परमाणु ऊर्जा विकास की कुंजी है: IIM अध्ययन

भारत में परमाणु ऊर्जा क्षमता की स्थिति:

• स्थापित परमाणु ऊर्जा क्षमता: भारत में वर्तमान स्थापित परमाणु ऊर्जा क्षमता 7,480 मेगावाट है, जिसमें 23 परमाणु ऊर्जा रिएक्टर (जुलाई 2023) शामिल हैं।
• कुल ऊर्जा मिश्रण में हिस्सेदारी: वर्तमान में, कुल विद्युत उत्पादन में परमाणु ऊर्जा की हिस्सेदारी 3% है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 41 MtCO2 की वार्षिक बचत होती है।
  • यह उन देशों में सबसे कम है, जो परमाणु ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

परमाणु ऊर्जा के लाभ

• स्वच्छ ऊर्जा स्रोत: यह न्यूनतम कार्बन फुटप्रिंट के साथ ऊर्जा का एक स्वच्छ स्रोत है। विद्युत उत्पादन प्रक्रिया के दौरान उत्सर्जन नगण्य है।
  • IAEA के अनुसार, जब संपूर्ण जीवन चक्र पर विचार किया जाता है, तब भी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन केवल 5 से 6 ग्राम प्रति किलोवाट घंटे की सीमा में होता है।
  • यह कोयले से चलने वाली विद्युत से 100 गुना कम है और सौर एवं पवन उत्पादन के औसत का लगभग आधा है।
• बारहमासी उपलब्धता: पवन या सौर के विपरीत, जो मौसम या समय पर निर्भर हैं, यह परमाणु ऊर्जा पूरे वर्ष उपलब्ध रहती है।
  • इस प्रकार यह बेसलोड विद्युत उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जिसे सौर या पवन परियोजनाएँ तब तक करने में असमर्थ हैं, जब तक कि बैटरी भंडारण प्रौद्योगिकियों में सफलता नहीं मिलती।
• उपयोग में आसानी: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (Nuclear Power Plants- NPP) में अन्य सभी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की तुलना में कम परिचालन लागत, कम भूमि की आवश्यकता और लंबा जीवन चक्र होता है। 
• ऊर्जा सुरक्षा: आयातित जीवाश्म ईंधन और महत्त्वपूर्ण खनिजों पर निर्भरता कम करके ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ाया जा सकता है, तेल और गैस से प्राप्त विद्युत की तुलना में परमाणु विद्युत उत्पादन लागत, ईंधन की कीमतों में बदलाव के प्रति कम संवेदनशील होती है।
  • यूरेनियम विभिन्न उत्पादक देशों में उपलब्ध है और अविश्वसनीय रूप से ऊर्जा सघन है, जिसका अर्थ है कि तुलनात्मक रूप से कम मात्रा की आवश्यकता होती है।
  • कई वर्षों के विद्युत उत्पादन के लिए पर्याप्त यूरेनियम ईंधन को परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की साइट पर भी आसानी से संगृहीत किया जा सकता है।
• ऊर्जा-गहन उद्योगों का डीकार्बोनाइजेशन: स्टील उत्पादन जैसे उद्योग, जो हीटिंग और हाइड्रोजन उत्पादन के लिए कोयले का उपयोग करते हैं, उच्च तापमान वाली भाप का उत्पादन करने के लिए उन्नत रिएक्टरों के साथ परमाणु ऊर्जा का उपयोग करके डीकार्बोनाइजेशन भी किया जा सकता है।
• संसाधन दक्षता: सौर ऊर्जा को एक इकाई ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए 17 गुना अधिक सामग्री और 46 गुना अधिक भूमि की आवश्यकता होती है।
  • एक ही बड़ा परमाणु ऊर्जा संयंत्र समान ऊर्जा माँग को पूरा करने के लिए कई कोयला आधारित बिजली संयंत्रों की जगह ले सकता है।

वर्ष 2070 तक नेट जीरो हासिल करने में मदद की संभावना

• कार्बन उत्सर्जन को कम करना: परमाणु उत्पादन क्षमता राष्ट्रीय स्तर पर निर्धारित योगदान (Nationally Determined Contributions- NDCs) परिदृश्यों के तहत 240-550 MtCO2 और नेट-शून्य परिदृश्यों के तहत लगभग 605-1995 MtCO2 बचा सकती है।
• उच्च ऊर्जा क्षमता: कुडनकुलम परमाणु ऊर्जा संयंत्र (KNPP) जैसे परमाणु संयंत्र, अपेक्षाकृत छोटे बुनियादी ढाँचे से बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता प्रदर्शित करते हैं।
  • वर्तमान में, KNPP में 1,000 मेगावाट की क्षमता वाली दो परिचालन इकाइयाँ हैं, जो कुल 2,000 मेगावाट विद्युत उत्पादन करती हैं।
  • हालाँकि, इस संयंत्र की वास्तविक क्षमता इसके विस्तार में निहित है। इकाई तीन और चार का निर्माण क्रमशः वर्ष 2023 और वर्ष 2024 तक चालू करने के लक्ष्य के साथ वर्ष 2017 में शुरू हुआ।
  • इसके अतिरिक्त, पाँचवीं और छठी इकाई वर्ष 2021 तक निर्माणाधीन थी।
  • एक बार जब सभी छह इकाइयाँ चालू हो जाएँगी, तो अनुमान है कि वर्ष 2027 तक, विद्युत संयंत्र की कुल क्षमता 6,000 मेगावाट होगी, जो इसे भारत का सबसे बड़ा परमाणु ऊर्जा स्टेशन बना देगी।
• ऊर्जा सुरक्षा: परमाणु ऊर्जा, भारत के घरेलू थोरियम भंडार का लाभ उठाकर, देश की ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ा सकती है, जैसा कि तीन-चरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम में प्रकट होता है।

विकसित भारत के लक्ष्य को हासिल करने में परमाणु ऊर्जा कैसे मदद करेगी?

• प्राथमिक ऊर्जा खपत में वृद्धि: उम्मीद है कि भारत, जर्मनी और जापान को पीछे छोड़ देगा और पाँचवें स्थान से तीसरे स्थान पर आ जाएगा, जिससे ऊर्जा की माँग बढ़ेगी।
  • इस प्रकार, प्राथमिक ऊर्जा खपत में वृद्धि हुई, जो पहले से ही विश्व स्तर पर तीसरी सबसे ऊँची है। इसका अधिकांश भाग जीवाश्म ऊर्जा पर आधारित है।
• ऊर्जा उपयोग और विकास को संतुलित करना: भारत की विकास संबंधी आकांक्षाओं के लिए प्रति व्यक्ति ऊर्जा उपयोग में कई गुना वृद्धि की आवश्यकता है, भले ही यह नेट जीरो GHG उत्सर्जन में परिवर्तित हो जाए।
  • इस दोहरी चुनौती को पूरा करने में असमर्थता का मतलब होगा या तो विकास से समझौता करना अथवा नेट-जीरो लक्ष्य समय सीमा को हासिल करने में असफल होना या दोनों।
  • भारत में प्रति व्यक्ति बिजली की खपत वर्ष 2012-13 में 914 kWh से लगातार बढ़कर वर्ष 2020 में 1208 kWh हो गई है, जो 32 प्रतिशत की वृद्धि है।
• मानव विकास सूचकांक (Human Development Index- HDI) हासिल करना: भारत को दुनिया के उन्नत देशों के बराबर मानव विकास सूचकांक (HDI) तक पहुँचने की आवश्यकता है।
  • इसके लिए विकसित भारत बनने के लक्ष्य को पूरा करने के लिए कुल स्वच्छ ऊर्जा की आवश्यकता लगभग 25,000 – 30,000 TWhr/वर्ष होगी।
  • यह हमारी वर्तमान ऊर्जा खपत के चार गुना से भी अधिक है।

परमाणु ऊर्जा से जुड़ी चुनौतियाँ

• परमाणु आपदा: परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाएँ अत्यधिक रेडियोधर्मी होती हैं और रिएक्टरों से विकिरण का रिसाव मनुष्य के लिए घातक सिद्ध हो सकता है। उदाहरण: चेरनोबिल में विकिरण रिसाव, 1986 और फुकुशिमा में आपदा, 2011 ।
• पूँजी गहन: परमाणु ऊर्जा संयंत्र पूँजी गहन हैं और हाल के परमाणु निर्माणों को बड़ी लागत का सामना करना पड़ा है। उदाहरण: वी.सी. दक्षिण कैरोलिना (यू.एस.) में ग्रीष्मकालीन परमाणु परियोजना की लागत इतनी तेजी से बढ़ी कि 9 बिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक के व्यय के बाद परियोजना को बंद कर दिया गया।
• सस्ते विकल्पों की उपलब्धता: सौर और पवन ऊर्जा सस्ते तथा प्रभावी विकल्प हैं क्योंकि वे 2-4 रुपये/यूनिट के बीच विद्युत प्रदान करने का वादा करते हैं।
• अपशिष्ट उत्पादन: परमाणु ऊर्जा संयंत्र अत्यधिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं, जिन्हें सावधानीपूर्वक प्रबंधित किया जाना चाहिए और कई वर्षों तक संगृहीत किया जाना चाहिए।
  • इसका कचरा बेहद जहरीला और पर्यावरण के लिए हानिकारक है।
• समाप्त होते खनिज: परमाणु ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियाँ समाप्त होने योग्य हैं, उदाहरण: यूरेनियम।
• पर्यावरणीय प्रभाव: यूरेनियम खनन, परमाणु ऊर्जा उत्पादन में प्रारंभिक कदम, निवास स्थान के विनाश, मिट्टी और पानी के प्रदूषण तथा खनन स्थलों के पास समुदायों के लिए प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों से जुड़ा हुआ है।
  • यूरेनियम के निष्कर्षण और प्रसंस्करण के लिए भारी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो अक्सर गैर-नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त होती है, जो परमाणु ऊर्जा की पर्यावरणीय साख से और समझौता करती है।
• अन्य: नेट जीरो में संक्रमण में ऊर्जा प्रणालियों का बड़े पैमाने पर परिवर्तन शामिल है, जिसमें नई प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं, आपूर्ति और माँग के अंत में ऊर्जा प्रणालियों का पुनर्गठन तथा बड़ी लागत शामिल है। भारत जैसे बड़े और विकासशील देश के लिए नेट जीरो तक पहुँचने की चुनौती कहीं ज्यादा बड़ी है।

अंतरराष्ट्रीय नीतिगत बाधाएँ अप्रसार संधि (Non-Proliferation Treaty- NPT): NPT पर गैर-हस्ताक्षरकर्ता होने के कारण, भारत को अन्य देशों से परमाणु प्रौद्योगिकी और ईंधन प्राप्त करने में बाधाओं का सामना करना पड़ता है। परमाणु आपूर्तिकर्ता समूह (Nuclear Suppliers Group- NSG): अंतरराष्ट्रीय परमाणु व्यापार को नियंत्रित करने वाली बहुराष्ट्रीय संस्था NSG में भारत की गैर-प्रतिभागी स्थिति, वैश्विक परमाणु बाजारों तक इसकी पहुँच को और प्रतिबंधित करती है। बहुपक्षीय विकास बैंकों (Multilateral Development Banks- MDBs) द्वारा कोई महत्त्वपूर्ण योगदान नहीं: तकनीकी के बावजूद MDB और निजी निवेशकों ने उद्योग में कोई महत्त्वपूर्ण योगदान नहीं दिया है। विश्व बैंक द्वारा कोई फंडिंग नहीं: विश्व बैंक ने वर्ष 1959 में इटली को दिए गए 40 मिलियन डॉलर के ऋण के बाद से किसी भी परमाणु परियोजना के लिए वित्तपोषण प्रदान नहीं किया है।

आगे की राह

• परमाणु ईंधन का रणनीतिक भंडार: भारत को अपने रिएक्टरों के जीवनकाल में आपूर्ति में व्यवधान से बचाने के लिए परमाणु ईंधन के रणनीतिक भंडार के साथ परमाणु क्षमता निर्माण की रणनीति विकसित करने की आवश्यकता है।
• सुरक्षित परमाणु प्रौद्योगिकियों का विकास: आज विकसित की जा रही पीढ़ी III+ और पीढ़ी IV से संबंधित परमाणु प्रौद्योगिकियों को अधिक सुरक्षित माना जाता है, क्योंकि वे गंभीर दुर्घटनाओं की संभावना को कम करते हैं तथा दुर्घटनाओं के बाहरी परिणामों को भी सीमित करते हैं।
• नीतिगत समर्थन: पर्याप्त नीतिगत समर्थन के माध्यम से विद्युत उत्पादन में परमाणु प्रौद्योगिकियों की हिस्सेदारी में सुधार किया जा सकता है।
  • इसमें विनियामक लागत, अनुसंधान एवं विकास लागत, विशिष्ट तकनीकी और नए डिजाइनों के सफल प्रदर्शन के लिए उत्पादन क्रेडिट को साझा करना शामिल होना चाहिए।
• वित्तीय सहायता: केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण के अनुसार, भारत की स्थापित उत्पादन क्षमता में सौर ऊर्जा का हिस्सा 16% और कोयला 49% है। 

परमाणु रिएक्टरों की विभिन्न पीढ़ियाँ पीढ़ी I: इसमें 1950 और 1960 के दशक में विकसित किए गए प्रोटोटाइप और पहले औद्योगिक पैमाने के रिएक्टर शामिल हैं और जिन्हें 1970 के दशक में प्रारंभ किया गया था। पीढ़ी II: इन रिएक्टरों को 1970 के दशक के बाद से प्रारंभ किया गया था और जीवाश्म ईंधन की ऊँची कीमत के कारण प्रतिस्पर्द्धात्मकता और ऊर्जा स्वतंत्रता में सुधार के लिए डिजाइन किया गया था। उदाहरण के लिए, इस पीढ़ी में PWRs शामिल हैं। पीढ़ी III: इसने दूसरी पीढ़ी के रिएक्टरों से परिचालन अनुभव को एकीकृत करके सुरक्षा, बाहरी जोखिमों के प्रति मजबूती पर जोर दिया। उदाहरण के लिए, यूरोपीय दबावयुक्त रिएक्टर (European pressurized reactor- EPR)। पीढ़ी IV: इसमें कई तकनीकी प्रगति शामिल हैं और इन प्रणालियों पर शोध किया जा रहा है। इस पीढ़ी के रिएक्टरों के मानदंडों में स्थिरता, परमाणु सुरक्षा, आर्थिक प्रतिस्पर्द्धात्मकता और परमाणु प्रसार प्रतिरोध शामिल हैं।

• • परमाणु ऊर्जा के लिए इन आँकड़ों को प्राप्त करने के लिए निवेश को दोगुना करने की आवश्यकता होगी।
  • कुल मिलाकर, भारत को इन परिवर्तनों के वित्तपोषण के लिए वर्ष 2020-2070 के बीच लगभग ₹150-200 लाख करोड़ की आवश्यकता होगी।
• पर्याप्त बुनियादी ढाँचा: वर्ष 2070 तक कोयले को कम करने के लिए, भारत को नवीकरणीय ऊर्जा के एकीकरण का समर्थन करने के लिए लचीले ग्रिड बुनियादी ढाँचे और भंडारण के अलावा, परमाणु ऊर्जा जैसे वैकल्पिक स्रोतों के लिए पर्याप्त बुनियादी ढाँचे का निर्माण करने की आवश्यकता है।
• निजी पूँजी जुटाना: निजी पूँजी भी जुटाई जानी चाहिए और विकसित देशों के माध्यम से वित्तीय प्रवाह को बढ़ाने की आवश्यकता है।
  • पेरिस समझौते के अनुच्छेद-9 में निर्दिष्ट किया गया है कि विकसित देशों को नेट जीरो संक्रमण और जलवायु परिवर्तन अनुकूलन कार्यों का समर्थन करने के लिए विकासशील देशों को वर्ष 2025 और उससे आगे तक सालाना 100 बिलियन अमेरिकी डॉलर का वित्त प्रदान करना चाहिए।
  • कुल हरित वित्त प्रवाह का 15% विदेशों से प्राप्त होता है, लेकिन इसका केवल 5% निजी क्षेत्र से आता है।
• छोटे मॉड्यूलर परमाणु रिएक्टर (Small Modular Nuclear Reactor- SMR): इनकी अधिकतम क्षमता 300 मेगावाट है, जिसे मौजूदा बुनियादी ढाँचे का पुनरुद्धार करके बंद हो चुके थर्मल पॉवर प्लांट साइटों पर स्थापित किया जा सकता है।
  • यह मौजूदा साइट सीमा से परे अधिक भूमि अधिग्रहण और/या लोगों को विस्थापित करने की आवश्यकता को रोकता है।
  • SMR को छोटी कोर क्षति आवृत्ति (किसी दुर्घटना से परमाणु ईंधन को नुकसान पहुँचने की संभावना) के साथ डिजाइन किया गया है।
  • पारंपरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (NPP) की तुलना में उनके पास स्रोत शब्द (रेडियोधर्मी संदूषण का एक उपाय) है।
• सहकारी मॉडल की आवश्यकता: कुछ सफल वित्तीय प्रथाएँ हैं, जिनका पालन किया जा सकता है। उदाहरण: फ्राँस, दक्षिण कोरिया, रूस और यू.के. के सहकारी वित्त पोषण मॉडल में, निवेशकों का एक समूह बाजार से ऋण जुटाता है और परियोजना वितरण की पूरी जिम्मेदारी लेता है।
  • फिनलैंड में, बड़े बिजली संयंत्रों को 1970 के दशक से ‘मनकाला’ (Mankala) नामक सहकारी वित्त मॉडल का उपयोग करके कई निजी कंपनियों द्वारा वित्तपोषित किया गया है।
  • इस मॉडल के तहत, कंपनियाँ संयुक्त रूप से ऊर्जा उत्पादकों की मालिक होती हैं और निर्माण और संचालन संयंत्रों की लागत साझा करती हैं।

News Source: The Hindu

Additional Reading: Nuclear Program

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