SMRs (छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर) पर अपडेट – अभी भी परमाणु ऊर्जा का भविष्य

परमाणु सपने और डर

परमाणु ऊर्जा एक विवादास्पद विषय है।

पहले, तर्कसंगत कारणों से, इसकी सुरक्षा पहलू के कारण, चेर्नोबिल या फ़ुकुशिमा की आपदा यह याद दिलाती है कि जब यह विफल हो जाता है तो क्या हो सकता है।

दूसरा, कम तर्कसंगत रूप से परमाणु हथियारों से जुड़ाव, साथ ही किसी भी विकिरण का डर, जो अक्सर लोकप्रिय पॉप संस्कृति और विज्ञान कथा से प्रेरित होता है।

इसे “सच्ची” नवीकरणीय ऊर्जा जैसे पवन और सौर ऊर्जा के प्रतिस्पर्धी और उनके लिए एक कमजोर विकल्प माना गया है।

फिर भी यह ऊर्जा का एक बहुत ही शक्तिशाली स्रोत है, वास्तव में यह मानव सभ्यता के लिए उपलब्ध सबसे घना ऊर्जा स्रोत है, जहाँ एक छोटा यूरेनियम पेलट सैकड़ों लीटर तेल, एक टन कोयला, या 17,000 घन फीट गैस को बदल सकता है।

स्रोत: Energy.gov

यह एक बहुत ही कम-कार्बन ऊर्जा स्रोत भी है, जिससे कुछ जलवायु कार्यकर्ता अपनी परमाणु ऊर्जा के प्रति दृष्टिकोण को पुनः विचार करते हैं। यह विशेष रूप से सत्य है क्योंकि परमाणु ऊर्जा मौसम की स्थितियों या दिन के समय से स्वतंत्र रूप से बेसलोड शक्ति प्रदान कर सकती है, जबकि नवीकरणीय ऊर्जा को केवल बड़े बैटरी पार्कों के साथ ही यह संभव है।

नया परमाणु

हाल ही में, परमाणु समर्थकों और इंजीनियरों का एक नया वर्ग उभरा है, जो अब तक उद्योग द्वारा अपनाए गए मार्ग की आलोचना करने के लिए तैयार है। आज की स्थिति में परमाणु ऊर्जा के बारे में उनकी शिकायतें दो पहलुओं पर आधारित हैं: आकार और ईंधन।

छोटा सुंदर है?

परमाणु ऊर्जा संयंत्र आमतौर पर बड़े प्रोजेक्ट होते हैं। आउटपुट गीगावॉट में होता है, निवेश दसियों अरबों में आवश्यक होते हैं, और निर्माण समय वर्षों में, यदि दशकों में नहीं, लगता है। इससे कुछ समस्याएँ उत्पन्न होती हैं:

• सरकारी फंडिंग से धन प्राप्त करने में कठिनाई, क्योंकि प्रोजेक्ट की शुरुआत और पहली बिजली उत्पादन की तिथि के बीच बहुत बड़ा समय अंतराल होता है।
• यह छोटे देशों या दूरस्थ क्षेत्रों के लिए उपयुक्त नहीं है, और कुछ हद तक पूरे पावर ग्रिड को परमाणु ऊर्जा संयंत्र के अनुसार अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।
• जब कुछ गलत होता है, तो स्थानीय घटना के बजाय यह महाद्वीपीय स्तर की आपदा बन सकती है।
• प्रत्येक बड़े प्रोजेक्ट का एक कस्टम प्रयोगात्मक डिजाइन होता है, जिससे उद्योग अपने उत्पादन प्रक्रिया में किसी भी प्रकार की मानकीकरण विकसित नहीं कर पाता।

पिछले कुछ दशकों में बड़े केंद्रीकृत ऊर्जा संयंत्रों की विफलता के बाद यह अंतिम बिंदु विशेष रूप से उजागर होता है, जिसने उद्योग को प्रभावी रूप से जमे रहने का कारण बना दिया। इसने जर्मनी जैसे देशों में इसकी पूरी (और संभवतः स्थायी) विनाश भी कर दिया।

जितना बड़ा ऊर्जा संयंत्र होगा, उतनी ही अधिक ऊर्जा एक ही स्थान पर उत्पन्न होगी। इससे रिएक्टर की ठंडक करना अत्यधिक कठिन और यदि कुछ गलत हो तो अत्यधिक खतरनाक हो जाता है।

इसलिए अब ध्यान छोटे रिएक्टरों की ओर मुड़ रहा है जिन्हें SMR (छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर) कहा जाता है। इन्हें श्रृंखला में निर्मित किया जाएगा, जैसे जहाज़ या मशीनरी, और ट्रकों द्वारा उनके पावर प्लांट साइट पर ले जाया जाएगा। मॉड्यूलर भाग इस तथ्य से आता है कि SMR-आधारित परमाणु पावर प्लांट 4-20 “मॉड्यूलर” पावर जेनरेटर शामिल करेगा, जो सभी एक समान होंगे।

उद्योगिक गर्मी, सैन्य अड्डे, दूरस्थ समुदायों, या यहाँ तक कि चंद्र बेस जैसी विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए माइक्रो-रिएक्टर विकसित करने का भी एक रुझान है।

स्रोत: IAEA

गलत डिजाइन और ईंधन?

डिज़ाइन

एक और चर्चा प्लांटों के स्वयं के डिज़ाइन की है। कुछ विशेषज्ञ तर्क देते हैं कि जल-शीतित डिज़ाइन मूलतः कम सुरक्षित होते हैं, क्योंकि उन्हें निरंतर जल प्रवाह की आवश्यकता होती है, जो पंपों और पाइपिंग की जटिल प्रणाली पर निर्भर करता है, वही चीज़ जो फ़ुकुशिमा घटना में विफल हुई।

विभिन्न शीतन डिज़ाइन विकसित किए जा रहे हैं, जिनका लक्ष्य निष्क्रिय सुरक्षा है, जिससे यह सुनिश्चित हो कि यदि कुछ गलत हो तो रिएक्टर बिना किसी बाहरी हस्तक्षेप के ठंडा हो जाए।

ईंधन चयन

अन्य लोग ईंधन के रूप में यूरेनियम पर ध्यान देने की आलोचना करते हैं। मूलभूत भौतिकी कारणों से, इस ईंधन को विकल्पों पर प्राथमिकता दी गई थी क्योंकि यूरेनियम से उत्पन्न ऊर्जा प्लूटोनियम बनाती है। और प्लूटोनियम परमाणु हथियारों का एक मुख्य घटक है।

1950-1980 के दौरान, जब अधिकांश परमाणु उद्योग का जन्म हुआ, इसे एक गुण माना जाता था। यह शीत युद्ध के बाद था, और कई राष्ट्रों द्वारा परमाणु हथियार सामग्री की आवश्यकता को अपनी सुरक्षा की आवश्यकता माना जाता था। आज सार्वजनिक राय में यह बहुत कम स्वीकार्य है, विशेष रूप से परमाणु प्रसार और आतंकवाद के खतरे के साथ।

इसके अतिरिक्त, यूरेनियम मूलतः एक अधिक जोखिमपूर्ण ईंधन है, जिसमें अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं का जोखिम अधिक होता है। इसलिए कई परमाणु उत्साही और स्टार्टअप अब थोरियम रिएक्टरों की खोज की वकालत कर रहे हैं।

नवाचार में एक बाधा

यदि आप 1-2 साल पहले किसी विशेषज्ञ से पूछते, तो अधिकांश कहते कि उन्हें लगता था कि SMR परमाणु उद्योग का भविष्य होंगे।

“SMRs के साथ, हमने ग्राहकों का एक पूरा स्पेक्ट्रम खोला है।”

Rolls Royce CEO

लेकिन हाल ही में नुस्केल के कार्बन फ्री पावर प्रोजेक्ट के रद्द होने के साथ, यह सवाल उठता है कि क्या SMR नवीकरणीय और पारंपरिक परमाणु के साथ लागत प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं। या सम्पूर्ण रूप से परमाणु, क्योंकि Finland और the USA में हाल ही में खुले “पारंपरिक” परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में लागत ओवररन के कारण दसियों अरब डॉलर खर्च हुए हैं।

यदि यह पूरी ऊर्जा उद्योग, जिसमें नवीकरणीय भी शामिल हैं, के लिए समान स्थिति नहीं होती, तो लागत में यह वृद्धि चिंताजनक हो सकती है।

यह कुछ हम अपने लेख “The 2023 Renewable Energy Crash” में गहराई से जांचते हैं। संक्षेप में, पवन टरबाइन और सौर पैनल निर्माताओं, साथ ही परमाणु ऊर्जा संयंत्र निर्माताओं, को कई समस्याओं के संयोजन से पीड़ित होना पड़ा है:

• धातु, कंक्रीट और ऊर्जा जैसी वस्तुओं की बढ़ती लागत, जो सभी औद्योगिक प्रोजेक्ट्स के लिए आवश्यक हैं।
• सामान्य महंगाई, जो कुशल श्रम की लागत बढ़ाती है।
• आपूर्ति श्रृंखला में व्यवधान, महामारी के कारण, अंतर्राष्ट्रीय व्यापार मार्गों में समस्याएँ, और पश्चिम बनाम रूस और चीन के बीच व्यापार युद्ध और प्रतिबंध।
• ब्याज दरों में वृद्धि, जिससे पावर जनरेशन जैसे पूँजी-गहन प्रोजेक्ट्स की लागत में काफी बढ़ोतरी होती है।

इन सभी घटनाओं से ऊर्जा उत्पादकों, सभी ऊर्जा उत्पादकों, की क्षमता प्रभावित होती है कि वे संयंत्रों को पहले नियोजित लागत से सस्ता प्रदान कर सकें। लेकिन यदि हम अब से ऊर्जा का उपयोग न करने की योजना नहीं बनाते, तो यह कुछ ऐसा है जिसे पुनः मूल्य निर्धारण की आवश्यकता होगी।

फॉसिल ईंधन, नवीकरणीय, या परमाणु, सभी उच्च महंगाई, उच्च दर वाले आर्थिक माहौल में सबसे अधिक लागत करेंगे। इसलिए “नवीकरणीय और SMR को चुनें” जैसी बाजार प्रतिक्रिया इस संदर्भ में लागत वृद्धि के कारण वास्तव में तर्कसंगत नहीं है।

सिर्फ शुरुआत ही हुई है

पायलट प्लांटों के रद्द होने के बारे में चिंताएँ संभवतः मुद्दे को समझने से चूक रही हैं। कार्बन फ्री पावर प्रोजेक्ट परिभाषा के अनुसार एक पायलट प्रोजेक्ट था।

अन्य परमाणु प्रोजेक्ट्स की तुलना में SMR की लागत में कमी दो स्रोतों से आने की उम्मीद है:

1. दसियों और सैकड़ों समान पावर प्लांट्स में R&D लागत का अमोर्टाइज़ेशन।
2. असेंबली लाइन की निरंतर कार्यप्रवाह, जिससे अनुकूलन और पैमाने की अर्थव्यवस्था संभव हो।

इसलिए यह संभावना है कि किसी भी SMR की पहली 5 या यहां तक कि 10 पावर प्लांट्स के लिए लागत कुछ हद तक अधिक होगी। केवल जब यह पूरी गति से चलना शुरू करेगा, तब डिजाइन के आर्थिक लाभ स्पष्ट होंगे। यह उसी तरह है जैसे प्रोटोटाइप कार का प्रति इकाई लागत एक स्थापित और बड़े पैमाने पर निर्मित मॉडल से अधिक होता है।

यह नवाचार उद्योगों में एक प्रसिद्ध घटना है, जिसे “डैथ वैली” कहा जाता है। प्रत्येक चरण के बीच, उत्साह का शिखर, उसके बाद निराशा का शिखर आता है। दीर्घकालिक निवेशक और सार्वजनिक निवेश इन नकारात्मक अवधियों के दौरान नवाचार उद्योगों को सहारा देते हैं और दीर्घकालिक प्रगति को पोषित करते हैं।

स्रोत: ThirdDerivative.org

और यदि नुस्केल का विशिष्ट डिज़ाइन बहुत महँगा साबित होता है, तो यह पिघला नमक, थोरियम, HALEU ईंधन, या परमाणु पावर बार्ज (नीचे देखें) के बारे में थोड़ा बताता है।

समग्र रूप से, ऐसा लगता है कि उद्योग फिर से नवाचार शुरू कर रहा है, संभवतः यूक्रेन युद्ध द्वारा उत्पन्न ऊर्जा संकट से प्रेरित। मध्य पूर्व में तनाव बढ़ने के साथ, 1970 के दशक की ऊर्जा संकट की पुनरावृत्ति असंभावित नहीं है और यह परमाणु उद्योग पर वही प्रभाव डालेगा, जिससे फ्रांस जैसे देशों को अपनी बिजली का 70% परमाणु से उत्पन्न करने की आवश्यकता पड़ेगी।

SMR नवप्रवर्तकों का चयन

यह लेख कुछ SMR नवाचार डिज़ाइनों को देख रहा है, पूरी सूची World Nuclear Association की वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

NuScale Power Corporation (SMR)

SMR मूल्य चार्ट

NuScale एक नई प्रकार के परमाणु रिएक्टर डिज़ाइन, छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर (SMRs), में अग्रणी है।

NuScale का मुख्य डिज़ाइन ट्रकों द्वारा परिवहन योग्य है और प्रत्येक मॉड्यूल पर 77 MWe उत्पादन करेगा, एक पूर्ण पावर प्लांट में अधिकतम 12 मॉड्यूल के साथ लगभग 1GW नाममात्र शक्ति के लिए।

स्रोत: Nuscale

यह डिज़ाइन इतना छोटा है कि इसे बंद किए गए कोयला पावर प्लांट की साइट पर लागू किया जा सकता है, जिससे यह पहले से निर्मित सभी सुरक्षा और ग्रिड बुनियादी ढांचे को पुन: उपयोग कर सके। NuScale भी US Nuclear Regulatory Commission (NRC) द्वारा प्रमाणित पहला SMR था।

कंपनी ने पहले ही रोमानिया में अनुबंध सुरक्षित किए हैं। यह 15+ अन्य संभावित ग्राहकों को SMR तैनात करने के लिए प्रतिबद्ध और 120+ संभावित ग्राहकों को देख रही है। इसके अलावा स्टील मिलों जैसे औद्योगिक ग्राहकों को अपने संचालन को डिकार्बनाइज़ करने और सस्ती, विश्वसनीय शक्ति स्रोत सुरक्षित करने की तलाश है।

हालांकि यह अपने कार्बन फ्री पावर प्रोजेक्ट के कारण, जो यूटा एसोसिएटेड म्युनिसिपल पावर सिस्टम्स (UAMPS) के साथ था, लागत वृद्धि के कारण रद्द हो गया, SMR की आर्थिक व्यवहार्यता पर प्रश्न उठाने के केंद्र में है। कंपनी के शेयर मूल्य ने इस समाचार पर गंभीर गिरावट देखी, हालांकि बाद में कुछ हद तक पुनः उभरा।

General Electric (GE) / Hitachi (HTHIY)

GE मूल्य चार्ट

GE, Hitachi के सहयोग से, BWRX-300 छोटा मॉड्यूलर रिएक्टर विकसित कर रहा है। यह दो कंपनियों के परमाणु ऊर्जा अनुभव को उपयोग में लाकर इस 300 MW रिएक्टर को बनाता है।

स्रोत: GE

GE को ओंटारियो पावर जेनरेशन और सस्कपावर, सस्कैचेवान में, कनाडा में पायलट SMR प्रोजेक्ट्स के लिए चुना गया है।

अमेरिका में, इसका टेनेसी वैली अथॉरिटी के साथ समझौता है और कई अन्य उपयोगिता कंपनियों के साथ चर्चा में है।

वैश्विक स्तर पर, इसे पोलैंड में 79 SMR के बेड़े के लिए चुना गया है, जिसे कंपनी Orlen द्वारा 2038 तक तैनात किया जाएगा। इसे एस्टोनिया, चेक गणराज्य, और स्वीडन में भी चुना गया है, और यूके तथा विश्व के अन्य हिस्सों में आगे की बिक्री के लिए चर्चा में है।

GE/Hitachi की BWRX-300 को बढ़ावा देने में सफलता प्रभावशाली है और यह SMR उद्योग में सबसे बड़ा अंतरराष्ट्रीय सफलता हो सकता है। यह संभावना है कि इस डिज़ाइन की लोकप्रियता केवल उसकी इंजीनियरिंग पर नहीं, बल्कि उसके मूल कंपनियों की प्रतिष्ठा, उनके प्रभाव नेटवर्क, और उपलब्ध वित्तीय समर्थन की निश्चितता पर भी आधारित है, छोटे स्टार्टअप्स की तुलना में।

Rolls-Royce Holdings plc (RYCEY)

Rolls-Royce (RRU.DE ) केवल लक्ज़री कारों का निर्माता नहीं है, बल्कि एयरोनॉटिक्स (विशेष रूप से जेट इंजन) और उन्नत इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी में भी एक नेता है।

कंपनी ब्रिटिश SMR प्रौद्योगिकी में अग्रणी बनने की तलाश में है। इसका डिज़ाइन प्रत्येक मॉड्यूल पर 470 MW प्रदान करता है।

स्रोत: Rolls Royce

Rolls Royce नीदरलैंड में अपने SMR के तैनाती पर चर्चा कर रहा है। यह स्वीडन और फ़िनलैंड में भी चर्चाओं में है, साथ ही चेक गणराज्य (जिसमें कार निर्माता Skoda शामिल है), और पोलैंड में भी।

Rolls-Royce मुख्य रूप से यूरोपीय बाजारों और औद्योगिक अनुप्रयोगों पर केंद्रित दिखता है, जो महाद्वीप द्वारा अनुभव किए जा रहे ऊर्जा संकट को देखते हुए एक समझदार विकल्प है। यह संकट संभवतः सुएज़ नहर के बंद होने से ऊर्जा आयात पर प्रभाव डाल सकता है, जैसा कि हमने अपने लेख “Fossil Fuel Supplies Troubles – Looming Shipping And Energy Crisis” में चर्चा की थी।

Westinghouse: Cameco (CCJ) and Brookfield Renewable Partners L.P. (BEP)

BEP मूल्य चार्ट

Westinghouse Nuclear ने अमेरिकी परमाणु ऊर्जा में शुरुआत से ही अग्रणी भूमिका निभाई है। इसे हाल ही में यूरेनियम खननकर्ता Cameco (49%) और विशाल कम-कार्बन उपयोगिता BEP (51%) द्वारा संयुक्त रूप से अधिग्रहित किया गया है, जो बड़े Brookfield निवेश निगम (BN) का हिस्सा है, जिसके प्रबंधन में $850B हैं।

Westinghouse का AP300 SMR डिज़ाइन उसके पारंपरिक AP1000 रिएक्टरों का छोटा संस्करण है। वर्तमान में, चीन में 4 AP1000 संचालित हो रहे हैं, और चीन में 6 अधिक निर्माणाधीन हैं और जॉर्जिया, USA में 2 (जॉर्जिया का Vogtle प्रोजेक्ट भी विलंब और लागत ओवररन के लिए कुख्यात) हैं, साथ ही पोलैंड में 3-6 रिएक्टर और भारत में 6 के लिए एक प्रोजेक्ट है।

990MW की शक्ति क्षमता के साथ, यह SMR डिज़ाइन पारंपरिक और “छोटे” रिएक्टरों के बीच की रेखा पर चलता है।

स्रोत: Westinghouse

चूंकि यह सीधे सूचीबद्ध नहीं है, Westinghouse में हिस्सेदारी पाने के लिए निवेशकों को तय करना होगा कि वे BEP की नवीकरणीय ऊर्जा गतिविधियों में अधिक रुचि रखते हैं या Cameco की यूरेनियम खनन गतिविधियों में।

फिर भी, Westinghouse परमाणु ऊर्जा में एक दिग्गज है, जिसका उद्योग मानक स्थापित करने का लंबा इतिहास है, विशेष रूप से प्रेशराइज्ड वाटर डिज़ाइन, जो दशकों तक परमाणु उद्योग को प्रभुत्व में रखेगा।

TerraPower

यह निजी-स्वामित्व वाली कंपनी बिल गेट्स द्वारा उल्लेखनीय रूप से समर्थित है। जबकि बड़े निगम और नुस्केल मुख्यतः परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के पारम्परिक डिज़ाइन को आकार और उत्पादन विधि में सुधार करने की कोशिश कर रहे हैं, TerraPower इसे मूल रूप से बदलने की कोशिश कर रहा है।

इसकी मुख्य नवाचार एक पिघला हुआ नमक रिएक्टर है, जिसे कंपनी GE-Hitachi के साथ साझेदारी में Natrium रिएक्टर विकसित करने के लिए उपयोग कर रही है, जो 345MWe रिएक्टर है। यह तकनीक व्योमिंग में एक सेवानिवृत्त कोयला प्लांट में तैनात की जानी चाहिए। यह Molten Chloride Fast Reactor (MCFR) डिज़ाइन पर भी काम कर रहा है।

पिघले हुए नमक दोनों ईंधन के रूप में कार्य करते हैं, जिसमें रेडियोधर्मी तत्व होते हैं, और कूलेंट के रूप में। यह इसे मूलतः अधिक सुरक्षित बना सकता है, क्योंकि अत्यधिक तापमान पर नमक का विस्तार होता है, जिससे स्वचालित रूप से परमाणु प्रतिक्रिया कम हो जाती है, और तापमान घट जाता है।

यह निरंतर रिफ्यूलिंग की अनुमति देगा, बजाय हर 18-24 महीने में रिएक्टर को बंद करने के। यह विभिन्न समृद्धि स्तरों के यूरेनियम ईंधन को स्वीकार कर सकता है, जिससे यह अधिक लचीला बनता है।

चूंकि न्यूट्रॉन पारम्परिक परमाणु रिएक्टर की तरह धीमे नहीं होते, यह प्रतिक्रिया को बहुत अधिक कुशल बनाता है।

स्रोत: Terrapower

इन मूलभूत नवाचारों के बावजूद, TerraPower के लिए यह पर्याप्त नहीं है। यह “लंबी अवधि का लक्ष्य” Traveling Wave Reactor (TWR®) डिज़ाइन विकसित कर रहा है, जो सदीयों तक गैर-समृद्ध यूरेनियम पर चल सकता है, और पारम्परिक डिज़ाइनों से 30 गुना अधिक कुशल हो सकता है।

परमाणु ऊर्जा उद्योग, जो पिछले रिएक्टर मेल्टडाउन की गलती दोहराने से बचने के लिए सतर्क है, वर्तमान में किसी भी मूलभूत नए डिज़ाइन के प्रति अत्यधिक संदेहपूर्ण है। यह दोनों पक्षों में TerraPower के लिए काम कर सकता है। एक ओर, उनका मूलभूत और नवाचारी दृष्टिकोण एक अनोखा और अधिक सुरक्षित डिज़ाइन बना सकता है। दूसरी ओर, उन्हें नियामक प्राधिकरणों को अपने परमाणु रिएक्टरों के प्रयोगात्मक लॉन्च को स्वीकार कराने के लिए कठिन संघर्ष का सामना करना पड़ सकता है।

Terrestrial Energy

एक अन्य पिघला नमक कंपनी Terrestrial Energy (IMSR ) है, जिसके पास  Integral Molten Salt Reactor है।

कंपनी का दावा है कि वह पिघले नमक रिएक्टर डिज़ाइनों की एक प्रमुख समस्या को हल करती है, जो ग्रेफाइट मॉडरेटर की आयु से संबंधित है। रिएक्टर कोर को पूरी तरह एकीकृत इकाई बनाकर, इसे आसानी से बदलने योग्य बनाता है, जिसकी आयु 7 वर्ष है।

यह डिज़ाइन भी अन्य पिघले नमक रिएक्टरों के समान लाभ प्रदान करता है, जैसे बेहतर सुरक्षा और उच्च तापमान के कारण उच्च दक्षता।

Moltex Energy

Moltex एक यूके-आधारित कंपनी है जो एक परमाणु कचरा जलाने वाला रिएक्टर विकसित कर रही है, जिसे Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR-W) कहा जाता है, जो कनाडा के पॉइंट लेप्रो में स्थित है।

डिज़ाइन अपनी ऊर्जा आउटपुट को जल्दी बदल सकता है, जिससे यह अंतराल वाले नवीकरणीय ऊर्जा को पूरक करने के लिए एक आदर्श मेल बनता है।

“यह उन्नत परमाणु तकनीक गैस-चालित पावर स्टेशन की लचीलापन रखती है, लेकिन यह कम लागत पर और बिना कार्बन उत्सर्जन के बिजली उत्पन्न करती है,”

MoltexFLEX

रिएक्टर में कोई चलने वाले भाग नहीं होते और यह निष्क्रिय रूप से ठंडा होता है, जिससे पारम्परिक रिएक्टर की तुलना में बहुत कम निगरानी की आवश्यकता होती है।

क्योंकि Moltex परमाणु कचरे पर निर्भर करता है, यह मानक या SMR डिज़ाइनों को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं कर सकता। हालांकि यह सस्ती ऊर्जा उत्पादन, साथ ही परमाणु कचरे को कम करने और मांग पर कम-कार्बन ऊर्जा का अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और लचीला स्रोत प्रदान करने में एक अनोखा स्थान ले सकता है।

Rosatom

रूसी परमाणु राज्य कंपनी दशकों से उद्योग में अग्रणी रही है। यह छोटे रिएक्टर के समान कुछ विकसित करने वाली पहली कंपनियों में से एक थी। वर्तमान में, यह SMR विकास पर वास्तव में केंद्रित नहीं लगती, सिवाय समुद्री परमाणु शक्ति के।

पहले से लागू विचार यह है कि एक जहाज़ पर एक छोटा परमाणु पावर प्लांट स्थापित किया जाए, जो परमाणु पनडुब्बियों या विमान वाहकों को शक्ति प्रदान करने वाले समान हो। यह तैरता पावर प्लांट तब उन क्षेत्रों में तैनात किया जा सकता है, जहाँ इसकी आवश्यकता हो, रूस के मामले में मुख्यतः आर्कटिक महासागर में शहरों और औद्योगिक साइटों के लिए।

यह डिज़ाइन समर्पित शिपयार्ड में श्रृंखला में भी निर्मित किया जा सकता है, जो पहले से ही परमाणु-संचालित युद्धपोत बनाने में अनुभवी हैं।

स्रोत: Power Technology.com

विश्व की 80% जनसंख्या तटीय क्षेत्रों में रहने के साथ, यह डिज़ाइन लोकप्रिय हो सकता है। अभी के लिए, envisaged व्यापार मॉडल Rosatom द्वारा पावर बार्ज का स्वामित्व और संचालन, और बिजली की बिक्री, जिसमें विदेशी देशों में भी शामिल है होगा।

यह एक निश्चित स्तर की लचीलापन भी प्रदान करता है, जिससे आपदा जैसे तूफ़ान से प्रभावित क्षेत्रों में पावर प्लांट को स्थानांतरित किया जा सके, या कम ऊर्जा बुनियादी ढांचे वाले दूरस्थ क्षेत्रों में ले जाया जा सके।

Seaborg

Rosatom का परमाणु बार्ज / तैरता पावर स्टेशन का अवधारणा रूस के लिए अनोखी नहीं है, और भू-राजनीतिक स्थिति को देखते हुए, यह संभावना नहीं है कि रूसी डिज़ाइन निकट भविष्य में पश्चिमी देशों और उनके सहयोगियों में लोकप्रिय होगा।

यहाँ डेनिश कंपनी Seaborg आती है। कंपनी एक कॉम्पैक्ट पिघला नमक रिएक्टर विकसित कर रही है, जो 800 MW तक का तैरता पावर प्लांट भी है।

स्रोत: Seaborg

Seaborg रिएक्टरों का समुद्री-आधारित डिज़ाइन तटीय राष्ट्रों के लिए उपयुक्त बनाता है, जिसमें इंडोनेशिया और नॉर्वे के साथ चर्चा चल रही है।

Seaborg वैश्विक शिपबिल्डिंग लीडर Samsung Heavy Industries के साथ मिलकर हाइड्रोजन और अमोनिया प्लांटों के साथ संयुक्त तैरते परमाणु पावर प्लांट विकसित करने पर काम कर रहा है।

इसलिए Seaborg एक परमाणु-चालित हाइड्रोजन और अमोनिया अर्थव्यवस्था का अभिन्न हिस्सा बन सकता है, जैसा कि हमारे लेख “The Other Hydrogen Fuel – Top 5 Green Ammonia Stocks” में वर्णित है।

X-Energy

X-Energy (XE ) की नवाचार परमाणु शक्ति में पारम्परिक समृद्ध यूरेनियम के बजाय एक अलग प्रकार के ईंधन, TRISO-X ईंधन, का उपयोग करना है।

TRISO-X ईंधन “हाई असेस लो एन्क्रिच्ड यूरेनियम” (HALEU) का उपयोग करता है, जिससे संचालन की अवधि लंबी होती है, जो लागत को कम करना चाहिए। इसका डिज़ाइन ईंधन में ही कंटेनमेंट सिस्टम को शामिल करने की भी योजना बनाता है, जिससे इसकी सुरक्षा प्रोफ़ाइल में अत्यधिक वृद्धि होती है।

इसका Xe-100 रिएक्टर एक हाई-टेम्परेचर गैस-कूल्ड रिएक्टर (HTGR) है, 80 MWe डिज़ाइन, जिसे परमाणु पावर प्लांट के 4^th पीढ़ी का हिस्सा माना जाता है। ऐसे रिएक्टर 400 मीटर सुरक्षा परिधि (परम्परागत डिज़ाइनों के 10 मील के मुकाबले) का दावा करते हैं।

X-Energy के डिज़ाइन में तकनीकी लाभ हो सकते हैं, लेकिन वे भू-राजनीतिक मुद्दों के प्रति भी संवेदनशील हो सकते हैं। HALEU ईंधन मुख्यतः रूस के Rosatom द्वारा US को आपूर्ति किया जाता है, और यह यूक्रेन युद्ध के कारण खतरे में पड़ सकता है. US के Centrus या फ्रांस के Orano से वैकल्पिक आपूर्ति विकसित होने में 5-10 साल लग सकते हैं, जिससे कंपनी की परमाणु ईंधन आपूर्ति जोखिम में पड़ सकती है।

कंपनी ने अक्टूबर 2023 में घोषणा की कि उसने X-Energy को सार्वजनिक सूचीबद्ध करने के लिए SPAC Ares Acquisition Corporation के साथ अपना समझौता समाप्त कर दिया ।

China

काफी समय तक रूस और पश्चिम से परमाणु प्रौद्योगिकी आयात करने वाला चीन तेजी से उद्योग में अग्रणी नवप्रवर्तक बन रहा है।

देश में 55 सक्रिय परमाणु पावर प्लांट हैं, 22 निर्माणाधीन हैं और 70 अन्य नियोजित हैं। कुल मिलाकर, उसने 2021 में 150 नए पावर प्लांट बनाने की महत्वाकांक्षा की घोषणा की. उसने दिसंबर 2023 में 4^th पीढ़ी के परमाणु पावर प्लांट का विश्व का पहला व्यावसायिक उत्पादन हासिल किया।

परम्परागत बड़े पावर प्लांटों के अलावा, चीनी कंपनियां एक एयर-कूल्ड थोरियम रिएक्टर भी विकसित कर रही हैं, जो जल-आधारित पारम्परिक डिज़ाइनों के लिए पर्याप्त पानी न होने वाले शुष्क क्षेत्रों के लिए उपयुक्त होगा।

इसके अलावा कंटेनर शिप्स को चलाने के लिए थोरियम कॉम्पैक्ट पिघला नमक डिज़ाइन का विकास भी हो रहा है, जो कोई कार्बन उत्सर्जन या रिफ्यूलिंग की आवश्यकता नहीं रखता। यह 1960 के “एटम फॉर पीस” कार्यक्रम में पहली बार कल्पित वाणिज्यिक परमाणु जहाजों के सपने को वास्तविकता बना सकता है, US Savannah। शायद प्रतीकात्मक रूप से, US Savannah को जनवरी 2023 में डीकमीशनिंग की घोषणा की गई।

US Savannah – स्रोत: ANS

Copenhagen Atomics

डेनिश कंपनी एक थोरियम-शक्तिप्राप्त पिघला नमक रिएक्टर बनाने की योजना बना रही है, जो मानकीकृत 40-फुट कंटेनरों में फिट हो सके।

कंपनी का दावा है कि उसका रिएक्टर $100,000 में या लीज़ पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो सकता है, जबकि 560°C तापमान पर 100 MW थर्मल पावर प्रदान करता है। पहला डेमो उत्पाद 2025 में अपेक्षित है।

स्रोत: Copenhagen Atomics

2028 तक, कंपनी अपनी पहली वेस्ट बर्नर बनाने की भी उम्मीद करती है। यह 100,000 वर्षों तक टिकने वाले रेडियोधर्मी कचरे को ले सकेगी और कचरे की खतरनाक अवधि को केवल 300 वर्षों में बदलते हुए शक्ति उत्पन्न करेगी।

एक साथ सभी सबसे उन्नत परमाणु नवाचारों (थोरियम, पिघले नमक, वेस्ट बर्नर, कंटेनर-आकार रिएक्टर) पर ध्यान केंद्रित करते हुए, Copenhagen Atomics संभवतः परमाणु उद्योग की सबसे महत्वाकांक्षी स्टार्टअप्स में से एक है। इसलिए इसका भविष्य का सफलता या विफलता काफी हद तक इस पर निर्भर करेगी कि नियामक ढांचा कितनी जल्दी मूलभूत नए परमाणु डिज़ाइनों को स्वागत करने के लिए बदल सकता है, न कि केवल कंपनी की तकनीकी उपलब्धियों पर।