आज पर्यावरणाच्या दृष्टीने जगापुढचं सर्वांत मोठं लक्ष्य आहे- ‘डीकार्बनायझेशन'चं, म्हणजे वातावरणात जाणारा कार्बन कमी करण्याचं. म्हणून तर इलेक्ट्रिक वाहनं, ग्रीन उत्पादनं, शाश्वत उर्जास्रोत अशा गोष्टींसाठी धडपड सुरू आहे. कार्बन उत्सर्जन करणाऱ्या उद्योगांमध्ये वीजनिर्मिती उद्योगाचा क्रमांक खूप वर आहे. दरवर्षी वातावरणात सोडल्या जाणाऱ्या कार्बनपैकी ३० टक्के कार्बन या क्षेत्रातून येतो. आणि ते साहजिक आहे. कारण कोळसा आणि नैसर्गिक वायू यांचा वीजनिर्मितीत मोठ्या प्रमाणावर उपयोग होतो.
पॅरिस करारानुसार पूर्ण डीकार्बनायझेशन करण्यासाठी २०५० ची डेडलाइन आहे. त्यामुळे वीज उत्पादन करताना कमीत कमी कार्बन उत्सर्जन करणारे स्रोत हवे आहेत. सौरऊर्जा, पवनऊर्जा बऱ्याच स्थिरावल्या आहेत. तरीही सगळा भार त्यांच्यावर टाकण्यात एक मोठी अडचण आहे. वारा किंवा सूर्यप्रकाश हे थोडे बेभरवशाचे असतात. दोन्ही वापरून गावं, छोटी शहरं ऊर्जेच्या बाबतीत स्वयंपूर्ण करता येतात. मात्र, मोठ्या शहरांमध्ये आणि उद्योगधंद्यांमध्ये ऊर्जेची गरज प्रचंड असते. त्यासाठी ग्रिडकडून वीजपुरवठा आवश्यक असतो. आता, ग्रिड काही ऊर्जा साठवून ठेवत नाही. तेव्हा गरज लागली की लगेचच ऊर्जा पुरवणारे स्रोत ग्रिडला हवे असतात. कोळसा वापरणारी केंद्रं त्यासाठी सोयीची होती. पण डीकार्बनायझेशनच्या दृष्टीने हल्ली आपण कोळसा टाळतो. दुसरा पर्याय आहे नैसर्गिक वायूवर चालणारी केंद्रं. त्यांच्यामध्ये वीज उत्पादन पटकन वर-खाली करता येतं आणि त्यांचं कार्बन उत्सर्जन कोळशाच्या निम्म्याने आहे.
इथपर्यंत ठीक होतं. मग युक्रेन युद्धात या इंधनाचा राजकीय वापर झालेला आपण बघितला. त्या सर्व गदारोळात ऊर्जा क्षेत्रात बिकट परिस्थिती आली. एकीकडे इलेक्ट्रिक वाहनांचा वापर वाढणार असल्याने विजेची मागणी तिप्पट होणार आहे, तर दुसरीकडे ही गरज भागवताना आपण पुन्हा वातावरणातल्या कार्बनमध्ये भर घालणार का, हेही धसाला लावायचं आहे. आता करायचं तरी काय?
सुदैवाने याच कालावधीत आशेचा एक किरण दिसायला लागला आहे- फ्युजन ऊर्जा.
आपण सध्या वापरतो ती अणुऊर्जा अणुकेंद्रकाचं विभाजन, म्हणजे ‘फिशन' करून मिळवलेली असते. ही ऊर्जा अफाट असल्याने फिशन रिॲक्टर्स अत्यंत काळजीपूर्वक हाताळावे लागतात. त्यांच्यातून निघालेल्या किरणोत्सारी कचऱ्याची विल्हेवाट लावणं हे एक अतिशय जोखमीचं आणि खर्चिक काम आहे. फिशन अणुऊर्जेत प्रचंड उष्णता निर्माण होते. तिथे मोठ्या प्रमाणात शीतकरणाची गरज भासते. याच कारणाने असे रिॲक्टर्स अनेकदा समुद्राजवळ उभारलेले असतात. मात्र, जपानमधल्या सुनामीने ओढवलेलं फुकुशिमा रिॲक्टरचं संकट सगळ्यांना आठवत असेलच. अशा प्रकल्पांना सागरी हल्ल्यांचा धोकादेखील असतो. ग्लोबल वॉर्मिंगमुळे समुद्राची पातळी वाढली की अशा रिॲक्टर्सचा पुन्हा विचार करावा लागेल, हा मुद्दाही आहे.
एकूणच, फिशन ऊर्जा फारशी सुरक्षित नाही. त्यामुळे या प्रकारचे प्रकल्प उभारणं अनेक देशांनी आपणहून थांबवलं होतं. फिशन तंत्रज्ञानाच्या इतर संभाव्य वापराबद्दल जागतिक राजकारणात अनेकदा चर्चा होते. म्हणून अणुऊर्जा नकोच, अशी बऱ्याच देशांची भूमिका होती. मात्र, डीकार्बनायझेशनचा प्रश्न ऐरणीवर आल्याने फ्रान्स आणि बेल्जियम या देशांनी पुन्हा फिशन रिॲक्टर वापरायला सुरुवात केली. तेव्हा इतर देशसुद्धा परत अणुऊर्जेकडे वळणार की काय, त्याचे जागतिक राजकारणात कोणते पडसाद उमटणार, अशा शंका निघायला लागल्या.
या पार्श्वभूमीवर फ्युजनच्या प्रयोगांना अलीकडे मिळालेलं यश खूप आशादायक आहे. फ्युजनमध्ये दोन अणुकेंद्रकं एकत्र येतात. म्हणजे फिशनच्या बरोब्बर उलट. फ्युजन ही खरं तर एक नैसर्गिक प्रक्रिया आहे. सूर्यावर सतत हायड्रोजन अणुकेंद्रकांचं फ्युजन होऊन हेलियम तयार होत असतो. पृथ्वीच्या पोटातही अशाच प्रक्रिया होत असतात. त्यातून ऊर्जा निर्माण होताना आपण बघतो. तीच प्रक्रिया आपण कृत्रिमरीत्या घडवू शकलो तर? अशा विचारांमधून फ्युजन ऊर्जेचे प्रयोग सुरू झाले.
दोन अणुकेंद्रकांना एकत्र आणायचं तर त्यांच्यावर काही तरी बाह्यशक्ती लावणं जरुरी असतं. अशी शक्ती म्हणजे प्रचंड दाब आणि अतिउच्च तापमान. साधारण १९५०-६० च्या सुमारास अशा प्रयोगांना चांगलं यश मिळालं. पुढे आणखी प्रयोग झाले. फ्युजनसाठीचं इंधन सहज उपलब्ध आहे हे निश्चित झालं. त्यातून कोणताही दीर्घकालीन किरणोत्सारी कचरा निघणार नाही याची ग्वाही मिळाली. ही प्रक्रिया हाताबाहेर जाऊन स्फोट होण्याचा धोका नाही, हेही तपासून झालं.
कधी कधी असं होतं, की एखाद्या गोष्टीसाठी लागणारी सगळी पायाभूत कामं पूर्ण झालेली असतात आणि फक्त एका ‘टिपिंग पॉइंट'ची गरज असते. तो पॉइंट मिळाला, ती झेप घेतली की ते क्षेत्र अक्षरश: प्रचंड वेगाने भरभराटीला येताना दिसतं. गेल्या २०-३० वर्षांमध्ये आपण इंटरनेट आणि मोबाइल क्रांती अशी घडताना बघितली आहे. तसंच काहीसं आता फ्युजन ऊर्जेच्या बाबतीत घडतं आहे. या प्रकारच्या ऊर्जेला एकाएकी भरपूर महत्त्व आलं आहे. कारण सरळ आहे. ६० वर्षांपूर्वी फ्युजन हे फिशनपेक्षा सुरक्षित, एवढाच दृष्टिकोन होता. आज विचार बदललेत. शून्य कार्बन उत्सर्जन देणारा, शाश्वत, प्रदूषण न करणारा, निसर्गावर अवलंबून नसलेला, आणि गरजेनुसार उत्पादन कमी-जास्त करता येईल असा हा बहुधा एकमेव स्रोत आहे. त्यामुळे डीकार्बनायझेशनच्या दृष्टीने फ्युजनचा विचार होतो आहे.
अलीकडे काही फ्युजन प्रयोग यशस्वी झाल्यामुळे या क्षेत्रात धमाल उत्साह दिसतोय. ब्रिटन, अमेरिका, युरोपियन युनियन, रशिया, जपान या देशांमध्ये अनेक प्रकल्पांवर जोरात काम सुरू आहे. चीनच्या महत्त्वाकांक्षी कृत्रिम सूर्य प्रकल्पात संशोधकांनी सात कोटी अंश सेल्सिअस तापमान १७ मिनिटं टिकवून दाखवलं आहे. फ्युजन ऊर्जेवर चीन ठाम आहे आणि सतत नवनवे प्रकल्प सुरू करण्याचा त्याने धडाका लावला आहे. भारतात गांधीनगरमधल्या ‘प्लाझ्मा रिसर्च इन्स्टिट्यूट'मध्ये फ्युजनवर प्रयोग सुरू आहेत. आणि ‘आयटर' (इंटरनॅशनल थर्मोन्युक्लिअर एक्सपेरिमेंटल रिॲक्टर) या आंतरराष्ट्रीय फ्युजन संशोधन मेगाप्रकल्पातही भारताचा सहभाग आहे.
गेल्या काही वर्षांत फ्युजन प्रकल्पांमधली गुंतवणूक अनेकपट वाढली आहे आणि सध्या त्यात सात अब्ज डॉलर्स गुंतलेले आहेत. काही आशा-अपेक्षा असल्याशिवाय ही गुंतवणूक झालेली नाही. मॅकिन्झी संशोधन संस्थेच्या विश्लेषणानुसार आपलं २०५०चं डीकार्बनायझेशनचं लक्ष्य पूर्ण करायचं असेल तर त्यात फ्युजन ऊर्जा मोठी भूमिका बजावणार आहे. त्यामुळे ऊर्जानिर्मितीच्या धोरणासाठी तिचा पुरेसा विचार करून दीर्घकालीन योजनांच्या गुंतवणुकीत तिचा समावेश करायला हवा.
तसं झालं तर ऊर्जेच्या इतिहासात फ्युजन ऊर्जा हे एक महत्त्वाचं वळण ठरलेलं दिसेल.
मेघश्री दळवी
मेघश्री दळवी विज्ञानकथा आणि विज्ञानलेख लिहितात. त्या आयटी क्षेत्रात कार्यरत आहेत.
