برائٹ اسپارک: کیا ایم آئی ٹی کے سائنسدان فیوژن پاور کو حقیقت بنا سکتے ہیں؟

ہم آپ کو بہترین تجربہ دینے کے لیے ان کا استعمال کرتے ہیں۔ اگر آپ ہماری ویب سائٹ کا استعمال جاری رکھیں گے تو ہم فرض کریں گے کہ آپ کو اس ویب سائٹ پر تمام کوکیز موصول ہونے پر خوشی ہوگی۔

اطالوی تیل کمپنی Eni کامن ویلتھ فیوژن سسٹمز میں $50 ملین کی سرمایہ کاری کر رہی ہے، ایک MIT اسپن آؤٹ جو SPARC نامی فیوژن پاور تجربے میں صفر کاربن توانائی پیدا کرنے کے لیے سپر کنڈکٹنگ میگنےٹس کی ترقی پر انسٹی ٹیوٹ کے ساتھ تعاون کر رہا ہے۔ جولین ٹرنر کو سی ای او رابرٹ ممگارڈ کی طرف سے کم درجہ حاصل ہے۔

میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) کے مقدس ہالوں کے اندر ایک توانائی کا انقلاب برپا ہو رہا ہے۔ کئی دہائیوں کی پیشرفت کے بعد، سائنسدانوں کا خیال ہے کہ فیوژن پاور بالآخر اپنے دن کا دعویٰ کرنے کے لیے تیار ہے اور یہ کہ لامحدود، دہن سے پاک، صفر کاربن توانائی کی ہولی گریل پہنچ سکتی ہے۔

اٹلی کی توانائی کی بڑی کمپنی Eni نے MIT کے پلازما فیوژن اینڈ سائنس سینٹر (PSFC) اور پرائیویٹ کمپنی کامن ویلتھ فیوژن سسٹمز (CFS) کے ساتھ مل کر ایک پراجیکٹ میں €50m ($62m) کی سرمایہ کاری کرتے ہوئے اس امید کا اظہار کیا، جس کا مقصد گرڈ پر فیوژن پاور کو تیزی سے ٹریک کرنا ہے۔ کم سے کم 15 سالوں میں۔

فیوژن کو کنٹرول کرنا، وہ عمل جو سورج اور ستاروں کو طاقت دیتا ہے، پرانے مسئلے کی وجہ سے رک گیا ہے: جب کہ یہ مشق بڑی مقدار میں توانائی جاری کرتی ہے، یہ صرف لاکھوں ڈگری سیلسیس کے انتہائی درجہ حرارت پر ہی انجام پا سکتا ہے، جو کہ مرکز سے زیادہ گرم ہوتا ہے۔ سورج، اور کسی بھی ٹھوس مواد کو برداشت کرنے کے لیے بہت گرم۔

ان انتہائی حالات میں فیوژن فیول کی قید کے چیلنج کے نتیجے میں، فیوژن پاور کے تجربات، اب تک، خسارے پر چل رہے ہیں، فیوژن کے رد عمل کو برقرار رکھنے کے لیے درکار سے کم توانائی پیدا کر رہے ہیں، اور اس لیے بجلی پیدا کرنے سے قاصر ہیں۔ گرڈ

CFS کے سی ای او رابرٹ ممگارڈ کا کہنا ہے کہ "فیوژن ریسرچ کا پچھلی کئی دہائیوں میں بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے، جس کے نتیجے میں فیوژن پاور کے لیے سائنسی تفہیم اور ٹیکنالوجیز میں ترقی ہوئی ہے۔"

"CFS ہائی فیلڈ اپروچ کا استعمال کرتے ہوئے فیوژن کو کمرشلائز کر رہا ہے، جہاں ہم بڑے سرکاری پروگراموں کی طرح فزکس اپروچ کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹے فیوژن ڈیوائسز بنانے کے لیے نئے ہائی فیلڈ میگنےٹ تیار کر رہے ہیں۔ ایسا کرنے کے لیے، CFS MIT کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے ایک باہمی تعاون پراجیکٹ میں، جس کا آغاز نئے میگنےٹ تیار کرنے سے ہوتا ہے۔

SPARC ڈیوائس گرم پلازما کو اپنی جگہ پر رکھنے کے لیے طاقتور مقناطیسی میدانوں کا استعمال کرتی ہے - ذیلی ایٹمی ذرات کا ایک گیسی سوپ - تاکہ اسے ڈونٹ کی شکل کے ویکیوم چیمبر کے کسی بھی حصے کے ساتھ رابطے میں آنے سے روکا جا سکے۔

ممگارڈ بتاتے ہیں، "سب سے بڑا چیلنج یہ ہے کہ فیوژن ہونے کے لیے ایسے حالات میں پلازما تیار کیا جائے تاکہ یہ اپنی استعمال سے زیادہ طاقت پیدا کرے۔" "یہ طبیعیات کے ذیلی فیلڈ پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے جسے پلازما فزکس کہا جاتا ہے۔"

یہ کمپیکٹ تجربہ دس سیکنڈ کی دالوں میں تقریباً 100 میگاواٹ گرمی پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جتنی طاقت ایک چھوٹے شہر میں استعمال ہوتی ہے۔ لیکن، جیسا کہ SPARC ایک تجربہ ہے، اس میں فیوژن پاور کو بجلی میں تبدیل کرنے کے نظام شامل نہیں ہوں گے۔

MIT کے سائنسدانوں کا خیال ہے کہ پیداوار پلازما کو گرم کرنے کے لیے استعمال ہونے والی طاقت سے دوگنا سے زیادہ ہوگی، آخر کار حتمی تکنیکی سنگ میل کو حاصل کیا: فیوژن سے مثبت خالص توانائی۔

ممگارڈ کا کہنا ہے کہ "فیوژن ایک جگہ پر رکھے ہوئے اور مقناطیسی شعبوں کا استعمال کرتے ہوئے موصل پلازما کے اندر ہوتا ہے۔" "یہ تصوراتی طور پر ایک مقناطیسی بوتل کی طرح ہے۔ مقناطیسی میدان کی طاقت مقناطیسی بوتل کی پلازما کو موصل کرنے کی صلاحیت سے بہت مضبوطی سے متعلق ہے تاکہ یہ فیوژن حالات تک پہنچ سکے۔

"اس طرح، اگر ہم مضبوط میگنےٹ بنا سکتے ہیں تو ہم ایسے پلازما بنا سکتے ہیں جو اسے برقرار رکھنے کے لیے کم طاقت کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ گرم اور گھنے ہو سکتے ہیں۔ اور بہتر پلازما کے ساتھ ہم آلات کو چھوٹے اور زیادہ قابل انتظام بنا سکتے ہیں تاکہ وہ تعمیر اور ترقی کر سکیں۔

"اعلی درجہ حرارت والے سپر کنڈکٹرز کے ساتھ، ہمارے پاس بہت زیادہ طاقت والے مقناطیسی فیلڈز، اور اس طرح بہتر اور چھوٹی مقناطیسی بوتلیں بنانے کے لیے ایک نیا ٹول ہے۔ ہمیں یقین ہے کہ یہ ہمیں تیزی سے فیوژن میں لے جائے گا۔

ممگارڈ بڑے بور کے سپر کنڈکٹنگ الیکٹرو میگنیٹس کی ایک نئی نسل کا حوالہ دے رہا ہے جو کسی بھی موجودہ فیوژن تجربے میں استعمال ہونے والے مقناطیسی فیلڈ سے دوگنا مضبوط پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، جس سے فی سائز کی طاقت میں دس گنا سے زیادہ اضافہ ہوتا ہے۔

yttrium-barium-copper oxide (YBCO) نامی کمپاؤنڈ کے ساتھ لیپت اسٹیل ٹیپ سے بنا، نئے سپر کنڈکٹنگ میگنےٹ SPARC کو ITER کے تقریباً پانچویں حصے میں فیوژن پاور آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے قابل بنائیں گے لیکن ایک ایسے آلے میں جو صرف 1/65 ہے حجم

خالص فیوژن انرجی ڈیوائسز بنانے کے لیے درکار سائز، لاگت، ٹائم لائن اور تنظیمی پیچیدگی کو کم کرکے، YBCO میگنےٹس فیوژن انرجی کے لیے نئے تعلیمی اور تجارتی طریقوں کو بھی قابل بنائیں گے۔

"SPARC اور ITER دونوں ٹوکامکس ہیں، ایک مخصوص قسم کی مقناطیسی بوتل جو دہائیوں میں پلازما فزکس کی ترقی کی وسیع بنیادی سائنس پر مبنی ہے،" ممگارڈ نے واضح کیا۔

"SPARC اعلی درجہ حرارت والے سپر کنڈکٹر (HTS) میگنےٹس کی اگلی نسل کا استعمال کرے گا جو بہت زیادہ مقناطیسی فیلڈ کی اجازت دیتے ہیں، جس سے بہت چھوٹے سائز میں ہدف شدہ فیوژن کارکردگی ملتی ہے۔

"ہمیں یقین ہے کہ یہ آب و ہوا سے متعلقہ ٹائم اسکیل اور اقتصادی طور پر پرکشش پروڈکٹ پر فیوژن حاصل کرنے کا ایک اہم جزو ہوگا۔"

ٹائم اسکیلز اور تجارتی قابل عملیت کے موضوع پر، SPARC ایک ٹوکامک ڈیزائن کا ایک ارتقاء ہے جس کا مطالعہ کئی دہائیوں سے کیا گیا ہے اور اس میں MIT میں کام بھی شامل ہے جو 1970 کی دہائی میں شروع ہوا تھا۔

SPARC کے تجربے کا مقصد دنیا کی پہلی حقیقی فیوژن پاور سہولت کے لیے راہ ہموار کرنا ہے جس میں تقریباً 200MW بجلی کی گنجائش ہے، جو کہ زیادہ تر کمرشل الیکٹرک پاور پلانٹس کے مقابلے میں ہے۔

فیوژن پاور کے بارے میں بڑے پیمانے پر شکوک و شبہات کے باوجود - Eni اس میں بھاری سرمایہ کاری کرنے والی پہلی عالمی آئل کمپنی بننے کا مستقبل کا نظریہ رکھتی ہے - حامیوں کا خیال ہے کہ یہ تکنیک ممکنہ طور پر دنیا کی بڑھتی ہوئی توانائی کی ضروریات کے کافی حصے کو پورا کر سکتی ہے، جبکہ ساتھ ہی اس میں کمی بھی گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج

نئے سپر کنڈکٹنگ میگنےٹس کے ذریعے فعال کیا گیا چھوٹا پیمانہ ممکنہ طور پر گرڈ پر فیوژن انرجی سے بجلی کا تیز، سستا راستہ بناتا ہے۔

اینی کا تخمینہ ہے کہ 2033 تک 200 میگاواٹ فیوژن ری ایکٹر تیار کرنے پر $3 بلین لاگت آئے گی۔ ITER پروجیکٹ، یورپ، امریکہ، چین، بھارت، جاپان، روس اور جنوبی کوریا کے درمیان تعاون، اپنے پہلے سپر کے ہدف کی طرف نصف سے زیادہ ہے۔ -2025 تک گرم پلازما ٹیسٹ اور 2035 تک پہلا مکمل پاور فیوژن، اور اس کا بجٹ تقریباً 20bn یورو ہے۔ SPARC کی طرح، ITER کو بجلی پیدا نہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

لہٰذا، یو ایس گرڈ یک سنگی 2GW-3GW کوئلے یا 100MW-500MW رینج میں فیوژن پاور پلانٹس سے ہٹ کر، کیا فیوژن پاور ایک سخت بازار میں مقابلہ کر سکتی ہے – اور، اگر ایسا ہے تو، کب؟

ممگارڈ کہتے ہیں، "ابھی بھی تحقیق کرنا باقی ہے، لیکن چیلنجز معلوم ہیں، نئی اختراع چیزوں کو تیز کرنے کا راستہ بتا رہی ہے، CFS جیسے نئے کھلاڑی مسائل پر تجارتی توجہ مرکوز کر رہے ہیں اور بنیادی سائنس پختہ ہے۔"

"ہم سمجھتے ہیں کہ فیوژن بہت سے لوگوں کے خیال سے زیادہ قریب ہے۔ دیکھتے رہو۔" jQuery(دستاویز) .ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });

DAMM Cellular Systems A/S صنعتی، تجارتی اور عوامی تحفظ کے صارفین کے لیے قابل اعتماد، ناہموار اور آسانی سے توسیع پذیر ٹیریسٹریل ٹرنکڈ ریڈیو (TETRA) اور ڈیجیٹل موبائل ریڈیو (DMR) کمیونیکیشن سسٹمز میں عالمی رہنماؤں میں سے ایک ہے۔

ڈی اے ایم ایم ٹیٹرا فلیکس ڈسپیچر تنظیموں میں کارکردگی میں اضافہ پیش کرتا ہے، سبسکرائبرز کے بیڑے کو چلاتا ہے جس کے لیے ریڈیو کمیونیکیشن کمانڈ، کنٹرول اور نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے۔

DAMM TetraFlex وائس اور ڈیٹا لاگ سسٹم جامع اور درست آواز اور ڈیٹا ریکارڈنگ کے فنکشنز کے ساتھ ساتھ CDR لاگنگ کی سہولیات کی ایک وسیع رینج پیش کرتا ہے۔

گرین ٹیپ سلوشنز ایک آسٹریلوی کنسلٹنسی ہے جو ماحولیاتی جائزوں، منظوریوں اور آڈیٹنگ کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی سروے میں مہارت رکھتی ہے۔

جب آپ اپنے پاور پلانٹ کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بنانے کی کوشش کر رہے ہوں گے، تو آپ کو وہاں تک پہنچنے کے لیے صحیح تخروپن کا تجربہ ہوگا۔ ایک کمپنی حقیقی سے زندگی کے پاور پلانٹ سمیلیٹر تیار کرنے کی لگن رکھتی ہے جو اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ آپ کے اہلکاروں کے پاس آپ کے پاور پلانٹ کو محفوظ طریقے سے اور مؤثر طریقے سے چلانے کے لیے درکار معلومات ہیں۔