स्माल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMRs) से AI आधारित डेटा सेंटर को विद्युत की प्राप्ति

संदर्भ

भारत AI-संचालित डेटा केंद्रों की बढ़ती विद्युत माँग को पूरा करने के लिए स्माल मॉड्यूलर रिएक्टरों (SMRs) के माध्यम से परमाणु ऊर्जा पर विचार कर रहा है।

• यह अमेरिका जैसे देशों में वैश्विक रुझानों के अनुरूप है, जहाँ उच्च-घनत्व वाले कंप्यूटिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर से भारी मात्रा में विद्युत की खपत होती है।

डेटा सेंटर क्या होते हैं?

• डेटा सेंटर, विशेष सुविधाएँ होती हैं, जिनमें कंप्यूटर सिस्टम, सर्वर, नेटवर्किंग उपकरण और स्टोरेज सिस्टम होते हैं, जिनका उपयोग बड़े पैमाने पर डिजिटल डेटा को मैनेज करने, स्टोर करने और प्रोसेस करने के लिए किया जाता है।
• उपयोग: ये डेटा सेंटर क्लाउड सेवाओं को सशक्त बनाते हैं, वेबसाइटों को होस्ट करते हैं, उद्यम IT परिचालनों का प्रबंधन करते हैं, वित्तीय लेनदेन का समर्थन करते हैं, तथा वास्तविक समय संचार, AI प्रसंस्करण और बिग डेटा विश्लेषण को सक्षम करते हैं।

भारत में डेटा सेंटर का विकास

• वर्तमान बाजार: $10 बिलियन।
• वित्त वर्ष 2024 का राजस्व: $1.2 बिलियन।
• ऊर्जा लागत में योगदान: पूँजीगत व्यय का ~40%, परिचालन लागत का 65%
• क्षमता वृद्धि की संभावना: वर्ष 2027 तक 795 MW (कुल 1.8 GW)
• 1 MW प्लांट की लागत: ₹60-70 करोड़

स्माल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMR)

• स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMRs) उन्नत परमाणु रिएक्टर हैं, जिनकी क्षमता 30 MWe से 300 MW(e) के मध्य होती है, जो पारंपरिक रिएक्टरों की क्षमता का लगभग एक-तिहाई है। ये कम कार्बन वाली विद्युत का उत्पादन करते हैं।

स्माल मॉड्यूलर रिएक्टरों की मुख्य विशेषताएँ

• लघु आकार: स्माल मॉड्यूलर रिएक्टर पारंपरिक रिएक्टरों की तुलना में अधिक छोटे होते हैं, जिससे निर्माण एवं परिचालन लागत कम हो जाती है।
• मॉड्यूलर डिजाइन: SMR को फैक्टरी में असेंबल करके साइट पर पहुँचाया जा सकता है, जिससे इसकी अवस्थापना आसान हो जाती है और निर्माण समय कम हो जाता है।
• कम भूमि की आवश्यकता: SMR कम परमाणु अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं और मौजूदा औद्योगिक स्थलों पर सुरक्षित रूप से संचालित किए जा सकते हैं, जिससे भूमि अधिग्रहण की चुनौतियाँ कम हो जाती हैं।
• महत्त्वपूर्ण खनिजों पर कम निर्भरता: SMR के लिए कम-संवर्द्धित यूरेनियम की आवश्यकता होती है, जो अन्य ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में उपयोग किए जाने वाले महत्त्वपूर्ण खनिजों की तुलना में अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध है।

स्माल मॉड्यूलर रिएक्टरों की स्थिति

• रूस का एकेडेमिक लोमोनोसोव, विश्व का पहला तैरता हुआ परमाणु ऊर्जा संयंत्र, जिसने मई 2020 में व्यावसायिक संचालन शुरू किया था, दो 35 MW(e) SMR से ऊर्जा का उत्पादन कर रहा है।
• हाई टेंपरेचर रिएक्टर पेबल बेड मॉड्यूल (HTR-PM) (चीन): वर्ष 2021 में ग्रिड से संबंधित एक प्रदर्शन यूनिट जिसका  व्यावसायिक संचालन वर्ष 2023 में शुरू हुआ।
• अर्जेंटीना, कनाडा, दक्षिण कोरिया और संयुक्त राज्य अमेरिका में अन्य स्माल मॉड्यूलर रिएक्टर निर्माणाधीन हैं या लाइसेंसिंग चरण में हैं।

भारत की नीति और कानूनी पहलें

• परमाणु क्षति के लिये नागरिक दायित्त्व अधिनियम 2010: विदेशी विक्रेताओं (जैसे- वेस्टिंगहाउस, फ्रैमेटोम) की चिंताओं का समाधान करते हुए ऑपरेटर के दायित्व को कम करने के लिए संशोधन प्रस्तावित किए गए।
• निजी क्षेत्र की भागीदारी: निजी कंपनियों और विदेशी निवेशकों को न्यूक्लियर प्रोजेक्ट में इक्विटी शेयर लेने की अनुमति देना।
• भारत-अमेरिका सिविल न्यूक्लियर सहयोग के साथ सामंजस्य: इससे SMRs को व्यापक व्यापार और निवेश समझौतों में शामिल किया जा सकता है।

निहितार्थ

• ऊर्जा और तकनीक: SMR हाई-डेंसिटी कंप्यूटिंग हब को सपोर्ट कर सकते हैं, जिससे AI और क्लाउड सेवाओं का विस्तार संभव होगा।
• आर्थिक: डेटा सेंटर के लिए ऊर्जा लागत कम करता है, परमाणु ऊर्जा में निजी क्षेत्र और FDI को बढ़ावा देता है।
• पर्यावरण: जीवाश्म ईंधन का कम कार्बन युक्त विकल्प, भारत की जलवायु संबंधी प्रतिबद्धताओं को पूरा करता है।
• रणनीतिक: वैश्विक SMR बाजार में भारत की स्थिति मजबूत करता है और भारत-अमेरिका परमाणु सहयोग को बढ़ावा देता है।

स्माल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMR) से जुड़ी चुनौतियाँ

• उच्च प्रारंभिक लागत: SMR की दीर्घकालिक लागत कम होती है, लेकिन प्रारंभिक विकास और लाइसेंसिंग खर्च अधिक होते हैं।
• क्षमताओं और प्रौद्योगिकियों की विस्तृत शृंखला: SMR <30 MW(e) से लेकर 300+ MW(e) तक भिन्न होते हैं, जिससे कई प्रौद्योगिकी विकल्प सामने आते हैं। 
  • बहुत अधिक विकल्प उद्योग के विकास में बाधा डाल सकते हैं, नियामक चुनौतियाँ उत्पन्न कर सकते हैं, तथा लागत अनुकूलन को कम कर सकते हैं।
• विनिर्माण अवसंरचना: SMR घटकों के बड़े पैमाने पर क्रमिक उत्पादन के लिए पूर्णतः चालू निर्माण सुविधाएँ अभी तक स्थापित नहीं हुई हैं।
• जनधारणा और स्वीकृति: परमाणु सुरक्षा और अपशिष्ट प्रबंधन से संबंधित चिंताओं का समाधान किया जाना चाहिए।
• आपूर्ति शृंखला एवं अवसंरचना: कुशल निर्माण के लिए मजबूत आपूर्ति शृंखला एवं अवसंरचना आवश्यक हैं।
• नियामक और सुरक्षा आवश्यकताएँ: नई SMR टेक्नोलॉजी के लिए, विशेषतः परमाणु सामग्री (NM) प्राप्त करते समय, एक मजबूत सुरक्षा दृष्टिकोण की आवश्यकता है।

SMR के संबंध में आगे की राह

• मानकीकरण और क्रमिक उत्पादन
  • ऐसे मानकीकृत छोटे रिएक्टरों के डिजाइन पर ध्यान केंद्रित करना जिन्हें उद्योग 4.0 उपकरणों का उपयोग करके गुणवत्ता-नियंत्रित फैक्टरी वातावरण में बार-बार निर्मित किया जा सके।
  • क्रमिक उत्पादन से सीखने की प्रक्रिया में सुधार होगा और समय के साथ लागत कम होगी।
• पारिस्थितिकी तंत्र विकास
  • बड़े पैमाने पर अपनाने के लिए एक मजबूत SMR पारिस्थितिकी तंत्र स्थापित करना; मानकीकृत घटक और मॉड्यूल व्यापक तैनाती में सहायक होंगे।
  • मल्टी-मॉड्यूल डिजाइन और इमरजेंसी प्लानिंग जोन के लिए सुरक्षा मूल्यांकन की पद्धतियों को अपडेट करना।
• वित्तपोषण और निवेश
  • निजी निवेश आकर्षित करने के लिए कम लागत वाले वित्त की उपलब्धता, हरित वर्गीकरण में समावेशन और मिश्रित वित्त तथा हरित बांड जैसे नवीन साधनों का उपयोग सुनिश्चित करना।
• कुशल कार्यबल
  • SMR मूल्य शृंखला में कुशल कर्मियों का एक समूह विकसित करना: इंजीनियरिंग, डिजाइन, परीक्षण, निरीक्षण, निर्माण और कमीशनिंग।

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