क्यों परमाणु ऊर्जा संयंत्र कूल रहने के लिए संघर्ष कर रहे हैं?

जलवायु परिवर्तन उत्पादन को कम कर रहा है और फ्रांस से लेकर अमेरिका तक परमाणु सुविधाओं पर सुरक्षा चिंताओं को बढ़ा रहा है। लेकिन विशेषज्ञों का कहना है कि अनुकूलन संभव है और आवश्यक है।

इसके विनम्र सेस्विस आल्प्स में एक हिमनद के रूप में शुरू, रोन नदी जल्दी से दुनिया के सबसे औद्योगिक जलमार्गों में से एक में बदल जाती है। जैसे ही यह फ्रांस के दक्षिण से भूमध्य सागर की ओर बहती है, इसका ठंडा पानी बॉयलर में खींचा जाता है, जिसे शीतलक के रूप में पाइप के माध्यम से चूसा जाता है, कृषि के लिए विचलित होता है। इसके सबसे बड़े ग्राहकों में परमाणु रिएक्टरों की एक बटालियन है। 1970 के दशक से, नदी और उसकी सहायक नदियों ने फ्रांस की लगभग एक चौथाई परमाणु ऊर्जा उत्पन्न करने में मदद की है।

लेकिन हाल के हफ्तों में ऐसा नहीं हुआ है। धीमी गति से जलने वाली गर्मी की लहर के बीच, जिसने पश्चिमी यूरोप में सैकड़ों लोगों की जान ले ली और भयंकर जंगल की आग को भड़का दिया, और सूखे के कारण पहले से ही कम पानी के स्तर के साथ, रोन का पानी काम के लिए बहुत गर्म हो गया है। पानी को नीचे की ओर निकाले बिना रिएक्टरों को ठंडा करना अब संभव नहीं है जो जलीय जीवन को बुझाने के लिए इतना गर्म है।

तो कुछ हफ्ते पहले, इलेक्ट्रिकिट डी फ्रांस (ईडीएफ) ने रोन के साथ कुछ रिएक्टरों और दक्षिण में एक दूसरी प्रमुख नदी, गैरोन को बिजली देना शुरू कर दिया था। यह अब तक एक परिचित कहानी है: 2018 और 2019 में सूखे और गर्मी के कारण इसी तरह के शटडाउन हुए। इस गर्मी की कटौती, अन्य रिएक्टरों पर खराबी और रखरखाव के साथ, फ्रांस के परमाणु ऊर्जा उत्पादन को लगभग 50 प्रतिशत तक कम करने में मदद मिली है।

जलवायु परिवर्तन से लड़ने के लिए आवश्यक सभी निम्न-कार्बन ऊर्जा स्रोतों में से, परमाणु ऊर्जा को आमतौर पर कम से कम परेशान करने योग्य माना जाता है। यह सुदृढीकरण है जिसे तब कहा जाता है जब मौसम हवा और सौर जैसे अन्य शून्य-कार्बन ऊर्जा स्रोतों के लिए सहयोग नहीं करता है। लेकिन परमाणु उद्योग अपने स्वयं के जलवायु जोखिमों का सामना करता है।

पानी के साथ समस्याएं – इसमें से बहुत अधिक या बहुत कम – आमतौर पर हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांधों से जुड़ी होती हैं, जो अमेरिकी पश्चिम जैसे सुखाने वाले स्थानों में उत्पादन बनाए रखने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। लेकिन जैसा कि स्वीडिश इतिहासकार पेर होग्सेलियस कहते हैं, वर्तमान परमाणु इंजीनियरिंग का अधिकांश भाग परमाणुओं को विभाजित करने के बारे में नहीं है, बल्कि बड़े पैमाने पर जलीय चिंताओं के प्रबंधन के बारे में है।

परमाणु तकनीशियनों को उनके शिल्प को उबलते पानी के एक बहुत ही जटिल तरीके के रूप में संदर्भित करने के लिए जाना जाता है, जिससे भाप का उत्पादन होता है जो टर्बाइनों को घुमाता है। लेकिन आमतौर पर रिएक्टर को ठंडा रखने के लिए और अधिक की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि इतनी सारी सुविधाएं समुद्र के किनारे और रोन जैसी बड़ी नदियों के किनारे स्थित हैं।

कई अन्य उद्योग गर्म नदियों से प्रभावित होते हैं, जिनमें बड़े कारखाने और बिजली संयंत्र शामिल हैं जो कोयले और गैस से चलते हैं। लेकिन परमाणु संयंत्र अपने विशाल आकार और फ़्रांस जैसी जगहों पर ऊर्जा ग्रिड को ऑनलाइन रखने में केंद्रीय भूमिका के कारण अद्वितीय हैं। और गर्माहट और घटती नदियाँ एकमात्र जलवायु चुनौतियाँ नहीं हैं जिनका वे सामना करती हैं।

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तटों पर, समुद्र के स्तर में वृद्धि और अधिक लगातार और तीव्र तूफानों का संयोजन बाढ़ के जोखिम को बढ़ाता है। वैज्ञानिकों ने अन्य, अधिक असामान्य चुनौतियों की ओर भी इशारा किया है, जैसे कि अधिक बार शैवाल खिलना और जेलीफ़िश आबादी का विस्फोट, जो पानी के पाइप को रोक सकते हैं।

परमाणु संयंत्र भी भविष्य में अच्छी तरह से चलने के लिए बनाए जाते हैं, जिनकी उम्र आधी सदी या उससे अधिक होती है। कई का निर्माण 1970 और 80 के दशक में किया गया था – इससे पहले कि नियामकों ने जलवायु से संबंधित खतरों के कारक के बारे में सोचा, जो अंततः उनका सामना करेंगे, लीड्स विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता नताली कोपित्को बताते हैं, जिन्होंने जलवायु संबंधी विचारों को देखने के लिए परमाणु नियामक ढांचे में खोदा है।

“मैंने जलवायु परिवर्तन के बारे में बिल्कुल कुछ नहीं देखा, जो काफी डरावना था,” वह कहती हैं। जहां Kopytko ने जलवायु को लागू होते देखा, योजनाओं ने माना कि वर्तमान मौसम पैटर्न भविष्य में अच्छा रहेगा।

जलवायु परिवर्तन के बारे में मौजूदा चिंताओं में से कुछ सुरक्षा से संबंधित हैं- और इस क्षेत्र ने उन्हें संबोधित करने के लिए कुछ कदम उठाने शुरू कर दिए हैं। जापान में फुकुशिमा आपदा के बाद, 2011 में तोहोकू भूकंप और सुनामी के कारण, यूएस न्यूक्लियर रेगुलेटरी कमीशन (NRC) ने मौजूदा पौधों को जलवायु खतरों, जैसे तूफान और समुद्र के स्तर में वृद्धि के लिए सख्त करने के लिए नए नियमों का मसौदा तैयार करना शुरू किया।

इस प्रक्रिया ने दर्जनों सुविधाओं की पहचान की जो अत्यधिक परिस्थितियों में बाढ़ की समस्याओं का सामना कर सकती थीं। लेकिन 2019 में उन योजनाओं को बड़े पैमाने पर रिपब्लिकन के नेतृत्व वाले नेतृत्व ने विफल कर दिया, जिन्होंने तर्क दिया कि परमाणु उद्योग के लिए इस तरह की कम संभावना वाली घटनाओं को अपनाने के लिए लागत बहुत अधिक थी। (“यह निर्णय निरर्थक है,” डेमोक्रेट द्वारा नियुक्त आयुक्त जेफ बरन ने उस समय एक असंतोष में लिखा था।)

परमाणु उद्योग और पर्यावरण समूह इस बात पर असहमत हैं कि क्या मौजूदा नियम नवीनतम विज्ञान पर कब्जा करते हैं, खासकर समुद्र के स्तर में वृद्धि के विषय पर। अमेरिका स्थित उद्योग समूह, न्यूक्लियर एनर्जी इंस्टीट्यूट के मुख्य परमाणु अधिकारी डौग ट्रू कहते हैं, “परमाणु संयंत्रों के लिए सुरक्षा पक्ष पर बहुत अधिक मार्जिन है, यह कहते हुए कि उपयोगिताएं नियमित रूप से जलवायु जोखिमों पर अपने मॉडल को अपडेट करती हैं और पहले से ही व्यापक कार्य कर चुकी हैं चरम मौसम से उनकी सुविधाओं की रक्षा के लिए कदम।

लेकिन उन जलवायु खतरों पर एक बार फिर अधिक खुले तौर पर चर्चा की जा रही है क्योंकि यूरोप और अमेरिका में नियामक जलवायु परिवर्तन से लड़ने के लिए परमाणु संयंत्रों के जीवन का विस्तार करने पर विचार कर रहे हैं। 2019 में, NRC ने कुछ रिएक्टरों के लिए 20 साल के विस्तार को मंजूरी देना शुरू किया – दक्षिण फ्लोरिडा में तुर्की प्वाइंट पावर प्लांट से शुरू हुआ।

पर्यावरण समूहों ने योजना को रोकने के लिए हस्तक्षेप किया, यह तर्क देते हुए कि अधिक तीव्र तूफान और समुद्र के स्तर में वृद्धि के संयोजन से निचले स्तर के पौधे को इस तरह से खतरा होगा कि नियामकों ने पर्याप्त रूप से विचार नहीं किया था। फरवरी में, NRC ने अधिक व्यापक पर्यावरणीय समीक्षा लंबित तुर्की प्वाइंट और अन्य संयंत्रों के लिए विस्तार को उलट दिया।

अब तक, अधिकांश उत्पादन कटौती गर्म पानी के कारण होती है – न केवल रोन और गैरोन में, बल्कि अमेरिका में टेनेसी नदी जैसी जगहों पर और तटीय समुद्रों में जहां कई और पौधे हैं। हाल के वर्षों में, उत्तरी यूरोप में परमाणु संयंत्रों को बंद करने या उत्पादन कम करने के लिए मजबूर किया गया है क्योंकि रिएक्टर कोर को सुरक्षित रूप से ठंडा करने के लिए समुद्री जल बहुत गर्म हो गया है। पिछले एक दशक में, कनेक्टिकट में मिलस्टोन पावर प्लांट ने गर्म गर्मी के दिनों में शटडाउन की एक श्रृंखला देखी, जब तक कि नियामकों ने इसके ठंडे पानी की तापमान सीमा को 5 डिग्री फ़ारेनहाइट तक बढ़ा दिया।

तीव्र गर्मी की लहरों और तूफानों के कारण होने वाले नुकसान की सापेक्ष दुर्लभता को देखते हुए, जलवायु से संबंधित हिचकी का कुल ऊर्जा उत्पादन पर एक छोटा प्रभाव पड़ता है – उदाहरण के लिए, ईडीएफ के लिए वार्षिक उत्पादन का औसतन 1 प्रतिशत से भी कम प्रभावित होता है। लेकिन तापमान बढ़ने के साथ-साथ इसका असर बढ़ रहा है।

पिछली गर्मियों में नेचर एनर्जी में प्रकाशित एक विश्लेषण में, स्टैनफोर्ड के एक शोधकर्ता ने पाया कि 1990 के दशक की तुलना में 2010 के दशक में गर्मी से संबंधित आउटेज की संख्या आठ गुना थी। परमाणु शीतलन प्रणालियों पर वार्मिंग के प्रभाव पर 2011 के एक अध्ययन में, ईडीएफ वैज्ञानिकों ने 2050 तक रोन के तापमान में 3 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि का अनुमान लगाया , जिससे गर्मी की लहरों के दौरान शटडाउन की अधिक संभावना हो गई।

और वे व्यवधान महत्वपूर्ण समय पर आ सकते हैं, जैसे गर्मी की गर्मी की लहरें जब ऊर्जा की मांग अधिक होती है। फ्रांस में, जहां परमाणु ऊर्जा आम तौर पर देश की 80 प्रतिशत जरूरतों की आपूर्ति करती है, वर्तमान शटडाउन विशेष रूप से खराब समय पर आ रहे हैं, क्योंकि यूरोप यूक्रेन में युद्ध के कारण गैस और तेल की कमी के कारण ऊर्जा भंडार को बढ़ाने के लिए हाथापाई कर रहा है।

मौजूदा बेड़े को अपनाना मुश्किल हो सकता है, पेरिस स्थित स्टार्टअप, कॉलेंडर के सीईओ थिबॉल्ट लैकोंडे कहते हैं, जो कंपनियों को जलवायु जोखिम पर सलाह देता है। एक ऐसी सुविधा को स्थानांतरित करना संभव नहीं है जिसे पहले ही बनाया जा चुका है, और पौधों को ओवरहाल करना महंगा है। गहरे, ठंडे पानी तक पहुंचने के लिए पाइपों को फिर से डिज़ाइन करना संभव हो सकता है, या पानी की आवश्यकता को कम करने वाले नए हीट-एक्सचेंज सिस्टम में जोड़ना संभव हो सकता है, जैसा कि कई फ्रांसीसी पौधों ने देश की रिकॉर्ड-ब्रेकिंग 2003 हीट वेव के बाद किया था। लेकिन लागत आम तौर पर बड़ी होती है, और दक्षता में लाभ कम होता है, लैकोंडे कहते हैं।

खरोंच से निर्माण आसान है। “मुख्य मुद्दा यह है कि जब हम नए संयंत्रों का निर्माण शुरू करते हैं, तो हम 2080 या 2100 तक संयंत्र के पूर्ण जीवनकाल के लिए जलवायु परिवर्तन के प्रभाव को कैसे ध्यान में रख सकते हैं,” लैकोंडे कहते हैं, यह देखते हुए कि फ्रांस की नई पीढ़ी के रिएक्टर, हाल ही में घोषित राष्ट्रपति इमैनुएल मैक्रॉन, ज्यादातर तटों द्वारा बनाए जा रहे हैं। वह कहते हैं कि स्पेन या संयुक्त अरब अमीरात जैसे गर्म जलवायु में परमाणु ऊर्जा ठीक काम करती है, क्योंकि उन संयंत्रों को इसका सामना करने के लिए बनाया गया था। “मेरा मानना ​​​​है कि इसे अनुकूलित करना संभव है,” लैकोंडे कहते हैं।

अमेरिका में, एकमात्र रेगिस्तान-आधारित परमाणु सुविधा, एरिज़ोना में पालो वर्डे संयंत्र, नदियों या समुद्रों के बजाय नगरपालिका अपशिष्ट जल पर निर्भर करता है, हालांकि यह सुविधा बढ़ती लागत से जूझ रही है क्योंकि अधिक उद्योग सीमित आपूर्ति के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। एनईआई का डौग ट्रू प्रस्तावित नई पीढ़ी के छोटे परमाणु रिएक्टरों में अधिक स्टॉक रखता है, जिनमें से कुछ पिघले हुए लवण या वायु-आधारित शीतलन का उपयोग करते हैं और हाथ पर जल स्रोतों पर कम निर्भर होते हैं।

इस बीच, फ्रांस में, नियामक आगे लंबी गर्मी की उम्मीद कर रहे हैं। जबकि गर्मी बीत सकती है, कम पानी का स्तर बना रह सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कटौती हफ्तों या महीनों तक चलती है। ईडीएफ ने हाल ही में संवाददाताओं से कहा था कि आने वाले महीनों में और कटौती की उम्मीद है क्योंकि जल स्तर में गिरावट जारी है-देश को ठंड, कठिन बारिश से राहत की उम्मीद है।