సూర్యుడి శక్తిని భూమిపైకి తెస్తున్న భారత్: 2060 లక్ష్యంగా అణు సంలీన మహా కార్యక్రమం SST-భారత్
అంతులేని, శుభ్రమైన ఇంధన వనరు కోసం మానవాళి చేస్తున్న అన్వేషణలో భారతదేశం ఒక విప్లవాత్మక అడుగు వేసింది. దేశంలోని అగ్రగామి పరిశోధనా సంస్థ అయిన గుజరాత్‌లోని గాంధీనగర్‌లో ఉన్న ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ ప్లాస్మా రీసెర్చ్ (IPR), అణు సంలీన శక్తిని (Nuclear Fusion Energy) సాధించేందుకు ఒక సమగ్రమైన దీర్ఘకాలిక ప్రణాళికను ప్రకటించింది. ఈ ప్రాజెక్టు ముఖ్య ఉద్దేశం ఏమిటంటే, 2060 నాటికి 250 మెగావాట్ల విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగల పూర్తిస్థాయి ఫ్యూజన్ పవర్ ప్లాంట్‌ను (Fusion Power Plant) నిర్మించడం. ప్రస్తుతం ఉన్న అణు విద్యుత్ కేంద్రాలు విచ్ఛిత్తి (Fission) పై ఆధారపడి పనిచేస్తుండగా, సూర్యుడికి శక్తినిచ్చే సంలీనం (Fusion) వైపు భారత్ దృష్టి సారించడం ఈ ప్రణాళికలోని అత్యంత ముఖ్యమైన అంశం. మొదటగా, ఈ కార్యక్రమం కేవలం శక్తి ఉత్పత్తికి మాత్రమే కాకుండా, దేశం యొక్క సాంకేతిక మరియు ఇంజనీరింగ్ సామర్థ్యాలను గణనీయంగా పెంచడానికి ఒక జాతీయ కార్యక్రమంగా రూపుదిద్దుకుంటోంది. అందువల్ల, ఈ ప్రాజెక్టును ‘సూర్యుడిని సృష్టించడం’ (Creating the Sun) అనే లక్ష్యంతో పోల్చవచ్చు.
సంలీనం vs. విచ్ఛిత్తి: భవిష్యత్తు ఇంధనం ఎందుకు ముఖ్యం?
ఫ్యూజన్ మరియు ఫిషన్ మధ్య తేడాను తెలుసుకోవడం చాలా అవసరం. అయితే, ఫిషన్ అనేది భారీ పరమాణువును (యురేనియం వంటివి) విభజించడం ద్వారా శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. ఈ పద్ధతి ప్రస్తుతం విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తున్నప్పటికీ, దీని ద్వారా ప్రమాదకరమైన, ఎక్కువ కాలం ఉండే రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలు (Radioactive Waste) ఉత్పత్తి అవుతాయి. దీనితో పాటు, ఫిషన్ ప్రక్రియలో అదుపు తప్పితే పెను ప్రమాదాలు జరిగే అవకాశం ఉంది. కానీ, అణు సంలీనం (Nuclear Fusion) అంటే తేలికపాటి అణువులను (హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్‌లైన డ్యూటీరియం మరియు ట్రిటియం) కలిపి, హీలియంను ఏర్పరచడం ద్వారా భారీ మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేయడం. ఈ చర్యకు ఇంధనం సముద్రపు నీటి నుండి సులభంగా లభిస్తుంది. ఫలితంగా, ఫ్యూజన్ అనేది కార్బన్ ఉద్గారాలు లేని, దాదాపు అంతులేని ఇంధన వనరుగా పరిగణించబడుతుంది. ఫ్యూజన్ రియాక్టర్లు అంతర్గతంగా సురక్షితమైనవిగా భావిస్తున్నారు, ఎందుకంటే రియాక్షన్ ఆగిపోతే, ప్లాస్మా చల్లబడి తక్షణం ప్రక్రియ నిలిచిపోతుంది.
ఐపీఆర్ SST-భారత్: ఇండియా డెమో రియాక్టర్ దిశగా
ఐపీఆర్ (IPR) బృందం ఈ లక్ష్యాన్ని చేరుకోవడానికి ఒక కీలకమైన మధ్యంతర రియాక్టర్‌ను ప్రతిపాదించింది. దాని పేరు: SST-భారత్ (Steady-state Superconducting Tokamak-Bharat). ఈ రియాక్టర్, ఐపీఆర్ యొక్క ప్రస్తుత SST-1 పరిశోధనా కేంద్రం నుండి సాంకేతికపరంగా ఒక పెద్ద ముందడుగు. SST-భారత్ మొదటగా హైబ్రిడ్ రియాక్టర్‌గా పనిచేయాలని యోచిస్తున్నారు. దీని అర్థం, ఇది సంలీనం (Fusion) మరియు విచ్ఛిత్తి (Fission) రెండింటినీ మిళితం చేస్తుంది. తద్వారా, ప్రారంభ దశలోనే కొంత విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తూ, ఫ్యూజన్ సాంకేతికతపై మరింత అనుభవాన్ని పొందడానికి ఇది వీలు కల్పిస్తుంది. ఈ రియాక్టర్ మొత్తం 130 మెగావాట్ల శక్తిని ఉత్పత్తి చేయాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. అందులో 30 మెగావాట్లు ఫ్యూజన్ ద్వారా మరియు 100 మెగావాట్లు ఫిషన్ ద్వారా వస్తాయి. దీని నిర్మాణ వ్యయం దాదాపు ₹25,000 కోట్లు ఉంటుందని అంచనా.
అంతర్జాతీయ సహకారం, దేశీయ సాంకేతికత
భారతదేశపు ఫ్యూజన్ ప్రణాళికకు ప్రపంచవ్యాప్తంగా జరుగుతున్న పరిశోధనలు, ముఖ్యంగా ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ప్రాజెక్టులో భాగస్వామ్యం బలాన్ని ఇస్తోంది. ఫ్రాన్స్‌లో జరుగుతున్న ఈ ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద ఫ్యూజన్ ప్రాజెక్టులో భారత్ పూర్తి స్థాయి భాగస్వామి. అందువల్ల, ఐటీఈఆర్ (ITER) కోసం భారత్ అతిపెద్ద క్రయోస్టాట్‌ను (Cryostat) సహా అనేక క్లిష్టమైన భాగాలను విజయవంతంగా తయారు చేసి సరఫరా చేసింది. ఈ అనుభవం మన ఇంజనీరింగ్ నైపుణ్యాన్ని, అత్యాధునిక పదార్థాల (Superconducting Materials) అభివృద్ధిని పెంచింది. SST-భారత్ రియాక్టర్‌లో కృత్రిమ మేధస్సు (AI) మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్ (Machine Learning) వంటి సరికొత్త సాంకేతికతలను ఉపయోగించాలని IPR సూచించింది. ప్లాస్మా స్థిరత్వాన్ని పర్యవేక్షించడం మరియు నిర్వహించడం ద్వారా, AI ఫ్యూజన్ రియాక్షన్ సమయాన్ని పొడిగించడానికి సహాయపడుతుంది. దీనితో పాటు, రియాక్టర్ యొక్క వర్చువల్ నమూనాలు లేదా “డిజిటల్ ట్విన్‌లు” (Digital Twins) కూడా ఉపయోగంలోకి తీసుకురానున్నారు.
2060 లక్ష్యం: శక్తి స్వాలంబన వైపు ఒక ప్రయాణం
ఫ్యూజన్ కార్యక్రమం యొక్క అంతిమ లక్ష్యం 2060 నాటికి 250 మెగావాట్ల స్వచ్ఛమైన ఫ్యూజన్ పవర్‌ను ఉత్పత్తి చేసే పూర్తిస్థాయి ప్రదర్శన రియాక్టర్‌ను నిర్మించడమే. ఈ రియాక్టర్ 20 కంటే ఎక్కువ Q విలువను (Output to Input Ratio) కలిగి ఉండాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఇది వాణిజ్యపరంగా లాభదాయకమైన ఫ్యూజన్ శక్తికి ఒక కీలకమైన మైలురాయి. ఫలితంగా, 2070 నాటికి నికర సున్నా ఉద్గారాల (Net Zero Emissions) లక్ష్యాన్ని చేరుకోవడానికి ఈ కార్యక్రమం భారత ప్రభుత్వానికి ఒక బలమైన పునాదిగా మారుతుంది. ఇది కేవలం విద్యుత్తు గురించిన విషయం కాదు. ఇది భారతదేశం యొక్క సాంకేతిక స్వయంప్రతిపత్తిని (Technological Autonomy), శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాలలో ప్రపంచ నాయకత్వాన్ని పెంచే ఒక వ్యూహాత్మక జాతీయ కార్యక్రమం. ఫ్యూజన్ పరిశోధనలో వచ్చే విజయాలు ఎన్నో రకాల పరిశ్రమలకు, ముఖ్యంగా సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెట్‌లు, రోబోటిక్స్ మరియు రేడియేషన్‌ను తట్టుకోగల పదార్థాల (Radiation-Resistant Materials) తయారీలో కొత్త మార్గాలను తెరుస్తాయి.
సవాళ్లు మరియు దీర్ఘకాలిక విజయం (The Challenges and the Long-Term Success)
ఈ మహత్తర లక్ష్యాన్ని చేరుకోవడంలో అనేక సవాళ్లు ఉన్నాయి. ఇందులో ముఖ్యమైనది ప్లాస్మాను మిలియన్ల డిగ్రీల వద్ద స్థిరంగా, ఎక్కువ కాలం పాటు నిలబెట్టడం. అలాగే, ₹25,000 కోట్ల వ్యయంతో కూడిన ఈ ప్రాజెక్టుకు నిధులు సమకూర్చడం కూడా పెద్ద సవాలు. భారతదేశంలో ప్రస్తుతం సౌర మరియు పవన విద్యుత్తుపై ఎక్కువ దృష్టి పెట్టడం వల్ల, ఫ్యూజన్ వంటి దీర్ఘకాలిక R&D ప్రాజెక్టులకు నిధుల పోటీ ఉంటుంది. కానీ, ఐపీఆర్ రోడ్‌మ్యాప్ స్పష్టం చేస్తోంది: ఫ్యూజన్ శక్తి తక్షణ పరిష్కారం కాకపోవచ్చు. ఇది వ్యూహాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగిన ఒక శాస్త్రీయ ముందడుగు. మన భవిష్యత్తు తరాలకు సురక్షితమైన, అంతులేని శక్తిని అందించే ఈ ప్రయాణం భారతదేశాన్ని ప్రపంచ స్థాయిలో అగ్రగామి దేశంగా నిలబెడుతుంది. అందువల్ల, ఈ జాతీయ కార్యక్రమం దేశం యొక్క శక్తి భవిష్యత్తులో ఒక కీలకమైన మలుపు కానుంది.