भारत में कोयला आधारित थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) की उत्पादन क्षमता को मौजूदा 212,000 मेगावाट से बढ़ाकर 2032 तक 259,000 मेगावाट किया जाना चाहिए, जबकि वीआरई स्रोतों की उत्पादन क्षमता को 486,000 मेगावाट तक बढ़ाया जाना चाहिए। 130,000 मेगावाट. वीआरई स्रोतों से इस बिजली को राष्ट्रीय ग्रिड के साथ एकीकृत करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होगी – बैटरी के साथ 47,000 मेगावाट/236 गीगावॉट और जलविद्युत सुविधाओं से 27,000 मेगावाट।

सीईए का यह भी अनुमान है कि टीपीपी 2031-2032 तक भारत में उत्पादित बिजली का आधे से अधिक प्रदान करेगा जबकि वीआरई स्रोत और एनपीपी क्रमशः 35% और 4.4% का योगदान देंगे। चूंकि भारत 2070 तक नेट-शून्य बनने के लिए प्रतिबद्ध है, इसलिए देश के परमाणु ऊर्जा उत्पादन में क्वांटम उछाल की जरूरत है। चूंकि एनपीपी विस्तार के लिए आवश्यक बड़ा निवेश अकेले सरकार से नहीं आ सकता है, इसलिए भारत के ऊर्जा क्षेत्र को डीकार्बोनाइज करने के लिए निजी क्षेत्र (पीपीपी मोड में) से निवेश आकर्षित करना महत्वपूर्ण है।

कानूनी और विनियामक परिवर्तन

निजी क्षेत्र को एसएमआर स्थापित करने की अनुमति देने के लिए परमाणु ऊर्जा अधिनियम में संशोधन करने की आवश्यकता होगी। सुरक्षा, सुरक्षा और सुरक्षा उपाय सुनिश्चित करने के लिए, परमाणु ईंधन और रेडियोधर्मी कचरे का नियंत्रण भारत सरकार के पास रहना चाहिए। सरकार को डिज़ाइन अनुमोदन, साइट चयन, निर्माण, संचालन, ऑपरेटरों के प्रमाणीकरण और अपशिष्ट सहित परमाणु ऊर्जा उत्पादन चक्र के हर चरण की देखरेख करने की विशेषज्ञता और क्षमता के साथ एक स्वतंत्र, सशक्त नियामक बोर्ड बनाने के लिए एक कानून भी बनाना होगा। पुनर्संसाधन.

एसएमआर के आसपास की सुरक्षा सरकारी नियंत्रण में रहनी चाहिए, जबकि परमाणु ऊर्जा निगम हैंड-होल्डिंग प्रक्रिया के दौरान निजी स्वामित्व वाले एसएमआर को संचालित कर सकता है।

अंत में, परमाणु ऊर्जा विभाग को भारत में अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा उपायों के तहत काम कर रहे नागरिक रिएक्टरों के व्यापक पर्यावरण और सार्वजनिक स्वास्थ्य डेटा का बेहतर प्रसार करके भारत में परमाणु ऊर्जा के बारे में सार्वजनिक धारणा में सुधार करना चाहिए।

लेखक नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज, बेंगलुरु के प्रोफेसर और डीन हैं।



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