जब आप आज लाइट का स्विच ऑन करते हैं, तो आप संभवतः कोयले, प्राकृतिक गैस, या यूरेनियम परमाणुओं के निरंतर विखंडन से चलने वाले ग्रिड से बिजली ले रहे होते हैं। लेकिन अगर कैलिफोर्निया में भौतिकविदों और वेंचर कैपिटलिस्टों के एक समूह की योजना सफल होती है, तो वही बल्ब अंततः उसी प्रक्रिया से संचालित होगा जो सूर्य को ऊर्जा देती है। इस सप्ताह, 'स्टार पावर' (सितारों की ऊर्जा) का सपना वाणिज्यिक दुनिया के एक महत्वपूर्ण कदम करीब आ गया क्योंकि इनर्शिया एंटरप्राइजेज (Inertia Enterprises) ने लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (LLNL) के साथ तीन प्रमुख समझौतों पर हस्ताक्षर किए।
इस सौदे के महत्व को समझने के लिए, हमें ऊर्जा के पीछे के मार्ग को खोजना होगा। आपके घर की बिजली एक टरबाइन से आएगी, जो भाप से घूमेगी, और वह भाप इतनी तीव्र प्रतिक्रिया से गर्म होगी जो एक तारे के केंद्र की नकल करती है। वह प्रतिक्रिया एक छोटी, हीरे की परत वाली ईंधन पेलेट के अंदर होती है जो एक बीवी (BB) से बड़ी नहीं होती। उस पेलेट को प्रज्वलित करने के लिए, आपको सर्जिकल सटीकता के साथ एक सोने के सिलेंडर पर प्रहार करने के लिए दुनिया के 192 सबसे शक्तिशाली लेजर की आवश्यकता होती है। और यह सब करने वाली मशीन बनाने के लिए, आपको सीरीज ए फंडिंग में $450 मिलियन की आवश्यकता है जो इनर्शिया ने हाल ही में सुरक्षित की है।
व्यापक परिप्रेक्ष्य में देखें तो, यह सिर्फ एक और तकनीकी साझेदारी नहीं है। यह मानव इतिहास के सबसे जटिल विज्ञान प्रयोगों में से एक को औद्योगिक रूप देने का प्रयास है।
दशकों तक, फ्यूजन ऊर्जा 'हमेशा के लिए तकनीक' थी—जो हमेशा तीस साल दूर रहती थी और कभी नहीं आती थी। 2022 के अंत में यह कहानी तब बदल गई जब LLNL में नेशनल इग्निशन फैसिलिटी (NIF) ने 'इग्निशन' हासिल किया। सरल शब्दों में, उन्होंने फ्यूजन प्रतिक्रिया से उतनी ऊर्जा प्राप्त की जितनी उन्होंने लेजर ऊर्जा उसमें डाली थी।
ऐतिहासिक रूप से, फ्यूजन अनुसंधान दो खेमों में बंटा हुआ है। अधिकांश स्टार्टअप सुपरहीटेड गैस (प्लाज्मा) के बादल को तब तक फंसाने के लिए विशाल मैग्नेट का उपयोग करते हैं जब तक कि परमाणु आपस में जुड़ न जाएं। हालांकि, इनर्शिया 'इनर्शियल कन्फाइनमेंट' पर दांव लगा रही है। मैग्नेट के बजाय, वे कच्ची शक्ति (raw power) का उपयोग करते हैं। लेजर के साथ ईंधन पेलेट पर प्रहार करके, वे इतना हिंसक और तेज विस्फोट (implosion) पैदा करते हैं कि ईंधन के पास फ्यूज होने के अलावा कोई विकल्प नहीं बचता।
हालांकि NIF ने साबित कर दिया कि भौतिकी काम करती है, लेकिन इसे कभी पावर प्लांट के रूप में डिजाइन नहीं किया गया था। यह एक विशाल, इमारत के आकार का वैज्ञानिक उपकरण है, जो हाल तक दिन में केवल कुछ ही बार फायर कर सकता था। एक वाणिज्यिक प्लांट के व्यवहार्य होने के लिए, इनर्शिया को यह पता लगाने की आवश्यकता है कि उस 'जीवन में एक बार' होने वाले विस्फोट को हर सेकंड कई बार कैसे दोहराया जाए।
यदि हम इस प्रक्रिया की बारीकियों को देखें, तो इसकी जटिलता चौंका देने वाली है। ऑपरेशन का मूल एक होहलरम (hohlraum) है—एक छोटा सोने का सिलेंडर। इसके अंदर ड्यूटेरियम और ट्रिटियम (हाइड्रोजन के आइसोटोप) युक्त ईंधन पेलेट होता है।
जब लेजर उस सोने के सिलेंडर के अंदर टकराते हैं, तो यह केवल गर्म नहीं होता; यह वाष्पीकृत हो जाता है, जिससे उच्च ऊर्जा वाले एक्स-रे का स्नान होता है। ये एक्स-रे ईंधन पेलेट की हीरे की कोटिंग से टकराते हैं, जिससे वह बाहर की ओर फट जाता है। न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, वह बाहरी विस्फोट एक समान और विपरीत आंतरिक दबाव (crush) पैदा करता है। ईंधन को कार की बैटरी में लेड (सीसा) से अधिक घनत्व तक संकुचित किया जाता है, जिससे तापमान सूर्य से भी अधिक गर्म हो जाता है।
इसका मतलब यह है कि एक सेकंड के अरबवें हिस्से के लिए, एक प्रयोगशाला में एक छोटा सूरज पैदा होता है। इनर्शिया के लिए चुनौती यह है कि जबकि NIF ने 1990 के दशक की तकनीक पर आधारित 192 लेजर का उपयोग किया था, एक वास्तविक पावर प्लांट को आधुनिक, कुशल और मजबूत हार्डवेयर की आवश्यकता होती है जो पहले शॉट के बाद पिघले नहीं।
बाजार के मोर्चे पर, इनर्शिया एक भीड़भाड़ वाले और अस्थिर क्षेत्र में प्रवेश कर रही है। वे अकेले नहीं हैं जो 'बोतल में बिजली' (lightning in a bottle) कैद करने की कोशिश कर रहे हैं। हालांकि, उनका $450 मिलियन का फंड उन्हें उद्योग के सबसे अच्छी तरह से वित्त पोषित खिलाड़ियों में से एक बनाता है।
| कंपनी | प्राथमिक दृष्टिकोण | मुख्य लाभ |
|---|---|---|
| Inertia Enterprises | लेजर (इनर्शियल कन्फाइनमेंट) | LLNL/NIF के साथ सीधी साझेदारी |
| Helion Energy | मैग्नेटिक एक्सीलरेटर | माइक्रोसॉफ्ट/सैम ऑल्टमैन द्वारा समर्थित |
| Commonwealth Fusion | हाई-फील्ड मैग्नेट | MIT से स्पिन-आउट |
| First Light Fusion | प्रोजेक्टाइल इम्पैक्ट | सरलीकृत 'टारगेट' डिजाइन |
दिलचस्प बात यह है कि यहां लक्ष्य केवल एक बेहतर लेजर बनाना नहीं है। यह एक आपूर्ति श्रृंखला (supply chain) बनाना है। पावर प्लांट चलाने के लिए, आपको हर साल लाखों सटीक-इंजीनियर्ड ईंधन पेलेट्स की आवश्यकता होती है। आपको ऐसे दर्पणों की आवश्यकता होती है जो निरंतर विकिरण का सामना कर सकें और एक वैक्यूम चैंबर जो दिन में 24 घंटे, एक सेकंड में दस बार फटने वाले छोटे ग्रेनेड के बराबर दबाव को झेल सके। भारी उद्योग आधुनिक जीवन की अदृश्य रीढ़ है, और इनर्शिया अनिवार्य रूप से खरोंच से एक नई कशेरुका (vertebrae) बनाने की कोशिश कर रही है।
औसत उपयोगकर्ता के लिए, एक्स-रे और होहलरम की बातें दूर की लगती हैं। लेकिन सफल फ्यूजन का प्रणालीगत प्रभाव बुनियादी होगा। सौर या पवन के विपरीत, फ्यूजन को इस बात से कोई फर्क नहीं पड़ता कि सूरज चमक रहा है या हवा चल रही है। यह 'बेसलोड' पावर प्रदान करता है—बिजली का वह स्थिर, निरंतर प्रवाह जो अस्पतालों को चालू रखता है और सर्वर फार्मों को गुंजायमान रखता है।
व्यावहारिक रूप से कहें तो, हम अभी भी अपने बिजली बिलों पर 'फ्यूजन पावर्ड' लेबल देखने से सालों दूर हैं। LLNL के साथ वर्तमान सौदे 'तकनीक हस्तांतरण' के बारे में हैं—करदाताओं द्वारा वित्त पोषित NIF में सीखे गए ब्लूप्रिंट और रहस्यों को लेना और उन्हें एक सुव्यवस्थित, स्केलेबल डिजाइन में अनुवादित करना।
बेशक, संदेह की गुंजाइश भी है। ऊर्जा का इतिहास ऐसे विघटनकारी विचारों से भरा पड़ा है जो लैब से लोडिंग डॉक तक जाने में विफल रहे। लागत अभूतपूर्व है, और इंजीनियरिंग बाधाएं प्रणालीगत हैं। हालांकि, तथ्य यह है कि एक निजी कंपनी के पास अब NIF के डेटा की चाबियां हैं, यह बताता है कि 'शुद्ध विज्ञान' का युग समाप्त हो रहा है, और 'फ्यूजन इंजीनियरिंग' का युग शुरू हो गया है।
अंततः, इनर्शिया एंटरप्राइजेज की सफलता इस बात से नहीं मापी जाएगी कि वे कितने वैज्ञानिक पेपर प्रकाशित करते हैं, बल्कि इस बात से मापी जाएगी कि वे कितनी कम कीमत पर एक किलोवाट-घंटा बिजली पैदा कर सकते हैं। हम एक ऐसी दुनिया से दूर जा रहे हैं जहाँ ऊर्जा कुछ ऐसी चीज़ है जिसे हम ज़मीन से खोदकर निकालते हैं, और एक ऐसी दुनिया की ओर बढ़ रहे हैं जहाँ ऊर्जा एक निर्मित उत्पाद (manufactured product) है।
नतीजतन, हम अंततः ऊर्जा को उसी तरह देख सकते हैं जैसे हम माइक्रोचिप्स को देखते हैं: कुछ ऐसा जो इंजीनियरिंग की इच्छाशक्ति के माध्यम से समय के साथ बेहतर, छोटा और अधिक कुशल होता जाता है। हालांकि आज खर्च किए गए $450 मिलियन एक बड़ी राशि लगती है, लेकिन यह वैश्विक ऊर्जा पर सालाना खर्च किए जाने वाले खरबों डॉलर की तुलना में ऊंट के मुंह में जीरा है।
उपभोक्ता के दृष्टिकोण से, सबसे अच्छी चीज़ जो आप कर सकते हैं वह है समयरेखा पर नज़र रखना। अपने बेसमेंट में फ्यूजन रिएक्टर की उम्मीद न करें, लेकिन 'स्वच्छ ऊर्जा' के इर्द-गिर्द बातचीत को 'हम बिजली कैसे बचाएं?' से 'हम इस प्रचुरता का उपयोग कैसे करें?' की ओर शिफ्ट होने की उम्मीद करें।
ऊर्जा ग्रिड को एक नाजुक, पुराने जाल के रूप में देखने के बजाय, हमें इसे एक मजबूत, उच्च-तकनीकी बुनियादी ढांचे के रूप में कल्पना करना शुरू करना चाहिए जो अंततः उस डिजिटल दुनिया से मेल खाता है जिसका वह समर्थन करता है। अगली बार जब आप किसी लैब में 'सफलता' के बारे में सुर्खियां देखें, तो याद रखें कि असली काम उबाऊ चीजों में हो रहा है: अनुबंध, आपूर्ति श्रृंखला और औद्योगिक स्केलिंग जो एक शानदार विचार को एक मूर्त वास्तविकता में बदल देती है।
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