आण्विक ऊर्जा हरित ऊर्जेतील सक्षम पर्याय

जागतिक तापमानवाढ ही आज जगासमोरची एक मोठी समस्या आहे. आपल्या विविध कृतींतून होणारे कार्बन उत्सर्जन, हे या जागतिक तापमानवाढीस कारणीभूत ठरते. या कार्बन उत्सर्जनावर प्रतिबंध घालण्याचे अथवा हे उत्सर्जन कमी करण्याचे प्रयत्न, विविध देशांमधील शासकीय पातळीवरून सुरू आहेत. जगाच्या एकूण कार्बन उत्सर्जनापैकी सर्वांत मोठा हिस्सा हा ऊर्जेशी निगडित असल्याने, ऊर्जाक्षेत्रातील कार्बन उत्सर्जन घटवण्याचे प्रयत्न चालू आहेत. विविध पर्यावरणप्रेमी ऊर्जास्रोतांचा वापर करण्याबरोबरच, आण्विक ऊर्जेला प्राधान्य देणाचे प्रयत्न सुरु आहेत. दि. 26 एप्रिल 1986 रोजी तत्कालीन रशियन संघराज्यातील प्रिप्याट शहराजवळील तश्ररवळाळी खश्रूळलह ङशपळप र्छीलश्रशरी झेुशी झश्ररपीं म्हणजेच, चेर्नोबिल अणु ऊर्जा प्रकल्पात मोठा स्फोट झाला होता. या घटनेला नुकतीच 39 वर्षे पूर्ण झाली. त्यानिमित्ताने अणु ऊर्जेच्या क्षेत्रात होऊ घातलेल्या बदलांचा आढावा घेण्यासाठीचा हा लेखप्रपंच!

‘आयईए’नुसार 2022 मध्ये जगाच्या एकूण हरित वायू उत्सर्जनापैकी 43.7 टक्के उत्सर्जन कोळशाद्वारे झाले होते, तर एकूण वीजनिर्मितीपैकी 27.6 टक्के वीज कोळशाद्वारे प्राप्त होते. त्याखालोखाल नैसर्गिक वायुचा टक्का 23.1 असून, तेलाचा वाटा 30.2 टक्के आहे. म्हणजे कोळसा, नैसर्गिक वायू आणि खनिज तेल मिळून एकूण विद्युतनिर्मितीचा जवळजवळ 80 टक्के भार उचलतात, तर अणुविद्युतनिर्मिती निव्वळ चार टक्के आहे. एकूण हरित वायू उत्सर्जनात कोळशाचा वाटा सर्वाधिक असून, त्या खालोखाल तेल व नैसर्गिक वायूचा क्रमांक लागतो. भारताच्या संदर्भात वेगळी परिस्थिती नाही. 2022 मध्ये एकूण वीजनिर्मितीपैकी 72 टक्के वीज, कोळसा आधारित औष्णिक विद्युत प्रकल्पांतून प्राप्त झाली. कोळसा वगळता, अन्य विद्युतस्रोतांचा वाटा खूप कमी आहे. त्यामुळे भारताच्या एकूण कार्बन उत्सर्जनापैकी 52.7 टक्के उत्सर्जन विद्युत आणि उष्णतानिर्माण क्षेत्रातून झाल्याने, विद्युतनिर्मितीचा कार्बन उत्सर्जनातील वाटा निरंतर वाढता राहिला आहे. जर भारताला 2070 मध्ये ‘शून्य कार्बन’चे उद्दिष्ट गाठायचे असेल, तर विद्युतनिर्मिती क्षेत्रातून होणार्‍या कार्बन उत्सर्जनावर आळा घालणे आवश्यक आहे.

विद्युतनिर्मितीची ही एक बाजू, तर दुसरीकडे भारताच्या प्रगतीसोबत भारतातील विजेची मागणीदेखील वाढत आहे. ‘आयईए’च्या 2022च्या अहवालानुसार, भारताचा विजेचा वापर दरडोई 1.081 मेगावॅट इतका होता. याच संकेतस्थळानुसार 2000 ते 2022 या काळात, भारतातील विजेच्या वापरात 182 टक्के वाढ झाली आहे. म्हणजे एकीकडून भारतातील विजेचा वापर सातत्याने वाढता आहे आणि दुसरीकडे, भारताच्या कार्बन उत्सर्जनात सर्वाधिक वाटा हा विद्युतनिर्मितीचाच आहे. शिवाय, सध्या भारतात मोठ्या प्रमाणात रेल्वेचे विद्युतीकरण, विद्युत वाहनांना चालना देण्याचे विविध उपक्रम हाती घेतले जात असल्याने, हा वापर वाढताच राहणार आहे. त्यासाठीच सरकारद्वारे सौरऊर्जेला चालना दिली जात आहे. 2022 मध्ये सौरऊर्जेचा वाटा 5.8 टक्के होता. या तारेवरच्या कसरतीत, अणु ऊर्जा हा एक सक्षम पर्याय भारतासमोर असल्याने, त्याकडे दुर्लक्ष करून चालणार नाही. कोळशावर आधारित औष्णिक विद्युत प्रकल्प आणि अणुविद्युतनिर्मिती प्रकल्पांत महत्त्वाचे साम्य असते; ते म्हणजे त्या प्रकल्पांतून सातत्याने निश्चित प्रमाणात वीजनिर्मिती केली जाऊ शकते. सौर, वायू अथवा जलविद्युतनिर्मितील मोठा अडथळा म्हणजे, त्यांची उपलब्धता स्रोतांनुसार बदलते. उदा. प्रखर सूर्यप्रकाश असलेल्या दिवशी जेवढ्या प्रमाणात विद्युतनिर्मिती होईल, तेवढी सूर्यप्रकाश कमी असलेल्या दिवशी होऊ शकणार नाही. हीच गोष्ट पवनऊर्जेलादेखील लागू पडते. मात्र, अणु ऊर्जेचे तसे नाही. अणुभट्टी कार्यान्वित केल्यानंतर सातत्याने, ठराविक पातळीची वीजनिर्मिती होत राहते. ही पातळी आवश्यकतेनुसार कमी अथवा जास्त करता येते आणि सर्वांत महत्त्वाचे म्हणजे, आण्विक विद्युतनिर्मितीत अजिबात कार्बन उत्सर्जन होत नाही. त्यामुळे 2070 मध्ये ‘शून्य कार्बन’चे उद्दिष्ट गाठण्यासाठी, अणु ऊर्जा हा एक अत्यंत महत्त्वाचा पर्याय आहे. त्यामुळेच भारत सरकारने 2025-26च्या अर्थसंकल्पात 2033 पर्यंत, पाच पूर्णतः भारतीय बनावटीच्या लघु रचनासुलभ अणुभट्ट्या डिझाईन करून, कार्यान्वित करण्यासाठी 20 हजार कोटी रुपयांची तरतूद केली आहे.

अणु विद्युत क्षेत्रात भारताला ‘भारत स्मॉल मोड्युलर रिएक्टर’ (बीएसएमआर)च्या रूपाने, मोठे यश प्राप्त झाले. दि. 3 एप्रिल रोजी भारत सरकारने प्रसिद्ध केलेल्या माहितीनुसार, ‘बीएसएमआर’चा आकृतिबंध पूर्ण करण्यात आला. जगामध्ये सैनिकी कारणांसाठी अथवा न-व्यावहारिक कारणांसाठी, ‘स्मॉल मोड्युलर रिएक्टर’चा (एसएमआर) वापर पूर्वीपासूनच केला जात होता, मात्र 21व्या शतकाच्या पहिल्या दशकात ‘एसएमआर’चा वापर व्यावहारिक वीजनिर्मितीसाठी करण्याचा विचार पुढे येऊ लागला. मात्र 2024-25 मध्ये, केवळ केवळ रशिया आणि चीन येथेच ‘एसएमआर’ प्रकल्प कार्यान्वित आहेत. लघु रचनासुलभ अणुभट्टी ही 300 मेगावॅटपेक्षा कमी क्षमतेची बनवली जाते. किंबहुना, म्हणूनच त्याला ‘लघु अणुभट्टी’ म्हणतात.

पारंपरिक प्रकारच्या अणुभट्टीपेक्षा, ‘एसएमआर’चे अनेक फायदे आहेत. ते मोड्युलर पद्धतीचे असल्याने, त्यांच्या विविध भागांची निर्मिती विविध ठिकाणी करता येते आणि अशा तयार झालेल्या भागांचे वहन करून ज्या ठिकाणी प्रकल्प आहे, तिथे आणून जोडता येतात. पारंपरिक अणुभट्टी आकाराने प्रचंड मोठी असल्याने, तिचे असे वहन करणे शक्य होत नाही. ती जिथे प्रकल्प आहे, तिथे उभारावी लागते. ही अणुभट्टी लहान आकाराची असल्याने, तिची निर्मिती मोठ्या प्रमाणात करून विविध ठिकाणी पाठवली जाऊ शकते. त्याबरोबरच लहान आकाराच्या अणुभट्टीमुळे, कमी विद्युतनिर्मिती करणारे लहान प्रकल्प निर्माण केले जाऊ शकतात. त्यामुळे अशा प्रकल्पांना खूप कमी जागा लागते. त्याशिवाय, तांत्रिकदृष्ट्या अत्यंत प्रगत असलेल्या या अणुभट्ट्या, आधीच्या अणुभट्ट्यांच्या तुलनेत अधिक सुरक्षित आहेत. यापूर्वी ज्या विविध अपघातांमुळे अणुऊर्जा बदनाम झाली आहे, त्यातील दोषांचा विचार करून या अणुभट्ट्यांची सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यात आली आहे. भारत लघु अणुभट्टीच्या विकासासाठी भारत सरकारने खासगी क्षेत्रासोबत भागीदारी केली असून, 220 मेगावॅट क्षमतेच्या अणुभट्टीच्या आकृतीबंधाचे काम पूर्ण झाले. झीर्शीीीीळूशव कशर्रीूं थरींशी ठशरलीेीं (पीएचडब्ल्युआर) प्रकारच्या अणुभट्ट्यांमध्ये, भारताला असलेला अनुभव तशाच तर्‍हेच्या लघु रचनासुलभ अणुभट्ट्यांच्या विकासाचा पाया आहे. लघु अणुभट्ट्या जरी तुलनेने फायदेशीर असल्या, तरी अणु ऊर्जेचे अंगभूत दोष त्यातही आहेत. अणु इंधन काही काळाने बदलावे लागते. ज्यातून मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सर्गी कचरा निर्माण होतो. त्याची योग्य विल्हेवाट लावण्याची काळजी घेणे आवश्यक असते. लघु अणुभट्टीची विद्युतनिर्मिती क्षमता कमी असल्याने, इकोनॉमिक्स ऑफ़ स्केलचा फायदा मिळत नाही. शिवाय लघु अणुभट्टी, पुरवठा साखळीतील बदलांना अत्यंत संवेदनशील आहे. त्याशिवाय, काही धोरणात्मक अडचणीदेखील या अणुभट्ट्यांच्या मार्गात असल्याने, आजवर केवळ दोन देशात तीनच लघु रचनासुलभ अणुभट्ट्या कार्यान्वित होऊ शकल्या आहेत.

येणारा काळ हा हरित ऊर्जेचा आहे. जागतिक तापमानवाढ रोखण्यासाठी वेळीच योग्य ती पावले उचलली नाहीत, तर मोठा विनाश खचितच अटळ असल्याचे, आजवर अनेक अभ्यासगटांकडून, शास्त्रज्ञांकडून सांगण्यात आले आहे. अशावेळेस पर्यावरणपूरक विद्युत निर्मिती ही काळाची गरज आहे. यासाठी अणुऊर्जेचे स्थान अटळ आहे. अणु ऊर्जेशी निगडित असलेले आण्विक कचरा व्यवस्थापन, किरणोत्सर्ग हे धोके लक्षात घेऊन ते टाळण्याचा प्रयत्न करणे, त्यासाठी सुरक्षित, अत्याधुनिक अणुभट्ट्या बनवणे इत्यादी मार्ग अधिक उपकारक आहेत. त्याऐवजी 39 वर्षांपूर्वी घडलेल्या विनाशाला किंवा 2011 मधील नैसर्गिक आपदेमुळे ओढावलेल्या संकटाला कवटाळून, हा महत्त्वाचा शक्तिशाली स्रोत टाळणे ही मोठीच चूक ठरेल. लघु रचनासुलभ अणुभट्ट्यांसाठी आवश्यक ते धोरणात्मक बदल आणि पुरवठासाखळीत सुधारणा करून अधिकाधिक वेगाने, या क्षेत्राचा विकास करणे आता महत्त्वाचे झाले आहे.

एकूण ऊर्जेपैकी 40 टक्के ऊर्जा सौरऊर्जेपासून मिळवण्याचे भारताचे दूरगामी धोरण आहे. मात्र, सध्या कोळसा हा एकूण विद्युतनिर्मितीचा प्रमुख स्रोत आहे, जो पुढील 30-40 वर्षांत संपून जाईल. तेव्हा थोरियमपासून निर्माण होणारी ऊर्जा आवश्यक असली, तरी अजून ते तंत्रज्ञान अपरिपक्व आहे. कोळसा संपुष्टात आल्यावर नव्या स्रोताचा शोध घेताना, ऊर्जेची कमतरता पडू नये यासाठी अणुऊर्जा महत्त्वाची आहे आणि अणु विद्युतनिर्मितीतील महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे लघु रचनासुलभ अणुभट्टी आहे. लघु रचनासुलभ अणुभट्टी ही विदलनाधारित (फिजन बेस्ड) भट्टी, कारखान्यातून तयार होणार्‍या परिवहनसुलभ घटकांनी रचली जावी आणि अल्प काळात (गेस्टेशन पिरिअड) कार्यसज्ज व्हावी, अशी अपेक्षा असते.

- नरेंद्र गोळे, माजी अधिकारी, भाभा अणु संशोधन केंद्र