कोळसा ते फिजन: एक ऊर्जा संक्रमण लँडमार्क
नॉटिंगहॅमशायरमधील माजी West Burton Power Station, जी 1966 पासून विद्युत उत्पादनासाठी कोळसा जाळत होती आणि 2023 मध्ये बंद झाली, यूकेच्या पहिल्या फिजन पॉवर प्लांटच्या स्थळ म्हणून निवडली गेली आहे। घोषणा Spherical Tokamak for Energy Production कार्यक्रमासाठी एक महत्त्वपूर्ण संक्रमण चिन्हांकित करते — STEP म्हणून ओळखले जाते — विस्तारित संशोधन आणि डिजाइन टप्प्यापासून सक्रिय बांधकाम योजनेमध्ये।
Lord Patrick Vallance, विज्ञान, संशोधन आणि नवीनीकरणाचे यूकेचे मंत्री, बांधकाम भागीदाराचे नियुक्तीचे घोषणा केली आणि West Burton स्थळाच्या £200 मिलियन ($266 मिलियन) पुनरुज्जीवनाची सुरुवात केली — प्रारंभिक गुंतवणुक जी एक निवृत्त कोळसा अवसंरचना स्थळाला विश्वमानाचे अणु संशोधन आणि अंतिम विद्युत उत्पादन गंतव्यात रूपांतरित करेल।
STEP कार्यक्रम
STEP हा यूकेचा मुख्य प्रयास आहे जो 2040 च्या सुमारास व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य फिजन पॉवर प्लांट विकसित करण्यासाठी आहे। आंतरराष्ट्रीय ITER प्रकल्पाच्या विपरीत फ्रान्समध्ये — जो मोठ्या tokamak वर फिजनची वैज्ञानिक व्यवहार्यता प्रदर्शित करणे लक्षित करते — STEP स्पष्टपणे एक प्रोटोटाइप पॉवर प्लांट तयार करण्यासाठी डिজाइन केलेले आहे जो शुद्ध विद्युत उत्पादन करते। हा अभियांत्रिकी आणि व्यावसायिक उच्चाकांक्षा आहे, पूर्णपणे वैज्ञानिक नाही।
STEP च्या मूलातील spherical tokamak डिजाइन ITER मध्ये वापरलेल्या पारंपरिक tokamak भूमितीपेक्षा वेगळा आहे। एक spherical tokamak मध्ये पारंपरिक डिजाइनच्या डोनट-आकाराच्या torus च्या बजाय अधिक कॉम्पॅक्ट, गोलाकार प्लाজमा चेंबर असते। यूकेकडे Culham Centre for Fusion Energy द्वारे spherical tokamak संशोधनमध्ये गहन विशेषज्ञता आहे, ज्याने MAST Upgrade उपकरण संचालित केले आहे — आणि STEP कार्यक्रम थेट त्या अनुभवावर आहार करते।
West Burton का?
माजी कोळसा विद्युत स्टेशनच्या स्थळाची निवड योगायोग नाही। औद्योगिक विद्युत उत्पादन स्थळे अवसंरचना मालमत्ता प्रदान करते — ग्रीड जोडणी, शीतलन जल प्रणाली, जड भार वहन प्रवेश, आणि ऊर्जा क्षेत्र रोजगारासह समुदाय संबंध — जे greenfield स्थळावर स्थापित करण्यासाठी वर्षे आणि महत्त्वपूर्ण भांडवल घेईल। West Burton ची National Grid उच्च-व्होल्टेज प्रेषण प्रणालीला मौजूदा ग्रीड जोडणी विशेषतः मूल्यवान आहे; एक नवीन विद्युत प्लांट ग्रीडला जोडणे हा एक मोठा logistical आणि नियामक प्रयास आहे जो West Burton स्थळ लक्षणीयरित्या सरलीकृत करते।
प्रतीकात्मक परिमाण देखील महत्त्वपूर्ण आहे। कोळसा औद्योगिक क्रांतीचा ऊर्जा पाया होता, आणि ब्रिटन आपल्या शून्य-निव्वळ प्रतिबद्धतेचे भाग म्हणून पद्धतीने आपले कोळसा ईमारत निवृत्त करत आहे। माजी कोळसा स्थळावर फिजन ऊर्जा स्थापित करणे ऊर्जा सातत्यचा आख्यान तयार करते जो सरकार आणि STEP कार्यक्रम दोन्हीने जाणीवपूर्वक वापरला आहे।
फिजन टाइमलाइन
2040 पर्यंत व्यावसायिक फिजन शक्तीचे लक्ष्य मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा अवसंरचना विकासाच्या मानदंडांनुसार उচाकांक्षी आहे। nuclear fission संयंत्रांचे सामान्य बांधकाम टाइमलाइन अनुमोदनापासून प्रथम शक्तीपर्यंत 10-15 वर्षे असतात, आणि fusion अतिरिक्त अभियांत्रिकी आव्हानांचे प्रस्तुत करते — प्लाजमा नियंत्रण, tritium प्रजनन, intense neutron bombardment सहन करणारी सामग्री — जे fission संयंत्रांना सामना नाही करते।
2040 लक्ष्याचे समीक्षक नोट करतात की fusion ऐतिहासिकरित्या गेल्या 70 वर्षांमध्ये 30 वर्षे दूर असल्याचे वर्णन केले गेले आहे। समर्थक असे तर्क देतात की गेल्या दशकात high-temperature superconducting magnet तंत्रज्ञानमध्ये प्रगति द्वारे চালित fusion विज्ञान आणि अभियांत्रिकीमध्ये पूर्ववर्ती चारपेक्षा अधिक प्रगति झाली आहे जी अधिक कॉम्पॅक्ट, शक्तिशाली tokamak डिजाइन सक्षम करत आहे।
जागतिक स्पर्धा
यूके accelerated टाइमलाइनवर fusion चालवण्यात एकटा नाही। यूएस, चीन, दक्षिण कोरिया, आणि अनेक खाजगी fusion कंपन्या — Commonwealth Fusion Systems, TAE Technologies, आणि Helion Energy यांचा समावेश — सर्व 2030 आणि 2045 मधील टाइमलाइनवर व्यावसायिक fusion लक्ष्य करत आहेत। STEP कार्यक्रम यूकेला एक विश्वसनीय सरकार-समर्थित entry देते जे ऊर्जा सुरक्षा आणि आर्थिक विकास परिमाणे दोन्ही असलेल्या जागतिक fusion शर्यतीमध्ये बनत आहे।
हा लेख Interesting Engineering द्वारे reporting वर आधारित आहे। मूळ लेख वाचा।
Originally published on interestingengineering.com