काठमाडौं । चीन र अमेरिका पहिलो ग्रिड–स्तरको पारमाणविक विलयन (न्यूक्लियर फ्यूजन) ऊर्जा उत्पादन गर्न प्रतिस्पर्धामा छन् । दशकौंसम्म अमेरिकाले नेतृत्व गरेको भए पनि चीन अहिले दोब्बर लगानी गर्नुका साथै कीर्तिमानी गतिमा परियोजनाहरू बनाउँदै अगाडि बढिरहेको छ ।
स्वच्छ ऊर्जाको होली ग्रेल भनेर चिनिने न्यूक्लियर फ्युजनले पारम्परिक न्यूक्लियर फ्यूजनभन्दा चार गुणा बढी ऊर्जा उत्पादन गर्छ र कोइला जलाउने प्रक्रियाभन्दा ४० लाख गुणा बढी ऊर्जा दिन्छ ।
यसले हरितगृह ग्यास वा दीर्घकालीन रेडियोधर्मी फोहोर उत्पन्न गर्दैन । यदि सबै योजनाअनुसार अघि बढ्यो भने सन् २०५० सम्म यस उद्योगको मूल्य १ ट्रिलियन डलरभन्दा बढी पुग्नेछ ।
तर, सबैभन्दा ठूलो समस्या के हो ?
‘वर्तमान समयमा ब्रह्माण्डमा काम गर्ने एकमात्र विलयन ऊर्जा केन्द्र तारा मात्र हुन्,’ मासाचुसेट्स इन्स्टिट्युट अफ टेक्नोलोजी (एमआईटी) का आणविक विज्ञान र इन्जिनियरिङ प्राध्यापक डेनिस ह्वाइटले भने ।
अमेरिका पहिलो भए पनि किन पछाडि ?
१९५२ मा अमेरिकाले पहिलो पटक हाइड्रोजन बम परीक्षण गरेर ठूलो मात्रामा फ्यूजन प्रयोग गरेको थियो । त्यसयता सात दशक बितिसक्दा पनि वैज्ञानिकहरू ऊर्जा उत्पादनको लागि विलयन प्रतिक्रियालाई नियन्त्रण गर्ने प्रयास गरिरहेका छन् ।
विलयन प्रतिक्रिया त्यतिबेला हुन्छ जब हाइड्रोजन परमाणुहरू अति उच्च तापक्रममा पुग्छन् र आपसमा मिलेर प्लाज्मा नामक अति तातो ग्यास बनाउँछन् । सिद्धान्ततः यो प्रक्रियामा छुट्ने पिण्डलाई ठूलो मात्रामा ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ, तर प्लाज्मा नियन्त्रण गर्न अत्यन्तै गाह्रो छ ।
विलयन ऊर्जा उत्पादनका प्रमुख दुई विधिहरू छन्- टोकामाक प्रविधि र लेजर विलयन प्रविधि ।
टोकामाक प्रविधिमा शक्तिशाली चुम्बकहरू प्रयोग गरी प्लाज्मालाई धातुको डोनट जस्तो उपकरणमा नियन्त्रण गरिन्छ ।
लेजर प्रविधिमा उच्च–ऊर्जायुक्त लेजरहरू प्रयोग गरी सानो इन्धन छर्रालाई संकुचित गरेर विस्फोट गराइन्छ ।
२०२२ मा अमेरिका विलयनबाट वास्तविक ऊर्जा निकाल्न सफल
२०२२ मा अमेरिकाले लरेन्स लिभमोर नेशनल इग्निसन फेसिलेटी (एनआईएफ) मा पहिलो पटक विलयन प्रक्रियाबाट नेट–पोजिटिभ (नाफा दिने) ऊर्जा उत्पादन गर्न सफल भएको थियो ।
त्यसयता अमेरिकी निजी लगानी ८ अर्ब डलरभन्दा बढी पुगेको छ, जुन २०२१ मा १.२ अर्ब डलर मात्र थियो । फ्यूजन इन्डस्ट्री एशोसिएसन (एफआईए) का अनुसार यसको ४० सदस्य कम्पनीहरूमध्ये २५ वटा अमेरिका आधारित छन् ।
किन फ्युजनमा लगानी बढ्दैछ ?
परम्परागत आणविक ऊर्जाभन्दा फ्यूजन स्वच्छ, सुरक्षित र प्रभावकारी छ । कृत्रिम बौद्धिकता (एआई) डाटा सेन्टरहरूको ऊर्जा आवश्यकताहरू तीव्र रूपमा बढ्दै जाँदा ठूला प्रविधि कम्पनीहरू आणविक ऊर्जामा धेरै लगानी गरिरहेका छन् ।
अमेजन, गुगल र मेटाले २०५० भित्र विश्वव्यापी रूपमा न्यूक्लियर ऊर्जा तीन गुणा बढाउने प्रतिबद्धता जनाएका छन् ।
एफआईएका प्रमुख कार्यकारी अधिकृत (सीईओ) एन्ड्रयू होल्यान्ड भन्छन्, ‘यदि अमेरिका फ्जूजन ऊर्जा नेतृत्वमा रहन चाहन्छ भने यसमा ठूलो लगानी गर्नैपर्छ । नत्र चीनले यसमा अग्रता लिनेछ ।’
चीन किन अगाडि छ ?
अमेरिकासँग सबैभन्दा धेरै परमाणु प्लान्टहरू भए पनि चीन नयाँ परियोजनाहरू बनाउने मामलामा अगाडि छ ।
अमेरिकाले पहिलो रियाक्टर बनाएको चार दशकपछि मात्र चीन यस प्रविधिमा प्रवेश गरेको हो । तर, अहिले सबैभन्दा धेरै आणविक फ्यूजन प्लान्टहरू निर्माण गरिरहेको छ ।
चीनले २००० को दशकमा इन्टरनेशनल थर्माेन्यूक्लियर एक्सपेरिमेन्टल रियाक्टर परियोजनामा सामेल भएपछि विलयन प्रविधिमा प्रवेश गर्यो, तर आईटीईआर परियोजनामा प्रमुख ढिलाइहरू भइसकेका छन् ।
निजी क्षेत्रमा अमेरिका अझै अगाडि
विश्वभरि ८ अर्ब डलर बराबरको निजी लगानी छ, जसको ६ अर्ब डलर अमेरिका आधारित छ ।
एमआईटीबाट जन्मिएको कमोनवेल्थ फ्यूजन सिस्टमले लगभग २ अर्ब डलर संकलन गरिसकेको छ, जसमा बिल गेट्स, जेफ बेजोस र गुगलजस्ता लगानीकर्ताहरू छन् ।
वासिंगटनस्थित हेलिअनले ओपनएआईका साम अल्टम्यानलगायतका लगानीकर्ताहरूबाट १ अर्ब डलर उठाइसकेको छ ।
टीएई टेक्नोलोजिजले १.२ अर्ब डलर संकलन गरिसकेको छ ।
चीनका ठूला परियोजनाहरू
ईएएसटी परियोजनाले हालसालै सबैभन्दा लामो प्लाज्मा नियन्त्रण गर्न सफल भएको छ । सीआरएएफटी ७०० मिलियन डलरको लागतमा निर्माण भइरहेको छ । चीनको नयाँ लेजर फ्यूजन परियोजना एनआईएफभन्दा दुई गुणा ठूलो छ ।
चीनसँग विलयन विज्ञानमा संसारकै सबैभन्दा धेरै पेटेन्ट छन् र संयुक्त राज्य अमेरिकाभन्दा १० गुणा बढी पीएचडी वैज्ञानिकहरू छन् ।
‘पश्चिमी देशहरूमा सीमित प्रतिभा छ, जबकि चीन तीव्र गतिमा वैज्ञानिकहरू उत्पादन गरिरहेको छ,’ टीएईका सीईओ मिचल बिन्डरबाउर भन्छन् ।
उच्च-शक्ति चुम्बक, विशेष धातु र सेमिकन्डक्टर फ्यूजनन परियोजनाको लागि आवश्यक छन् ।
चीनले यी सामग्रीहरूमा नियन्त्रण जमाउने रणनीति बनाइरहेको छ, जसरी उसले सौर्य ऊर्जा र विद्युतीय सवारीसाधन (ईभी) ब्याट्री उद्योग नियन्त्रण गरेको थियो ।
विज्ञहरू चीनले उन्नत सामग्री विकासमा अमेरिकाभन्दा १० गुणा बढी लगानी गरिरहेको बताउँछन् । (एजेन्सीहरूको सहयोगमा)
