संलयन ऊर्जा के सही रास्ते पर: राष्ट्रीय अकादमियों का अध्ययन पायलट फ्यूजन ऊर्जा कार्यक्रम की सिफारिश करता है जो एमआईटी के फ्यूजन दृष्टिकोण और स्पार्क परियोजना के साथ संरेखित हो

ऊर्जा स्रोत के रूप में संलयन के विकास पर एक नई रिपोर्ट, अमेरिका के अनुरोध पर लिखा. ऊर्जा सचिव, एक राष्ट्रीय संलयन रणनीति को अपनाने का प्रस्ताव है जो एमआईटी के प्लाज्मा विज्ञान और संलयन केंद्र द्वारा हाल के वर्षों में तैयार किए गए पाठ्यक्रम के साथ निकटता से मेल खाता है। (पीएसएफसी) और निजी तौर पर वित्त पोषित कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टम (सीएफएस), एक हालिया एमआईटी स्पिनआउट.

फ़्यूज़न तकनीक ने लंबे समय से सुरक्षित उत्पादन का वादा कायम रखा है, प्रचुर, कार्बन मुक्त बिजली, शुद्ध ऊर्जा लाभ उत्पन्न करने के लिए संलयन प्रतिक्रियाओं को बनाने और उपयोग करने की कठिन चुनौतियों पर काबू पाने के लिए संघर्ष करते हुए. लेकिन राष्ट्रीय विज्ञान अकादमियों की आम सहमति अध्ययन रिपोर्ट, अभियांत्रिकी, और चिकित्सा का कहना है कि चुंबकीय-कारावास संलयन प्रौद्योगिकी (1970 के दशक से एमआईटी फोकस) अब "अगले कई दशकों के भीतर संलयन उत्पन्न ऊर्जा को प्रदर्शित करने के लिए एक मार्ग प्रस्तावित करने के लिए पर्याप्त रूप से उन्नत है।"

यह यू.एस. को जारी रखने की सिफ़ारिश करता है. अंतरराष्ट्रीय आईटीईआर फ्यूजन सुविधा परियोजना में भागीदारी और "अनुसंधान और प्रौद्योगिकी के साथ एक राष्ट्रीय कार्यक्रम जो एक कॉम्पैक्ट पायलट प्लांट के निर्माण की ओर ले जाता है जो न्यूनतम संभव पूंजी लागत पर फ्यूजन से बिजली का उत्पादन करता है।"

वह दृष्टिकोण (रिपोर्ट में कहा गया है कि इसकी आवश्यकता होगी $200 कई दशकों तक अतिरिक्त वार्षिक निधि में मिलियन) नई पीढ़ी के सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट द्वारा प्रस्तुत अवसरों का लाभ उठाता है, रिएक्टर सामग्री, सिमुलेटर, और अन्य प्रासंगिक प्रौद्योगिकियाँ. समिति का विशेष जोर उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट में प्रगति पर है जो उच्च क्षेत्रों और छोटी मशीनों तक पहुंच सकते हैं।. रिपोर्ट में यू.एस. की सिफारिश की गई है. उच्च-क्षेत्र वाले बड़े-बोर चुम्बकों को सिद्ध करने का कार्यक्रम. उन्हें ITER जैसे अत्यधिक बड़े प्रयोगों की तुलना में सीखने और विकास के तेज़ और कम लागत वाले चक्रों को सक्षम करने वाले के रूप में देखा जाता है, जो कि तब तक लाइन पर नहीं आएगा 2025, जबकि उन कार्यक्रमों से प्राप्त ज्ञान से अभी भी लाभान्वित हो रहे हैं.

यह छोटा-तेज़-सस्ता दृष्टिकोण SPARC रिएक्टर अवधारणा में सन्निहित है, जिसे पीएसएफसी में विकसित किया गया था और यह 2020 के मध्य तक ऊर्जा-लाभ संलयन को प्रदर्शित करने और 2030 के दशक की शुरुआत तक व्यावहारिक रिएक्टर डिजाइन तैयार करने के सीएफएस के आक्रामक प्रयास की नींव बनाता है।. यह दृष्टिकोण इसी निष्कर्ष पर आधारित है कि उच्च-क्षेत्र उच्च-तापमान चुंबक एक गेम-चेंजिंग तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं. ए $30 उच्च-क्षेत्र वाले बड़े बोर सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट को प्रदर्शित करने के लिए सीएफएस और एमआईटी के बीच मिलियन कार्यक्रम एमआईटी में चल रहा है और यह कॉम्पैक्ट फ्यूजन ऊर्जा प्रणाली के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।. निजी तौर पर वित्तपोषित कुछ अन्य फ़्यूज़न कंपनियों द्वारा लगभग तुलनीय समय-सीमा की पेशकश करने के बावजूद, राष्ट्रीय अकादमियों की रिपोर्ट में प्रदर्शन संलयन रिएक्टरों के प्रदर्शित होने की कल्पना नहीं की गई है 2050 निर्धारित समय - सीमा.

रिपोर्ट यह भी पुष्टि करती है कि टोकामक दृष्टिकोण के वैज्ञानिक आधार पिछले दशक में मजबूत हुए हैं, इस दृष्टिकोण से आत्मविश्वास बढ़ रहा है, जो ITER और SPARC का आधार है, शुद्ध ऊर्जा लाभ प्राप्त करने और बिजली संयंत्र के लिए आधार बनाने में सक्षम है. इस बढ़े हुए विश्वास के आधार पर समिति एक पायलट पावर प्लांट के लिए प्रौद्योगिकी विकास के साथ आगे बढ़ने की सिफारिश करती है जो ग्रिड पर बिजली डालेगा.

“राष्ट्रीय अकादमियाँ एक बहुत ही विचारशील संगठन हैं, और वे आम तौर पर बहुत रूढ़िवादी होते हैं,बॉब मुमगार्ड कहते हैं, सीएफएस के मुख्य कार्यकारी अधिकारी. “हमें यह देखकर ख़ुशी हुई कि वे एक संदेश लेकर आए कि अब फ़्यूज़न में जाने का समय आ गया है, और वह कॉम्पैक्ट और किफायती रास्ता है. हमारा मानना ​​है कि विकास तेजी से होना चाहिए, लेकिन यह उन लोगों को मान्यता देता है जो चुनौती से निपटना चाहते हैं और उन चीजों को बताते हैं जो हम यू.एस. में कर सकते हैं. इससे ग्रिड पर बिजली डालने की दिशा में मदद मिलेगी।”

एंड्रयू हॉलैंड, हाल ही में गठित फ्यूज़न इंडस्ट्री एसोसिएशन के निदेशक और अमेरिकी सुरक्षा परियोजना में ऊर्जा और जलवायु के वरिष्ठ फेलो, ध्यान दें कि रिपोर्ट के लेखकों पर "एक सर्वसम्मत विज्ञान रिपोर्ट बनाने का आरोप लगाया गया था जो वर्तमान मार्गों को दर्शाती है।", और वर्तमान मार्ग आईटीईआर का निर्माण करना और वहां प्रायोगिक प्रक्रिया से गुजरना है, इस बीच एक पायलट प्लांट डिजाइन करते हुए, डेमो।"

आम सहमति को तेजी से आगे बढ़ने की ओर ले जाना, हॉलैंड जोड़ता है, सीएफएस जैसी कंपनियों से प्रायोगिक परिणामों की आवश्यकता होगी. "यही कारण है कि यू.एस. में निजी तौर पर वित्त पोषित कंपनियों का होना उल्लेखनीय है।". और दुनिया भर में वैज्ञानिक परिणाम खोजे जा रहे हैं जो इसे सामने लाएंगे. और यह निश्चित रूप से महत्वपूर्ण है कि इस अध्ययन का उद्देश्य सरकार-आधारित विज्ञान समुदाय को एक रणनीतिक योजना के बारे में सोचना है. इसे फ़्यूज़न समुदाय के एक साथ आने और अपनी प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए एक शुरुआती बंदूक के हिस्से के रूप में देखा जाना चाहिए।

या, मार्टिन ग्रीनवाल्ड के रूप में, पीएसएफसी के उप निदेशक और एक अनुभवी फ्यूजन शोधकर्ता, रखते है, “हमारे समुदाय में 20-वर्षीय योजना या 30-वर्षीय योजना के बारे में बहस करने की प्रवृत्ति है, लेकिन हम अपनी आँखें इस बात से नहीं हटाना चाहते कि हमें अगले तीन से पाँच वर्षों में क्या करने की ज़रूरत है. हो सकता है कि लंबे पैमाने पर हमारे बीच आम सहमति न हो, लेकिन अब क्या करना है इसके लिए हमें एक की जरूरत है, और जब से हमने SPARC परियोजना की घोषणा की है तब से यही लगातार संदेश रहा है - व्यापक समुदाय को शामिल करना और पहल करना.

“हमारे लिए महत्वपूर्ण बात यह है कि यदि संलयन का जलवायु परिवर्तन पर प्रभाव पड़ने वाला है, हमें शीघ्र उत्तर चाहिए, हम सदी के अंत तक इंतजार नहीं कर सकते, और वह शेड्यूल चला रहा है. जो निजी पैसा आ रहा है वह मदद करता है, लेकिन सार्वजनिक फंडिंग को इसके साथ जुड़ना चाहिए और पूरक होना चाहिए. प्रत्येक पक्ष की एक उचित भूमिका होती है. राष्ट्रीय प्रयोगशालाएँ बिजली संयंत्र नहीं बनातीं, और निजी कंपनियाँ बुनियादी शोध नहीं करती हैं।"

जबकि सार्वजनिक और निजी संगठनों में फ़्यूज़न के लिए कई दृष्टिकोण अपनाए जा रहे हैं, राष्ट्रीय अकादमियों की रिपोर्ट विशेष रूप से चुंबकीय कारावास प्रौद्योगिकी पर केंद्रित है. यह ऊर्जा विभाग की प्रतिक्रिया में रिपोर्ट की भूमिका को दर्शाता है 2016 अमेरिका पर जानकारी के लिए कांग्रेस का अनुरोध. आईटीईआर में भागीदारी, एक चुंबकीय-कारावास परियोजना. रिपोर्ट समिति की 19 विशेषज्ञों, जिन्होंने दो साल तक शोध किया, उन पर "अमेरिका में संलयन विज्ञान को सर्वोत्तम तरीके से कैसे आगे बढ़ाया जाए" से संबंधित प्रश्नों की खोज करने का भी आरोप लगाया गया। और "अमेरिका के संभावित विकल्प को देखते हुए संलयन ऊर्जा को साकार करने के लिए नींव को मजबूत करने के लिए वैज्ञानिक औचित्य और आवश्यकताएं।". आईटीईआर परियोजना में भागीदारी या नहीं।”

रिपोर्ट का प्रकाशन संलयन ऊर्जा में नवीनीकृत गतिविधि और रुचि के समय हुआ है, कुछ के साथ 20 निजी कंपनियाँ इसका विकास कर रही हैं, हालिया संघीय बजट में फंडिंग में बढ़ोतरी हुई है, और समग्र रूप से समुदाय की वकालत करने के लिए फ़्यूज़न इंडस्ट्री एसोसिएशन का गठन. लेकिन रिपोर्ट में चेतावनी दी गई है कि "हमारे अंतरराष्ट्रीय साझेदारों की योजनाओं की तुलना में संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए दीर्घकालिक अनुसंधान रणनीति की अनुपस्थिति विशेष रूप से स्पष्ट है।"

वह स्थिति विकसित हो सकती है. “डेढ़ महीने पहले डीसी में हितधारकों की हमारी बहुत अच्छी बैठक हुई थी, और निजी कंपनियों के बीच इसकी काफ़ी प्रतिध्वनि थी, अनुसंधान समुदाय, ऊर्जा विभाग, और दोनों पार्टियों के कांग्रेसी कर्मचारी,ग्रीनवाल्ड कहते हैं. “ऐसा लगता है जैसे गति है, हालाँकि हम अभी तक नहीं जानते कि इसका स्वरूप क्या होगा।" उन्होंने आगे कहा कि वाशिंगटन में नेविगेशन और संचार के लिए एक उद्योग संघ की स्थापना बहुत मददगार है.

“हम यह देखना पसंद करेंगे कि सभी फ़्यूज़न कंपनियों को ऊपर उठाने वाली चीज़ों में सरकार की भूमिका हो, उन्नत सामग्री प्रयोगशालाओं की तरह, रिएक्टरों से ऊष्मा निकालने की प्रक्रिया, योगात्मक विनिर्माण, सिमुलेशन, और अन्य उपकरण,मुमगार्ड कहते हैं. “सहयोग और सहयोग के कई अवसर हैं; प्रत्येक कंपनी में साझेदारियों का एक अलग मिश्रण होगा, यहां तक ​​कि कर्मियों के आदान-प्रदान पर भी जैसा कि हम एमआईटी के साथ करते हैं।"

स्रोत: news.mit.edu, पीटर डन द्वारा