सैम ऑल्टमैन और माइक्रोसॉफ्ट के सहयोग से हीलियन एनर्जी फ्यूजन एनर्जी कोड को क्रैक करेगी

एक निजी फ्यूजन कंपनी, हीलियन एनर्जी, आगामी 5 वर्षों में माइक्रोसॉफ्ट को बिजली आपूर्ति करने की क्षमता वाला एक फ्यूजन पावर प्लांट बनाने का लक्ष्य रखती है। हीलियन एनर्जी आम लोगों तक फ्यूजन ऊर्जा पहुंचा रही है और माइक्रोसॉफ्ट ने हाल ही में कंपनी के साथ 50 तक 2028MW ऊर्जा खरीदने के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए हैं, जिससे लगभग 40,000 घरों को बिजली मिलेगी।

सैम ऑल्टमैन ने भी नवंबर 375 में कंपनी में 2021 मिलियन डॉलर का निवेश किया और कंपनी की क्षमता को लेकर उत्साहित हैं। भले ही फ्यूजन ऊर्जा का उत्पादन चुनौतीपूर्ण है, लेकिन कंपनी अच्छी प्रगति कर रही है और इसके 6वें प्रोटोटाइप से बिजली को अधिक सटीकता से उत्पन्न करने के लिए अधिकतम तापमान को पार करने की उम्मीद है। साथ ही, कंपनी के अधिकारियों का मानना ​​है कि यह सौर और पवन ऊर्जा से अधिक विश्वसनीय है।

हेलियन एनर्जी एक ऐसा फ्यूजन पावर प्लांट बनाने की कोशिश कर रही है जो पांच साल में माइक्रोसॉफ्ट को पर्याप्त बिजली मुहैया करा सके। मई में, माइक्रोसॉफ्ट ने हेलियन के साथ 2028 तक 50 मेगावाट ऊर्जा खरीदने का समझौता किया । यह लगभग 40,000 घरों को बिजली की आपूर्ति के लिए पर्याप्त है।

ओपनएआई के सीईओ सैम ऑल्टमैन , फ्यूजन ऊर्जा और हेलियन की संभावनाओं में रुचि रखते हैं। इससे पहले उन्होंने कहा था कि वे वहां होने वाली प्रगति को लेकर बेहद उत्साहित हैं। नवंबर 2021 में, ऑल्टमैन ने कंपनी के सीरीज ई फंडिंग राउंड का नेतृत्व करते हुए 375 मिलियन डॉलर का निवेश किया था।

हेलियन एनर्जी के मुख्य व्यवसाय अधिकारी स्कॉट क्रिसिलॉफ ने एक साक्षात्कार में कहा, "फ्यूजन ऊर्जा का उपयोग डेटा केंद्रों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है, जो बिजली के बड़े उपभोक्ता हैं।"

हालाँकि फ़्यूज़न ऊर्जा की संभावनाएँ और प्रतिबद्धताएँ बहुत ज़्यादा हैं, लेकिन इसका उत्पादन एक बहुत ही मुश्किल काम है। फ़्यूज़न से बिजली पैदा करने के लिए ज़रूरी तापमान हासिल करना काफ़ी चुनौतीपूर्ण है। हेलियन के अनुसार, यह उस तापमान तक पहुँचने में सक्षम तकनीक बनाने वाली पहली निजी फ़्यूज़न कंपनी है।

क्रिसिलॉफ ने कहा, “जैसे-जैसे हमारी आबादी बढ़ी है और हमें अधिक जानकारी और इंटरनेट से अधिक जुड़ाव की आवश्यकता हुई है, वैसे ही हमारी आबादी की ऊर्जा आवश्यकताएं भी बढ़ी हैं। हेलियन वर्तमान में अपने सातवें प्रोटोटाइप, पोलारिस पर काम कर रहा है, जिसके 2024 में पूरा होने की उम्मीद है, और यह संलयन से बिजली उत्पादन करने वाला पहला उपकरण होगा।”

“फ्यूजन एक ऐसी चीज है जिसका हम हर दिन उपयोग करते हैं; हमारी सारी ऊर्जा किसी न किसी रूप में फ्यूजन से ही उत्पन्न होती है। लेकिन हम पृथ्वी पर इसका इस तरह से उपयोग करने में कभी सफल नहीं हुए हैं जिससे बिजली का उत्पादन किया जा सके,” क्रिसिलॉफ ने आगे कहा।

संलयन ऊर्जा कैसे उत्पन्न होती है?

संलयन ऊर्जा 40 फुट लंबी ट्यूब में उत्पन्न होती है। जब दो परमाणु एक दूसरे के संपर्क में आते हैं और एक परमाणु बनाते हैं, तब संलयन ऊर्जा उत्पन्न होती है। हेलियन के प्लाज्मा त्वरक की सहायता से ड्यूटेरियम को संलयनित करके हीलियम-3 का उत्पादन किया जाता है ।

ड्यूटेरियम हाइड्रोजन का एक रूप है जो पानी में पाया जाता है और हीलियम-3 का उपयोग इस अभिक्रिया के लिए किया जाता है, जिसे बाद में 40 फुट लंबी नली में डाला जाता है। वहां इन पदार्थों को तब तक संपीड़ित किया जाता है जब तक कि उनका तापमान 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक न पहुंच जाए।

क्रिसिलॉफ के अनुसार, बिजली उत्पादन के लिए यह बिल्कुल उपयुक्त स्थिति है। ट्रेंटा, हेलियन का छठा और नवीनतम प्रोटोटाइप है जो 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस तापमान सीमा को पार करने में सक्षम है। क्रिसिलॉफ के अनुसार, "यह मशीन का एक चक्र है, और फिर अधिक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए इसे बार-बार पल्स मोड में चलाया जाता है।"

फ्यूजन सौर और पवन ऊर्जा से बेहतर ऊर्जा संसाधन कैसे है?

क्रिसिलॉफ ने समझाया, “फ्यूजन ऊर्जा की सबसे बड़ी खूबी यह है कि इसके लिए ईंधन के प्रचुर स्रोत मौजूद हैं। ईंधन के रूप में ड्यूटेरियम पानी से प्राप्त होता है, जो पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में पाया जाता है। फ्यूजन का एक और लाभ यह है कि यह परमाणु ऊर्जा या विखंडन जैसी अन्य ऊर्जा प्रणालियों की तुलना में अधिक सुरक्षित है, क्योंकि विखंडन एक श्रृंखला प्रतिक्रिया है। इसका मतलब यह है कि यदि फ्यूजन ऊर्जा उत्पन्न करने वाली मशीन में कोई खराबी आ जाती है, तो वह तुरंत बंद हो जाएगी।”

क्रिसिलोफ़ के अनुसार, पारंपरिक विखंडन विधियों की तुलना में संलयन में बहुत सीमित मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होता है। उन्होंने यह भी बताया कि अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, उस अपशिष्ट का कुछ हिस्सा रेडियोधर्मी होता है और लाखों वर्षों तक उस स्थिति में रह सकता है।

हेलियन एनर्जी जनमानस तक संलयन ऊर्जा पहुंचा रही है। संलयन ऊर्जा से कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन सबसे कम होता है और बिजली ग्रिड पर इसकी मांग भी सबसे कम होती है। यह अन्य स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों की तुलना में अधिक सघन है। इसका अर्थ है कि इस प्रक्रिया के लिए अधिक स्थान या भूमि की आवश्यकता नहीं होती और इसे सीमित स्थान में भी किया जा सकता है। इसके अलावा, संलयन ऊर्जा पवन और सौर ऊर्जा से बेहतर और अधिक विश्वसनीय है क्योंकि यह चरम मौसम से अप्रभावित रहती है।

संलयन के प्रति हीलियन का दृष्टिकोण दूसरों से किस प्रकार भिन्न है?

हेलियन के संस्थापकों के अनुसार, संलयन को एक मौलिक भौतिक बाधा नहीं माना जाना चाहिए। मुझे एक इंजीनियरिंग चुनौती के रूप में देखा जाना चाहिए जिसे संलयन प्रणालियों और उप-प्रणालियों के विकास, परीक्षण और परिशोधन के माध्यम से दूर किया जा सकता है। संलयन के लिए एक नया दृष्टिकोण प्राप्त किया जा सकता है यदि हम अपने अंतिम उद्देश्य को प्राथमिकता देते हैं, जो स्वच्छ, सुरक्षित और प्रचुर मात्रा में बिजली उत्पन्न करना है।

हीलियन का दृष्टिकोण तीन महत्वपूर्ण तरीकों से अन्य संलयन विधियों से अलग है:

• कंपनी एक स्पंदित गैर-इग्निशन फ़्यूज़न सिस्टम का उपयोग करती है जो इसे सबसे कठिन भौतिकी चुनौतियों को पार करने में मदद करती है। यह तकनीक फ़्यूज़न डिवाइस को छोटा रखती है और ज़रूरत के हिसाब से पावर आउटपुट को एडजस्ट करने की अनुमति देती है।
• उनका सिस्टम खास तौर पर बिजली की रिकवरी के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सिस्टम कुशलता से सभी अप्रयुक्त और ताजा विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को पुनः प्राप्त करता है, ठीक उसी तरह जैसे इलेक्ट्रिक वाहन में पुनर्योजी ब्रेकिंग काम करती है। जब टरबाइन को बिजली देने के लिए भाप बनाने के लिए पानी को गर्म किया जाता है, तो अन्य संलयन प्रणालियाँ ऊर्जा खो देती हैं।
• वे ईंधन के रूप में ड्यूटेरियम और हीलियम-3 (D-³He) का उपयोग करते हैं। हीलियम-3 एक उच्च ऑक्टेन और स्वच्छ ईंधन है, साथ ही इसके साथ सिस्टम अधिक कॉम्पैक्ट और कुशल हो जाता है।

हीलियन को हीलियम-3 कहां से मिलेगा?

कंपनी अपने प्लाज़्मा त्वरक में ड्यूटेरियम को संलयित करके पेटेंट उच्च दक्षता वाले बंद ईंधन चक्र का उपयोग करके हीलियम-3 का उत्पादन करती है। अत्यंत दुर्लभ हीलियम-3 आइसोटोप, जिसे हमारे ग्रह पर खोजना कठिन है, क्वांटम कंप्यूटिंग में महत्वपूर्ण है और महत्वपूर्ण चिकित्सा इमेजिंग उद्देश्यों के लिए महत्वपूर्ण है।

इससे पहले वैज्ञानिकों ने चंद्रमा से हीलियम-3 निकालने के बारे में भी सोचा था, क्योंकि वहां यह प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है। लेकिन हीलियन की तकनीक से इसके लिए अंतरिक्ष यात्रा से बचा जा सकता है।

यह भी पढ़ें: लेवलवाइज्ड कॉस्ट ऑफ एनर्जी (एलसीओई) क्या है?

संलयन के लिए 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस तापमान की आवश्यकता क्यों होती है?

पृथ्वी में सूर्य की तरह विशाल आकार और गुरुत्वाकर्षण बल का अभाव है जो संलयन के लिए आदर्श परिस्थितियाँ बनाता है। इसलिए, वैज्ञानिकों को संलयन के लिए प्लाज्मा को अत्यधिक गर्म करने की आवश्यकता होती है, जो सूर्य से भी अधिक गर्म होता है। इस प्रकार, इस स्थिति में संलयन तेजी से होता है।

व्यावसायिक बिजली उत्पादन के लिए बड़े पैमाने पर संलयन प्रक्रिया हेतु न्यूनतम तापमान 10 करोड़ डिग्री सेल्सियस माना जाता है। हेलियन के छठे प्रोटोटाइप, ट्रेंटा ने 9 केवी से कहीं अधिक तापमान प्राप्त कर लिया है , जो 10 करोड़ डिग्री सेल्सियस के बराबर है।

हीलियन संलयन से बिजली कैसे उत्पन्न करता है?

हमारा उपकरण भाप बनाने के लिए गर्मी का उपयोग किए बिना या क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट की आवश्यकता के बिना बिजली उत्पन्न करता है। जब संलयन-जनित बिजली को काफी कम खर्च पर व्यावसायीकरण करने की बात आती है तो हमारा तकनीकी दृष्टिकोण महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दक्षता हानि को कम करता है।

हमारे उपकरण में उच्च-बीटा एफआरसी प्लाज्मा होते हैं जो आंतरिक विद्युत प्रवाह के माध्यम से अपना चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं । परिणामस्वरूप, उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र मशीन के चारों ओर लगी कुंडलियों पर दबाव डालता है। एफआरसी आपस में टकराते हैं और संलयन कक्ष में लगे चुम्बकों द्वारा संपीड़ित होते हैं। प्लाज्मा के संपीड़ित होने से वह अधिक गर्म और सघन हो जाता है, जिससे संलयन अभिक्रियाएं होती हैं और चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है।

चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से आस-पास के चुम्बकों में अधिक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है, जिससे कुंडलियों में बिजली पैदा होती है। इसी प्रक्रिया को फैराडे के प्रेरण के नियम द्वारा समझाया गया है। इस तरह, हीलियन ऊर्जा संलयन ऊर्जा को अधिक स्वच्छ तरीके से द्रव्यमान तक पहुंचाती है।

स्रोत: हेलियन एनर्जी