फ्यूजन ऊर्जा: भविष्यातील ऊर्जा, पण "कधी?" ☀️-1-☀️⚛️🧪⚙️🌐🚀📚🤝💡

[Atul Kaviraje]

"But when?"
But when will fusion power become a viable energy source?

फ्यूजन ऊर्जा: भविष्यातील ऊर्जा, पण "कधी?" ☀️-

1. प्रस्तावना: फ्यूजन म्हणजे काय?

फ्यूजन (Fusion) एक अशी प्रक्रिया आहे जी सूर्य आणि ताऱ्यांना शक्ती देते. हे तेव्हा होते जेव्हा दोन हलके अणू (जसे की हायड्रोजन) अत्यंत उच्च तापमान आणि दाबावर एकत्र येऊन एक जड अणू बनवतात. या प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा मुक्त होते. पारंपारिक अणुऊर्जेच्या (फिजन) विपरीत, फ्यूजनमध्ये किरणोत्सर्गी कचरा खूप कमी निर्माण होतो आणि ती सुरक्षित आहे. त्यामुळे याला भविष्यातील स्वच्छ आणि अमर्याद ऊर्जेचा स्रोत मानले जाते. [सूर्याची एक प्रतीकात्मक प्रतिमा]

2. सध्याची स्थिती: आपण कुठे आहोत?

वैज्ञानिक दशकांपासून फ्यूजन प्रयोगशाळेत पुन्हा निर्माण करण्याचा प्रयत्न करत आहेत. या क्षेत्रात अनेक महत्त्वपूर्ण यश मिळवले गेले आहे.

आयटीईआर (ITER): हा फ्रान्समध्ये बनत असलेला जगातील सर्वात मोठा फ्यूजन रिॲक्टर आहे. हा एक आंतरराष्ट्रीय सहयोग प्रकल्प आहे ज्याचा उद्देश हे सिद्ध करणे आहे की फ्यूजन ऊर्जेचा एक व्यवहार्य स्रोत आहे.

एनआयएफ (NIF): अमेरिकेच्या नॅशनल इग्निशन फॅसिलिटी (NIF) मध्ये, वैज्ञानिकांनी 2022 मध्ये "इग्निशन" (ignition) साध्य केले, याचा अर्थ असा की फ्यूजन प्रतिक्रियेने जितकी ऊर्जा घेतली, त्यापेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण केली. हा एक ऐतिहासिक क्षण होता.

3. "व्यवहार्य ऊर्जा स्रोत" म्हणजे काय?

एक व्यवहार्य ऊर्जा स्रोत बनण्यासाठी फ्यूजनला दोन प्रमुख अटी पूर्ण कराव्या लागतील:

नेट एनर्जी गेन (Net Energy Gain): रिॲक्टरला प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी आणि ती टिकवण्यासाठी जितकी ऊर्जा लागते, त्यापेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण केली पाहिजे.

किंमत आणि स्केलेबिलिटी (scalability): मोठ्या प्रमाणावर वीज निर्मितीसाठी ते किफायतशीर आणि स्केलेबल (वाढवता येण्याजोगे) असले पाहिजे.

4. प्रमुख आव्हाने: मार्ग अजूनही लांब आहे

फ्यूजनला व्यावसायिक बनवण्यात अनेक मोठी तांत्रिक आणि अभियांत्रिकी आव्हाने आहेत:

अत्यंत तापमान: फ्यूजन प्रतिक्रियेसाठी 150 दशलक्ष अंश सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानाची आवश्यकता असते, जे सूर्याच्या गाभ्यापेक्षा 10 पट जास्त आहे.

प्लाझ्मा नियंत्रित करणे: या अत्यंत गरम प्लाझ्माला (अणूची एक अति-गरम अवस्था) कोणत्याही भौतिक वस्तूला स्पर्श करण्यापासून वाचवणे आवश्यक आहे. यासाठी शक्तिशाली चुंबकांचा वापर केला जातो.

सामग्री विज्ञान: रिॲक्टरच्या भिंतींना या अत्यंत तापमानाचा आणि न्यूट्रॉनच्या वर्षावाचा सामना करावा लागतो. नवीन आणि टिकाऊ सामग्री विकसित करणे हे एक मोठे आव्हान आहे.

5. "कधीपर्यंत?" - तज्ञांचा अंदाज

फ्यूजन व्यवहार्य कधी बनेल याचा अंदाज लावणे खूप कठीण आहे. याला अनेकदा "पुढील 20-30 वर्षे" चे वचन म्हटले जाते. तथापि, अलीकडील प्रगतीमुळे आशा वाढली आहे.

वैज्ञानिक प्रोटोटाइप (2030s-2040s): या दशकात आपण असे प्रोटोटाइप पाहू शकतो जे सातत्याने नेट एनर्जी गेन निर्माण करतील.

व्यावसायिक पायलट प्लांट (2050s): काही तज्ञ 2050 च्या दशकापर्यंत पहिल्या व्यावसायिक फ्यूजन पॉवर प्लांटची अपेक्षा करतात.

व्यापक वापर (2060s आणि त्यानंतर): फ्यूजन ऊर्जेचा व्यापक वापर ग्रिडमध्ये होण्यासाठी आणखी वेळ लागेल.

इमोजी सारांश: ☀️⚛️🧪⚙️🌐🚀📚🤝💡

--संकलन
--अतुल परब
--दिनांक-19.08.2025-मंगळवार.
===========================================