ऊर्जा
Helion Energy: OpenAI और Microsoft AI दौड़ को शक्ति प्रदान करना
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न्यूक्लियर फ्यूजन लंबे समय से स्वच्छ और अत्यधिक सघन ऊर्जा के संभावित स्रोत के रूप में देखा जाता है। संचालन के दौरान इसका प्रत्यक्ष कार्बन उत्सर्जन कम हो सकता है और ईंधन के कुछ घटक प्रचुर हैं, लेकिन वाणिज्यिक संयंत्रों की लागत, सामग्री, ईंधन चक्र और अपशिष्ट प्रबंधन अभी सिद्ध नहीं हुए हैं।
पारंपरिक न्यूक्लियर पावर प्लांटों में होने वाले न्यूक्लियर विखंडन के विपरीत फ्यूजन में स्वयं चलने वाली विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया नहीं होती। फिर भी इसमें ट्रिटियम प्रबंधन, न्यूट्रॉन विकिरण, सक्रिय सामग्री और औद्योगिक दुर्घटनाओं जैसे जोखिम रहते हैं; इसलिए जोखिम को “शून्य” कहना सही नहीं है।
न्यूक्लियर फ्यूजन पृथ्वी पर सूर्य के कोर के भीतर की स्थितियों को पुनः निर्मित करके काम करता है, जिसमें हाइड्रोजन (आमतौर पर ड्यूटेरियम, एक हाइड्रोजन समस्थानिक जिसमें अतिरिक्त न्यूट्रॉन होता है) को विशाल दबाव और दसियों या यहाँ तक कि सैकड़ों मिलियन डिग्री तक के तापमान के संपर्क में लाया जाता है ताकि वे हीलियम परमाणुओं या अन्य भारी तत्वों में मिल सकें।
फ्यूजन में प्रति इकाई द्रव्यमान बहुत अधिक ऊर्जा निकल सकती है। वास्तविक ऊर्जा लाभ चुनी गई प्रतिक्रिया, प्लाज्मा प्रदर्शन और पूरे संयंत्र की ऊर्जा खपत पर निर्भर करता है; इसे हर विखंडन प्रतिक्रिया से सरल रूप से “10 गुना” अधिक कहना भ्रामक होगा।
स्रोत: Nature
वैज्ञानिकों ने 1950 के दशक के अंत से प्रयोगात्मक रिएक्टरों में न्यूक्लियर फ्यूजन की स्थितियों को बनाने का प्रयास किया है। हालांकि, इसे संभव बनाने के लिए आवश्यक अत्यधिक स्थितियों के कारण, न्यूक्लियर फ्यूजन अभी तक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य नहीं हो पाया है।
एक प्रमुख समस्या यह है कि न्यूक्लियर फ्यूजन को सस्ता ऊर्जा स्रोत बनाने के लिए, प्लाज़्मा को कई मिनट, आदर्श रूप से घंटे तक बनाए रखना आवश्यक है, ताकि इन तापमान और स्थितियों को बनाने में खर्च की गई प्रारंभिक ऊर्जा “भुगतान” हो सके।
इसलिए जबकि प्लाज़्मा बनाना कुछ हद तक “आसान” है, प्लाज़्मा को कंटेनर में रखकर स्थिर रखना कठिन भाग है, आमतौर पर यह अत्यधिक चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता होती है जो सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट्स द्वारा उत्पन्न होते हैं और केवल कुछ डिग्री शून्य के ऊपर ठंडे होते हैं।
(न्यूक्लियर फ्यूजन की मूल बातें हमारी विस्तृत रिपोर्ट “न्यूक्लियर फ्यूजन – क्षितिज पर अंतिम स्वच्छ ऊर्जा समाधान” में पढ़ें।)
फिर भी, AI & computing, प्लाज़्मा विज्ञान और उन्नत सामग्री में प्रगति ने नए फ्यूजन रिएक्टर डिज़ाइनों को अधिक कॉम्पैक्ट, सस्ता और ऊर्जा कुशल बना दिया है।
पिछले दशक में यह क्षेत्र अकादमिक प्रयोगों से आगे बढ़ा है और कई निजी कंपनियां वाणिज्यिक फ्यूजन की दिशा में काम कर रही हैं। फिर भी किसी फ्यूजन संयंत्र ने अभी ग्रिड पर सिद्ध, निरंतर और आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी बिजली नहीं दी है; इसलिए तकनीक को परिपक्व कहना जल्दबाजी होगी।
कई कंपनियां क्लासिक टोकामाक या यहाँ तक कि स्टेलरटर से आगे बढ़ रही हैं, नवाचारी विकल्पों की तलाश में हैं ताकि डोनट-आकार के रिएक्टर में अल्ट्रा-हाई तापमान प्लाज़्मा को स्थिर रखने की संघर्ष से बचा जा सके।
इन कंपनियों में Helion Energy शामिल है। उसका “पल्स्ड मैग्नेटिक कम्प्रेशन” दृष्टिकोण छोटे-छोटे पल्स में फ्यूजन कराने और प्लाज्मा की चुंबकीय ऊर्जा से सीधे बिजली लेने का लक्ष्य रखता है, जिससे ऊष्मा → भाप → बिजली वाली पारंपरिक प्रक्रिया के कुछ नुकसान बच सकते हैं। ये लाभ अभी वाणिज्यिक स्तर पर सिद्ध नहीं हुए हैं।
Helion Energy इतिहास
Helion Energy की स्थापना 2013 में हुई। 2015 में उसे अमेरिकी ऊर्जा विभाग की उन्नत ऊर्जा प्रौद्योगिकी एजेंसी ARPA-E से सहायता मिली।
2023 में Helion ने 2028 से Microsoft को फ्यूजन बिजली देने का समझौता घोषित किया। यह लक्ष्य बेहद महत्वाकांक्षी है और दंडात्मक प्रावधानों वाला बिजली-खरीद समझौता तकनीकी सफलता की गारंटी नहीं देता।
इसके बाद कंपनी ने अतिरिक्त तकनीकी उपलब्धियों की घोषणा की और अन्य एआई कंपनियों के साथ संभावित बिजली सौदों की खबरें भी सामने आईं। इन घोषणाओं को स्वतंत्र रूप से सत्यापित वाणिज्यिक उत्पादन से अलग समझना चाहिए।
जनवरी 2025 के वित्तपोषण दौर में Helion का मूल्यांकन लगभग 5.4 अरब डॉलर बताया गया था। समर्थकों में Sam Altman, SoftBank Vision Fund 2, Lightspeed Venture Partners और Peter Thiel की Mithril Capital शामिल हैं। निजी कंपनी का मूल्यांकन बाजार मूल्य या भविष्य की सफलता की गारंटी नहीं है।
Helion Energy तकनीकी अवधारणा
न्यूक्लियर पिस्टन
अधिकांश फ्यूजन अवधारणाएं पर्याप्त समय तक प्लाज्मा और फ्यूजन प्रतिक्रिया बनाए रखने का प्रयास करती हैं। उपयोगी ऊर्जा उत्पादन के लिए केवल प्लाज्मा की अवधि नहीं, बल्कि तापमान, घनत्व, नियंत्रण और पूरे संयंत्र की ऊर्जा संतुलन भी महत्वपूर्ण है।
Helion इसके बजाय मैग्नेटो-इनर्शियल फ्यूजन (MIF) नामक पल्स्ड मैग्नेटिक दृष्टिकोण अपनाता है, जिसे छोटे उच्च-ऊर्जा पल्स के माध्यम से बार-बार बिजली पैदा करने के लिए डिजाइन किया गया है।
सरल रूप में Helion की तकनीक की तुलना उच्च-तकनीकी पिस्टन से की जा सकती है: ईंधन प्लाज्मा को तेजी से संपीड़ित कर फ्यूजन की आवश्यक स्थितियां बनाने की कोशिश की जाती है। यह केवल एक उपमा है, वास्तविक प्रक्रिया दहन इंजन से बहुत अलग है।
यह पल्स दृष्टिकोण लंबे समय तक लगातार प्लाज्मा बनाए रखने के बजाय छोटे-छोटे अंतरालों में फ्यूजन प्रतिक्रिया कराने का लक्ष्य रखता है।
उच्च वोल्टेज वाले चुंबकीय क्षेत्र हल्के तत्वों की गैस को प्लाज्मा रिंग में बदलते हैं।
रिएक्टर के विपरीत सिरों पर लगभग 40 फुट की दूरी पर दो प्लाज्मा रिंग बनती हैं। चुंबकीय क्षेत्रों से उन्हें दस लाख मील प्रति घंटे से अधिक की गति तक तेज कर आपस में टकराया जाता है, फिर आगे संपीड़ित किया जाता है ताकि नाभिकों के संलयन की स्थितियां बन सकें।
स्रोत: Helion Energy
टकराते प्लाज्मा को एक और शक्तिशाली चुंबकीय पल्स से संपीड़ित किया जाता है। कंपनी के अनुसार इससे 10 करोड़ डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान बन सकता है। इतना तापमान महत्वपूर्ण है, लेकिन अकेले इससे शुद्ध बिजली या वाणिज्यिक व्यवहार्यता सिद्ध नहीं होती।
कुल मिलाकर Helion गतिज ऊर्जा, टकराव और छोटे चुंबकीय संपीड़न पल्स के संयोजन से फ्यूजन की स्थितियां बनाने की कोशिश करता है। यह लंबे समय तक स्थिर चुंबकीय कैद बनाए रखने वाले पारंपरिक रिएक्टरों से अलग इंजीनियरिंग मार्ग है।
सीधे बिजली कैप्चर
सौर फोटोवोल्टिक को छोड़कर अधिकांश तापीय बिजली संयंत्र पानी को भाप बनाकर टरबाइन घुमाते हैं। यह सिद्ध तरीका है, लेकिन हर रूपांतरण चरण में ऊर्जा हानि होती है।
अधिकांश प्रस्तावित फ्यूजन संयंत्र भी प्लाज्मा की ऊष्मा को शीतलक तक पहुंचाकर टरबाइन से बिजली बनाने की योजना रखते हैं।
Helion अलग तरीका अपनाना चाहता है। फ्यूजन पल्स से चुंबकीय क्षेत्र बाहर की ओर बदलता है और फैराडे के नियम के अनुसार मशीन के चारों ओर की कुंडलियों में सीधे विद्युत धारा प्रेरित हो सकती है।
कंपनी का लक्ष्य इस धारा को अतिरिक्त ताप-से-भाप रूपांतरण के बिना उपयोग करना है। सिद्ध होने पर यह कुछ ऊर्जा हानि और उपकरण घटा सकता है, लेकिन वास्तविक संयंत्र दक्षता अभी प्रदर्शित नहीं हुई है।
यह डिजाइन बड़े कूलिंग टावर, भाप टरबाइन और कुछ पाइपिंग की जरूरत घटा सकता है। फिर भी रिएक्टर को ताप हटाने, विकिरण सुरक्षा, ईंधन संभालने और विद्युत प्रणालियों की आवश्यकता बनी रहेगी।
Helion का कहना है कि Microsoft के लिए प्रस्तावित 50 MW Orion संयंत्र बड़े औद्योगिक भवन में समा सकता है, जिसका अनुमानित क्षेत्रफल 30,000 से 100,000 वर्ग फुट है। यह कंपनी का डिजाइन लक्ष्य है, पूर्ण वाणिज्यिक संयंत्र का सत्यापित परिणाम नहीं।
कम रूपांतरण उपकरण लागत, अनुमति और आपूर्ति-श्रृंखला जोखिम घटा सकते हैं, लेकिन ये संभावित लाभ निर्माण और दीर्घकालिक संचालन में सिद्ध होने बाकी हैं।
Helion नवीनतम उपलब्धियां
रिएक्टर सुधारना
Helion ने अपने छठे फ्यूजन प्रोटोटाइप Trenta से अवधारणा का परीक्षण किया। कंपनी ने 10,000 से अधिक पल्स और 10 करोड़ डिग्री तापमान की सूचना दी। ये महत्वपूर्ण प्रायोगिक उपलब्धियां हैं, लेकिन शुद्ध विद्युत उत्पादन या वाणिज्यिक व्यवहार्यता का प्रमाण नहीं।
इसके बाद तीन वर्षों में निर्मित बड़ा और अधिक महत्वाकांक्षी Polaris प्रोटोटाइप आया।
“हमारा सिद्धांत हमेशा से जितनी जल्दी हो सके बनाना, परीक्षण करना, सुधारना और दोहराना रहा है। अभी हम ठीक यही कर रहे हैं।”
David Kirtley, Helion के सह-संस्थापक और CEO
यह 19 मीटर (62 फुट) लंबा रिएक्टर Trenta वाली प्रतिक्रियाओं के साथ ड्यूटेरियम-ट्रिटियम परीक्षण भी कर सकता है। कंपनी ने इसे निजी वित्तपोषण से संचालित पहला D-T फ्यूजन ऊर्जा उपकरण बताया है।
Trenta के ईंधन मिश्रण में हीलियम-3 महत्वपूर्ण था, जो पृथ्वी पर दुर्लभ है। Helion की दीर्घकालिक योजना D-D प्रतिक्रियाओं से हीलियम-3 पैदा करने की है; इस बंद ईंधन चक्र को बड़े वाणिज्यिक पैमाने पर अभी सिद्ध नहीं किया गया है।
कंपनी ने 15 करोड़ डिग्री सेल्सियस (27 करोड़ °F) तक प्लाज्मा तापमान पहुंचाने की घोषणा की। यह कंपनी द्वारा रिपोर्ट किया गया परिणाम है और ऊर्जा लाभ से अलग माप है।
Polaris का उपयोग उस प्रत्यक्ष बिजली-कैप्चर पद्धति की जांच के लिए भी किया जा रहा है जिसे Orion में अपनाने की योजना है।
“Polaris परीक्षण अभियान के आंकड़े, रिकॉर्ड तापमान और ईंधन मिश्रण से मिली प्रगति मजबूत तकनीकी विकास का संकेत देती है। फ्यूजन को ग्रिड तक पहुंचाने के लिए तेज डिजाइन और परीक्षण वाले दृष्टिकोण आवश्यक हैं।”
Jean Paul Allain — अमेरिकी ऊर्जा विभाग के Office of Science में Fusion Energy Sciences के एसोसिएट डायरेक्टर।
जुलाई 2025 में Helion ने वॉशिंगटन के Malaga में Orion स्थल पर निर्माण शुरू किया। कंपनी इसे Microsoft को ग्रिड के माध्यम से बिजली देने वाली अपनी पहली वाणिज्यिक मशीन बताती है; समयसीमा तकनीकी और नियामक उपलब्धियों पर निर्भर है।
अक्टूबर 2025 में अनुमति प्रक्रिया में प्रगति की सूचना दी गई। वॉशिंगटन का House Bill 1018 फ्यूजन को स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में वर्गीकृत करता है और इसे विखंडन से अलग नियामक श्रेणी देता है, लेकिन इससे सभी परमिट स्वतः नहीं मिलते।
“वॉशिंगटन राज्य फ्यूजन ऊर्जा का अग्रणी केंद्र है, जो भविष्य में बिजली की कीमतें नियंत्रित रखने और अमेरिका की आर्थिक प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा दे सकता है।”
इन-हाउस निर्माण
Polaris का निर्माण आंतरिक उत्पादन बढ़ाने का अभ्यास भी था। Helion ने आवश्यक क्वार्ट्ज ट्यूब और उच्च-वोल्टेज कैपेसिटर स्वयं बनाए। Orion के लिए लगभग 2,500 कैपेसिटर की योजना है, जिनके उत्पादन में कर्मचारी और रोबोटिक प्रणालियां दोनों शामिल होंगे।
यह क्षमता महत्वपूर्ण है क्योंकि Helion अंततः अपने डिजाइन का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना चाहता है। “वाणिज्यिक रूप से व्यवहार्य” होना अभी लक्ष्य है, सिद्ध स्थिति नहीं।
“तेजी से विस्तार और बुद्धिमान विनिर्माण प्रक्रिया के लिए ऐसे इंजीनियर चाहिए जो तकनीक और निर्माण की कठिनाइयों दोनों को गहराई से समझें।”
2025 के अंत में कंपनी ने Everett मुख्यालय के पास 166,000 वर्ग फुट की Omega नामक जगह लीज पर ली, जहां हजारों कैपेसिटर बनाने की असेंबली लाइन लगाने की योजना है। यह Helion के विनिर्माण पर जोर को दिखाता है, लेकिन अनुसंधान और बौद्धिक संपदा की आवश्यकता समाप्त नहीं करता।
“Helion एक विनिर्माण कंपनी है। यह केवल R&D कंपनी या विज्ञान प्रयोग नहीं है।”
Helion की विनिर्माण क्षमता इस उम्मीद पर निवेश है कि Orion काम करेगा और बाद के संयंत्रों का बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव होगा। इसकी समयसीमा असाधारण रूप से महत्वाकांक्षी है और लाभप्रदता अभी सिद्ध नहीं है।
“ये उच्च-मात्रा लाइनें Orion के लिए नहीं, अगली मशीन के लिए हैं। आधी डिजाइन क्षमता पर चलती फैक्टरी भी Orion बना सकती है; हम 2030 से आगे की तैयारी कर रहे हैं।”
Helion Energy के सौदे
Microsoft (MSFT ) ने वॉशिंगटन में अपने डेटा केंद्रों के लिए प्रस्तावित 50 MW Orion संयंत्र से बिजली खरीदने का समझौता किया है और स्थल निर्माण शुरू होने की सूचना है। खरीद समझौता उत्पादन की तकनीकी सफलता की गारंटी नहीं है।
रिपोर्टों के अनुसार ऊर्जा की बड़ी मांग वाला OpenAI भी Helion Energy से बातचीत कर रहा था। चर्चा में 2030 तक अधिकतम 5 GW की क्षमता बताई गई—Microsoft के शुरुआती सौदे से लगभग 100 गुना और Grand Coulee Dam के पैमाने के करीब। यह संभावित सौदा और लक्ष्य है, पक्का उत्पादन अनुबंध नहीं।
यह लक्ष्य अत्यंत महत्वाकांक्षी है। Sam Altman का Helion में निवेश हित है, लेकिन इससे कंपनी की समय पर आपूर्ति करने की क्षमता स्वतंत्र रूप से सिद्ध नहीं होती।
“Sam ने Helion के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है और ग्राहकों के लिए फ्यूजन तैनात करने पर ध्यान केंद्रित करने में मदद की है। हम उनकी नई भूमिका में साथ काम जारी रखने की उम्मीद करते हैं।”
David Kirtley — Helion के CEO
क्या Helion Energy फ्यूजन को सफल बना सकता है?
Helion का फ्यूजन दृष्टिकोण विशिष्ट है। इससे अपेक्षा से तेज प्रगति की संभावना भी है और गंभीर तकनीकी, वित्तीय तथा समयसीमा जोखिम भी।
प्रत्यक्ष बिजली उत्पादन का लक्ष्य ऊष्मा-से-भाप रूपांतरण की तुलना में दक्षता बढ़ा सकता है। “दो से तीन गुना” जैसे अनुमान डिजाइन धारणाओं पर आधारित हैं और पूर्ण संयंत्र में अभी प्रमाणित नहीं हुए हैं।
कम उपकरण रिएक्टर की पूंजी लागत घटा सकते हैं, लेकिन 5 GW या उससे अधिक उत्पादन तक तेजी से विस्तार की क्षमता अभी प्रदर्शित नहीं हुई है।
Helion अपने भावी संयंत्र के लिए बहुत कम ईंधन लागत, कम परिचालन लागत, उच्च उपलब्धता और मांग के अनुसार बिजली का अनुमान लगाता है। ये कंपनी के प्रक्षेपण हैं; वाणिज्यिक संयंत्र के दीर्घकालिक आंकड़ों से अभी सत्यापित नहीं हुए हैं।
हालांकि, आगे कई चुनौतियां बनी हुई हैं:
- 50 MW का उत्पादन करने के लिए प्रति सेकंड कई पल्स की आवश्यकता होगी, जिससे घटकों पर यांत्रिक और थर्मल तनाव जमा हो सकता है, विशेष रूप से कई वर्षों या दशकों के निरंतर संचालन की योजना होने पर।
- प्लाज़्मा रिंग के आकार को बनाए रखना कुख्यात रूप से कठिन है, और इसे बड़े पैमाने पर करना और भी चुनौतीपूर्ण हो सकता है।
- हीलियम‑3 प्रकृति में बहुत दुर्लभ है, इसलिए Helion योजना बनाता है कि अपने रिएक्टरों में ड्यूटेरियम (D‑D फ्यूजन) को मिलाकर हीलियम “ब्रीड” किया जाए, और परिणामी ट्रिटियम को हीलियम में विघटित होने दिया जाए। यह विधि अभी तक बड़े पैमाने पर प्रदर्शित नहीं हुई है।
- रिएक्टर समय के साथ विकिरण से क्षति सहन कर सकते हैं, जो उनके संचालन की आर्थिकता को प्रभावित कर सकता है।
- फ्यूजन के लिए नियामक ढांचा विकसित हो रहा है। अमेरिकी NRC की प्रक्रिया पर आलोचना हुई है, जबकि Nuclear Regulatory Commission ने फ्यूजन के लिए विखंडन से अलग, सामग्री-आधारित नियमन का मार्ग अपनाया है। राज्य और संघीय परमिट फिर भी Helion की समयसीमा को प्रभावित कर सकते हैं।
Orion की तंग समयसीमा के कारण आने वाले परीक्षण और अनुमति चरण जल्दी दिखाएंगे कि इन चुनौतियों में कितनी प्रगति हुई है।
Helion Energy की सफलता में निवेश
Microsoft
MSFT मूल्य चार्ट
जैसे ही AI दौड़ तीव्र हुई, यह स्पष्ट हो गया कि GPU जैसी मानव संसाधन सबसे महत्वपूर्ण संसाधन नहीं हो सकते। इसके बजाय, ऊर्जा आपूर्ति संभवतः सबसे बड़ा और सबसे कठिन बाधा बन गई है, जो बड़े और अधिक AI डेटा सेंटरों को तैनात और संचालित करने में बाधा डालती है।
ऊर्जा की बढ़ती मांग के कारण Microsoft ने अपने डेटा केंद्रों के लिए मौजूदा विखंडन संयंत्र से बिजली लेने के सौदे किए और Helion के महत्वाकांक्षी समयबद्ध प्रस्ताव का समर्थन किया। दोनों रणनीतियों के परिणाम अभी भविष्य पर निर्भर हैं।
“वाणिज्यिक फ्यूजन का रास्ता अभी विकसित हो रहा है, लेकिन टिकाऊ ऊर्जा में व्यापक निवेश के हिस्से के रूप में वॉशिंगटन में Helion के अग्रणी काम का समर्थन करने पर हमें गर्व है।”
Melanie Nakagawa — Microsoft की मुख्य स्थिरता अधिकारी
यदि Helion समय और लागत लक्ष्य पूरा करता है तो Microsoft को ऊर्जा-सीमित प्रतिस्पर्धियों के मुकाबले लाभ मिल सकता है; यह संभावित परिणाम है, निश्चित बढ़त नहीं।
OpenAI और Helion दोनों निजी कंपनियां हैं। Microsoft का सार्वजनिक शेयर अप्रत्यक्ष रूप से इस विषय का कुछ एक्सपोजर देता है, लेकिन उसके विशाल कारोबार में Helion की भूमिका छोटी और अनिश्चित है।
Microsoft फ्यूजन के अलावा पारंपरिक न्यूक्लियर, SMR और अन्य ऊर्जा स्रोतों से जुड़े सौदों पर भी काम कर रहा है। ऊर्जा उपलब्धता एआई विस्तार का एक कारक है, लेकिन इससे कंपनी को “निर्णायक” प्रतिस्पर्धी लाभ मिलना तय नहीं है।
कंपनी क्वांटम कंप्यूटिंग, क्लाउड कंप्यूटिंग, वीडियो गेम और B2B डिजिटल सेवाओं में भी सक्रिय है। इन क्षेत्रों का विवरण Microsoft पर हमारी निवेश रिपोर्ट में पढ़ें।
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