એ ટેકનૉલૉજી જેના લીધે ચીન વિશ્વમાં અણુઊર્જાના ક્ષેત્રે બની જશે 'એક્કો'

ચીન એક બહુ નાનકડો પ્રયોગ કરવા જઈ રહ્યું છે, જે દુનિયાની ઊર્જા જરૂરિયાતોમાં ખૂબ અગત્યનો છે.

જો ચીન આ પ્રયોગમાં સફળ થાય તો ભવિષ્યમાં ચીનની અને દુનિયાની ઊર્જાની જરૂરિયાતમાં જબરદસ્ત ફાયદો થઈ શકે તેમ છે.

ચીનના (ઉત્તર-મધ્યના ગેન્સૂ પ્રાંતના) વુવૅઈ શહેરની નજીક માત્ર ત્રણ મીટર ઊંચું એક અણુરિએક્ટર તૈયાર કરાયું છે, જેની ક્ષમતા માત્ર બે મેગાવૉટ વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની છે. 1000 ઘરો માટે આટલી વીજળીની જરૂર પડે.

પણ, આટલા નાનાપાયે વીજળી ઉત્પાદન કરવા માટે કરોડો ડૉલર્સનું રોકાણ કરવું શું ચીન માટે ફાયદાનો સોદો છે? એ એક મહત્ત્વનો પ્રશ્ન છે.

તેની સામે એ પણ એટલું જ મહત્ત્વપૂર્ણ છે કે દુનિયાભરના વૈજ્ઞાનિકો એ જાણવા માટે આતુર છે કે આ અણુરિઍક્ટરમાં જે રીતે પરમાણુ પ્રક્રિયા થાય છે, એ શું છે અને તે પરીક્ષણ સફળ થાય છે કે કેમ.

મૅસેચૂસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેકનૉલૉજીના ન્યૂક્લિયર ઍન્જિનિયર ચાર્લ્સ ફોર્સબર્ગ કહે છે, "આજનો સવાલ આ છે: શું ટેકો આપતી ટેકનૉલૉજી મોલ્ટન સૉલ્ટ રિઍક્ટર (આરએસએફ)ને અદ્યતન ટેકનૉલૉજી તરીકે સ્થાપિત કરવા માટે તૈયાર છે?"

બીબીસી મુન્ડો સાથેની વાતચીતમાં ફોર્સબર્ગ કહે છે, "ચીનનું પરિક્ષણ ખૂબ અગત્યનું છે, કારણ કે અણુઊર્જાની દિશામાં આ તદ્દન નવું જ પગલું હશે."

મોલ્ટન સૉલ્ટ અને થોરિયમ

રશિયાના ચર્નોબિલ અને જાપાનના ફૂકુશીમાના અણુ વિદ્યુતમથકોમાં જોખમી અકસ્માતો છતાંય આજે પણ અણુઊર્જા એ ઊર્જાનો સૌથી અસરકારક સ્રોત મનાય છે.

અન્ય કોઈ પદાર્થ કરતાં અણુઊર્જા વધારે કાર્યક્ષમતાથી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે અને આ પ્રક્રિયામાં બહુ જ ઓછો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પેદા થાય છે. તેનાથી સતત વિજળી મળતી રહે છે, તેનું બળતણ સહેલાઈથી મળી શકે તેમ છે અને તેના કચરાનો નિકાલ બીજા ઊર્જાસ્રોતો કરતાં પ્રમાણમાં નિયંત્રિત કરી શકાય તેમ છે.

દુનિયામાં મોટાંભાગનાં અણુઊર્જાનાં મથકો યુરેનિયમને બળતણ તરીકે વાપરે છે.

ચીન અત્યારે જે પ્રયોગો કરી રહ્યું છે તે પ્રકારનાં પરીક્ષણો સાવ નવાં નથી, પરંતુ અગાઉ ક્યાંય આટલા મોટાપાયે આ પ્રયોગો હાથ ધરવામાં નથી આવ્યા.

ફોર્સબર્ગ અનુસાર ચીની વૈજ્ઞાનિકો ફ્લોરાઇડના મોલ્ટન સૉલ્ટ અને થોરિયમના સંયોજનના આધારે આ રિઍક્ટરને ચલાવશે. ખનિજોમાં મળતો આ રાસાયણિક પદાર્થ થોરિયમ યુરેનિયમ કરતાં ચારગણી વધારે માત્રામાં વિશ્વમાં ઉપલબ્ધ છે.

રિઍક્ટરમાં આ બંને પદાર્થોના સંયોજનથી વિભાજનની પ્રક્રિયા થાય છે જેનાથી ભારે ગરમી પેદા થાય છે. પરંપરાગત પદ્ધતિમાં યુરેનિયમ 235/238 સાથે પ્લુટોનિમયનું ફિશન કરીને મેળવવામાં આવે તેના કરતાંય વધારે ગરમી આનાથી પેદા થાય છે.

ફોર્સબર્ગ કહે છે, "બીજાં રિઍક્ટર કરતાં આરએસએફમાં વધુ તાપમાન પર ગરમી પેદા થાય છે - લગભગ 600થી 700 ડિગ્રી સેલ્સિયસ, જે વધુ ઉપયોગી થાય છે."

આ પ્રક્રિયાનો બીજો ફાયદો એ છે કે તેના રેડિયોઍક્ટિવ કચરાનો નિકાલ ન્યૂક્લિયર કચરાની પદ્ધતિથી જ કરી શકાય છે. અણુશસ્ત્રોના નિર્માતાઓના હાથમાં આ કચરો ના જાય તે રીતે તેનો નિકાલ કરવાનો હોય છે.

બીજું કે યુરેનિયમ-235 સાથેના રિઍક્ટરમાં પાણીની જરૂર હોય છે તે રીતે આ પ્રક્રિયામાં પાણીની જરૂર પડતી નથી. તેના કારણે દૂરના અંતરિયાળ વિસ્તારમાં પણ આ રિઍક્ટર સ્થાપી શકાય અને ચર્નોબિલ કે ફૂકુશીમા જેવા અકસ્માતોનું જોખમ માનવવસતી પરથી ટાળી શકાય.

આ બધા કારણોસર ઊર્જાના ઉત્તમ ઉપાય તરીકે તેને જોવામાં આવી રહ્યું છે.

જોકે હજી સુધી આ બધી ધારણાઓ જ છે અને તે સાચી પડે તેનો નિર્ધાર ચીનના લધુ અણુરિઍક્ટર પર છે. આ કારણે જ ચીનનો આ પ્રયોગ ઘણો મહત્ત્વનો બની જાય છે.

યુએસ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ન્યૂક્લિયર એનર્જીના એન્જિનિયર ઍવરેટ રેડમન્ડે બીબીસી મુન્ડોને જણાવ્યું કે, "કાર્બનનું ઉત્સર્જન રોકવું બહુ જરૂરી બન્યું છે ત્યારે મોટાપાયે વીજળીની માગ પૂરી કરવા માટે આ રિઍક્ટરની આધુનિક ટેકનૉલૉજીને ઝડપથી બજારમાં લાવવી જરૂરી છે."

ફોર્સબર્ગ માને છે કે "વીજળીના ઉત્પાદન માટે અણુઊર્જા"ની બાબતમાં આ પ્રયોગ નવો છે.

તેઓ કહે છે, "સલામતી અને કચરાના નિકાલની બાબતમાં આ પદ્ધતિમાં ઘણી શક્યતાઓ રહેલી છે, જોકે હજી તેની સામે કેટલાક ટેક્નિકલ પડકારો છે."

શું છે પ્રયોગ?

ગત ઑગસ્ટમાં ચીને જાહેરાત કરી હતી કે ગેન્સૂ પ્રાંત ખાતે ગોબીના રણમાં તે પ્રાયોગિક રિઍક્ટરનું પ્રથમ પરિક્ષણ કરવાનું છે.

મોલ્ટન સૉલ્ટ અને થોરિયમ/યુરેનિયમ-233ના ઉપયોગથી ઊર્જા પેદા કરવા માટેના આ પ્રયોગની શરૂઆત 2011માં થઈ હતી અને તેની પાછળ ચીને ત્રણ અબજ યુઆન (500 મિલિયન અમેરિકન ડૉલર)નો ખર્ચ કર્યો છે.

શાંઘાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ઍપ્લાઇડ ફિઝિક્સ દ્વારા આ રિઍક્ટર તૈયાર કરાયું છે અને તેનું સંચાલન કરીને વેપારી ધોરણે વીજળી પેદા કરવાનો આ પ્રથમ પ્રયોગ છે.

દાયકાઓ અગાઉ આ જ પદ્ધતિનો અન્ય દેશોએ પણ પ્રયોગ કર્યો હતો, પરંતુ તે માત્ર પ્રયોગના તબક્કે જ સીમિત રહ્યા હતા. તે વખતે તેને યોગ્ય રીતે પાર પાડવા માટે જરૂરી ટેકનૉલૉજી ઉપલબ્ધ નહોતી.

ફિશન એટલે કે વિભાજનની પ્રક્રિયા યોગ્ય રીતે થાય અને તેનાથી પેદા થયેલી ગરમીને થર્મોડાયનેમિક પ્લાન્ટ સુધી પહોંચાડીને પ્લાન્ટને સુચારુ રૂપથી ચલાવવા સુધીની સમગ્ર પ્રક્રિયાને યોગ્ય રીતે પાર પાડવી જરૂરી છે.

તેમાં ખામી સર્જાય ત્યારે તેને કાબૂમાં લેવાની વાત સુરક્ષાની રીતે સૌથી અગત્યની ગણાય છે.

ફોર્સબર્ગ કહે છે, "છેલ્લાં 50 વર્ષોમાં બીજાં ક્ષેત્રોમાં પ્રગતિ થઈ છે તેના કારણે આરએફએસ રિઍક્ટર સામેના ઘણા પડકારો દૂર થયા છે. દાખલા તરીકે આ પ્રકારના રિઍક્ટર માટે જરૂરી પમ્પિંગ ટેકનૉલૉજી હવે સોલર પ્લાન્ટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાઈ રહી છે."

આ રિઍક્ટરનો પ્રયોગ સફળ રહે તો તેને મોટાપાયે અમલમાં મૂકવાની આશા સેવવામાં આવી રહી છે.

કઈ રીતે આ ટેકનૉલૉજી આશાસ્પદછે?

વુવૅઇના પ્રાયોગિક રિઍક્ટરથી ન્યૂનતમ બે મેગાવૉટ વીજળી ઉત્પન્ન થશે, જેનાથી એક હજાર ઘરોને વીજળી મળી શકશે.

એવી યોજના છે કે 2030 સુધીમાં એવું રિઍક્ટર તૈયાર કરવું જે 370 મેગાવૉટ વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે, જે 185,000 ઘરોને વીજળી પૂરી પાડી શકે.

આ રિઍક્ટર 700 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીનું તાપમાન પેદા કરી શકે છે, જે વીજઉત્પાદન માટે બહુ ઉપયોગી થઈ શકે છે.

ફોર્સબર્ગ કહે છે, "ઊંચા તાપમાને ગરમી મળે તેનાથી વધારે કાર્યક્ષમતા સાથે વીજળી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. વધુ ગરમી એટલી વધારે પ્રમાણમાં વીજળી પેદા થઈ શકે."

આ પ્રકારનું રિઍક્ટર તૈયાર કરવામાં અન્ય અણુ ઊર્જામથક જેટલો જ ખર્ચ આવે છે, તેથી તે રીતે પણ ફાયદાકારક છે.

ફોર્સબર્ગ સમજાવે છે, "બે રિઍક્ટર્સનો ખર્ચ એક સમાન હોય, પણ એક રિઍક્ટર વધારે તાપમાન પર ગરમી પેદા કરતું હોય તો તે વધારે કાર્યક્ષમ બને છે."

આ પ્રયોગ સફળ થાય તો ચીન વિશ્વમાં સૌથી વધુ આધુનિક, સુરક્ષિત અને સ્વચ્છ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતો દેશ બની જશે.

જોકે આ માત્ર ચીન પૂરતી વાત નથી, કેમ કે અમેરિકામાં પણ કેટલીક કંપનીઓ આ પ્રકારનું મોલ્ટન સૉલ્ટ રિઍક્ટર તૈયાર કરવા માટે પ્રયાસો કરી રહી છે. જોકે હજી સુધી તેને કાર્યરત કરી શકાયું નથી.

રેડમંડ કહે છે, "દરેક આધુનિક રિઍક્ટરની ડિઝાઇનમાં ખૂબ શક્યતા રહેલી છે, અને તેથી જ અમે આ પ્રકારના પ્રયોગોને અને આધુનિક રિઍક્ટર ટેકનૉલૉજીને પ્રોત્સાહિત કરીએ છીએ."

જોકે ચીનના પ્રયોગો પર નજર નાખીને બેઠેલા વૈજ્ઞાનિકોના મનમાં હજી પણ સવાલો છે જ કે શું તે ખરેખર ઉપયોગી થશે ખરું?

વર્ષો પહેલાં જે માત્ર એક વિચાર હતો હવે તે પ્રયોગના તબક્કે પહોંચી ગયો છે, આ વાત પણ મહત્ત્વની છે અને તેથી જ સૌ વૈજ્ઞાનિકોની નજર વુવૅઇના નાનકડા રિઍક્ટર પર છે.

તમે અમનેફેસબુક, ઇન્સ્ટાગ્રામ, યૂટ્યૂબ અને ટ્વિટર પર ફોલો કરી શકો છો