ITER के लिए अंतिम यूरोपीय वैक्यूम वेसल के 16 साल लंबे निर्माण के भीतर की कहानी

फ्रांस के कैडाराचे में एक निर्माण स्थल पर हाल ही में एक विशाल स्टील घटक पहुंचा है, और इसकी उपस्थिति वैश्विक ऊर्जा अनुसंधान की समयरेखा में एक बदलाव का संकेत देती है। यह घटक अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर प्रायोगिक रिएक्टर (ITER) के लिए यूरोप द्वारा प्रदान किया गया पांचवां और अंतिम वैक्यूम वेसल सेक्टर है। इसे देखना उच्च श्रेणी के स्टील के 440 टन के पच्चर (wedge) को देखने जैसा है जो 14 मीटर से अधिक ऊंचा है। यह अकेला टुकड़ा एक बड़ी पहेली का हिस्सा है, जो पूरा होने पर 5,200 टन का डोनट के आकार का कक्ष बनाएगा जिसे नियंत्रित संलयन (fusion) प्रतिक्रिया रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इस सेक्टर की यात्रा DAHER के भारी-भरकम ट्रकों द्वारा इसे फ्रांसीसी ग्रामीण इलाकों से ले जाने से बहुत पहले शुरू हुई थी। इसकी शुरुआत 16 साल पहले इटली के डिजाइन कार्यालयों और कारखानों में हुई थी। यह समझने के लिए कि भारी उद्योग का इतना बड़ा टुकड़ा औसत घर को कैसे प्रभावित करता है, किसी को ग्रे स्टील से परे उस निर्माण प्रक्रिया को देखना चाहिए जिसने इसे बनाया है। यह परियोजना आधुनिक औद्योगिक विकास की अदृश्य रीढ़ है, जो धातु और गणित के साथ मनुष्य क्या बना सकता है, इसकी सीमाओं का परीक्षण करती है।

इतालवी तट से लंबी सड़क

अंतिम सेक्टर एड्रियाटिक तट पर स्थित इटली के एक शहर मोनफालकोन में वेस्टिंगहाउस कारखाने से रवाना हुआ। इसे शिप किए जाने से पहले, श्रमिकों ने चार अलग-अलग खंडों को एक एकल, एकीकृत पच्चर में जोड़ने में वर्षों बिताए। ये खंड वेस्टिंगहाउस और चिएती स्थित कंपनी वाल्टर टोस्टो के बीच सहयोग का परिणाम थे। यह प्रक्रिया केवल एक सांचे में धातु डालने का सरल मामला नहीं थी। प्रत्येक सेक्टर को यह सुनिश्चित करने के लिए 1.6 किलोमीटर से अधिक वेल्डिंग की आवश्यकता थी कि वह संलयन वातावरण के तीव्र दबाव और गर्मी का सामना कर सके।

यदि आप सभी पांच यूरोपीय सेक्टरों में वेल्डिंग बीड्स की कुल लंबाई लेते हैं, तो आपको 750 किलोमीटर लंबी रेखा मिलती है। यह दूरी लगभग पेरिस से भूमध्यसागरीय तट तक गाड़ी चलाने के समान है। उन वेल्डों का हर मिलीमीटर सटीक होना था। वैक्यूम वेसल एक हाई-टेक थर्मस की तरह काम करता है। इसे बाहरी दुनिया को बाहर और 150 मिलियन डिग्री प्लाज्मा को अंदर रखना चाहिए। कुछ मिलीमीटर से अधिक का एक छोटा सा रिसाव या संरचनात्मक गलत संरेखण पूरे रिएक्टर को बेकार कर देगा। सटीकता का यह स्तर घड़ी बनाने में आम है लेकिन शायद ही कभी उन घटकों में देखा जाता है जिनका वजन 350 मध्यम आकार की कारों के बराबर होता है।

फैक्ट्री फ्लोर पर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस

विनिर्माण चरण के दौरान, यूरोप के योगदान के लिए जिम्मेदार एजेंसी 'फ्यूजन फॉर एनर्जी' ने मानवीय समस्याओं को हल करने के लिए सॉफ्टवेयर का सहारा लिया। उन्होंने कारखानों में तकनीकी टीमों द्वारा एकत्र किए गए डेटा की क्रॉस-चेक करने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग किया। यह एआई का एक व्यावहारिक अनुप्रयोग था न कि उपभोक्ता तकनीक में अक्सर देखा जाने वाला सट्टा उपयोग। सॉफ्टवेयर ने विनिर्माण डेटा में उन पैटर्न की तलाश की जो एक छोटी सी खामी या डिजाइन से विचलन का संकेत दे सकते थे।

एआई को लाखों डेटा बिंदुओं को स्कैन करने के लिए एक अथक इंटर्न के रूप में उपयोग करके, इंजीनियर यह सुनिश्चित कर सके कि फ्रांस में साइट पर पहुंचने के बाद स्टील के खंड पूरी तरह से एक साथ फिट होंगे। इस डेटा-संचालित दृष्टिकोण ने हजारों घंटों के मैन्युअल निरीक्षण को बचाया। इसने इस बात का खाका भी प्रदान किया कि कैसे भारी उद्योग बड़े हार्डवेयर प्रोजेक्ट्स को प्रबंधित करने के लिए डिजिटल टूल का उपयोग कर सकता है। व्यावहारिक रूप से, इसका मतलब है कि ITER के लिए विकसित तकनीकें अगले दशक में पुलों, जहाजों और मानक बिजली संयंत्रों के निर्माण में अपना रास्ता खोज लेंगी।

दो विनिर्माण केंद्रों की कहानी

वैक्यूम वेसल बनाने वाले नौ सेक्टरों का उत्पादन एक साझा जिम्मेदारी थी। यूरोप को मूल रूप से सात सेक्टरों के उत्पादन का काम सौंपा गया था, जबकि दक्षिण कोरिया दो के लिए जिम्मेदार था। 2016 में, समूहों ने योजना बदल दी। दक्षिण कोरिया ने मूल रूप से यूरोपीय संघ को सौंपे गए दो अतिरिक्त सेक्टरों का उत्पादन अपने हाथ में ले लिया। इस बदलाव ने दोनों क्षेत्रों में उपलब्ध विशेष सुविधाओं का उपयोग करके परियोजना को अधिक कुशलता से आगे बढ़ने की अनुमति दी।

दक्षिण कोरिया ने 2020 और 2024 के बीच अपने चार सेक्टर पूरे किए। पांचवें यूरोपीय सेक्टर के आगमन के साथ, इन विशाल पच्चरों का निर्माण अंततः समाप्त हो गया है। व्यापक परिप्रेक्ष्य में देखें तो, यह अंतर्राष्ट्रीय सहयोग ही ITER को संभव बनाता है। किसी भी एक राष्ट्र के पास अकेले संलयन रिएक्टर के हर हिस्से को बनाने का बजट या कारखाना क्षमता नहीं है। लागत चीन, भारत, जापान, रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका सहित 35 देशों के बीच साझा की जाती है। यूरोपीय संघ निर्माण के लगभग आधे हिस्से का भुगतान करता है, जबकि अन्य शेष लागतों को विभाजित करते हैं।

दुनिया के सबसे बड़े थर्मस का वजन

एक बार जब सभी नौ सेक्टरों को फ्रांस में एक साथ वेल्ड कर दिया जाएगा, तो वैक्यूम वेसल 19.4 मीटर चौड़ा और 11.4 मीटर ऊंचा होगा। इसका आंतरिक आयतन 1,400 घन मीटर है, जो ओलंपिक स्विमिंग पूल के आयतन का लगभग आधा है। हालांकि, स्टील शेल तो केवल शुरुआत है। इंजीनियरों को अभी भी वेसल के अंदर ब्लैंकेट और डायवर्टर स्थापित करना है। ये हिस्से स्टील को प्लाज्मा की गर्मी से बचाते हैं।

जब ये आंतरिक घटक अपनी जगह पर होंगे, तो वेसल का कुल वजन 5,200 टन से बढ़कर 8,500 टन हो जाएगा। औसत उपयोगकर्ता के लिए, इस संख्या की कल्पना करना कठिन है। यह मोटे तौर पर एफिल टॉवर के लोहे के ढांचे के वजन के बराबर है। इन घटकों को हिलाने और संरेखित करने के लिए इंजीनियरिंग धैर्य के उस स्तर की आवश्यकता होती है जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की तेज-तर्रार दुनिया के लिए विदेशी है। जबकि एक नया स्मार्टफोन विकसित होने में 18 महीने लग सकते हैं, ITER वेसल के एक एकल सेक्टर को पूरा होने में 16 साल लगे।

आपके भविष्य के बिजली बिल के लिए इसका क्या अर्थ है

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि ITER एक विज्ञान प्रयोग है, न कि व्यावसायिक बिजली संयंत्र। यह ग्रिड पर बिजली नहीं डालेगा। लक्ष्य यह साबित करना है कि हम केवल 50 मेगावाट हीटिंग पावर डालकर सिस्टम से 500 मेगावाट फ्यूजन पावर प्राप्त कर सकते हैं। यदि यह काम करता है, तो यह बिजली संयंत्रों की एक नई पीढ़ी का मार्ग प्रशस्त करेगा जो पारंपरिक परमाणु विखंडन (fission) से जुड़े लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी कचरे के बिना कार्बन-मुक्त ऊर्जा प्रदान करते हैं।

उपभोक्ता के दृष्टिकोण से, लाभ दीर्घकालिक ऊर्जा स्थिरता है। संलयन ईंधन पानी और लिथियम से प्राप्त होता है, जो प्रचुर मात्रा में हैं। तेल या गैस के विपरीत, संलयन ऊर्जा की कीमत अस्थिर वैश्विक आपूर्ति श्रृंखलाओं या भू-राजनीतिक संघर्षों से उसी तरह नहीं जुड़ी होगी। हालांकि, समयरेखा लंबी है। परियोजना ने हाल ही में 2035 तक पूर्ण संचालन का लक्ष्य रखने के लिए अपने कार्यक्रम में सुधार किया है। इसका मतलब है कि संलयन तत्काल ऊर्जा संकट को हल नहीं करेगा, लेकिन यह इस सदी के उत्तरार्ध की योजना का एक आधारभूत हिस्सा बना हुआ है।

औद्योगिक लचीलापन और फिनिश लाइन

इस अंतिम सेक्टर की डिलीवरी यूरोपीय विनिर्माण के लिए एक ठोस जीत है। फ्यूजन फॉर एनर्जी के निदेशक मार्क लचाइस ने उल्लेख किया कि टीम ने पिछले दशक की तकनीकी बाधाओं को दूर करने के लिए एक इकाई के रूप में काम किया। यह परियोजना दिखाती है कि वाल्टर टोस्टो और अनसाल्डो न्यूक्लियरे जैसी यूरोपीय कंपनियां वैश्विक प्रौद्योगिकी के उच्चतम स्तर पर प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं।

अंततः, कैडाराचे में सेक्टर का आगमन एक अनुस्मारक है कि बड़ी चीजों में समय लगता है। तत्काल संतुष्टि और डिजिटल गति के युग में, इन पांच सेक्टरों में लगाए गए 20 लाख घंटे के श्रम प्रगति के एक अलग प्रकार का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह मिलीमीटर और दशकों में मापी गई प्रगति है, न कि लाइक्स या शेयर में। जैसे-जैसे फ्रांस में असेंबली चरण जारी है, ध्यान पुर्जे बनाने से उन्हें एक साथ जोड़ने पर केंद्रित हो जाता है। इस 16 साल की विनिर्माण यात्रा की सफलता उस दुनिया की ओर एक आवश्यक कदम है जहाँ स्वच्छ ऊर्जा उतनी ही आम है जितना कि हम पानी पीते हैं।

Sources: ITER Organisation, Fusion for Energy (F4E), Westinghouse Electric Company, Ansaldo Nucleare.