ऊर्जा क्षेत्र के लिए उभरती जलवायु-अनुकूल प्रौद्योगिकियां

ऐसी उभरती हुई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की पहचान की गई है जिन्हें दीर्घकालिक निवेश व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए तेजी से विकसित करने की आवश्यकता है।

इसका लक्ष्य ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करना है और बिजली क्षेत्र, जो इसमें सबसे बड़ा योगदानकर्ता है, व्यापक स्तर पर उपलब्ध डीकार्बोनाइजेशन प्रौद्योगिकियों के साथ प्रयासों के केंद्र में है।

पवन और सौर ऊर्जा जैसी प्रमुख प्रौद्योगिकियां अब व्यापक रूप से व्यावसायिक उपयोग में हैं, लेकिन स्वच्छ ऊर्जा की नई प्रौद्योगिकियां लगातार विकसित हो रही हैं और उभर रही हैं। पेरिस समझौते को पूरा करने की प्रतिबद्धताओं और इन प्रौद्योगिकियों को जल्द से जल्द उपलब्ध कराने के दबाव को देखते हुए, सवाल यह उठता है कि उभरती हुई किन प्रौद्योगिकियों को दीर्घकालिक निवेश क्षमता निर्धारित करने के लिए अनुसंधान एवं विकास पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

इसी बात को ध्यान में रखते हुए, जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र फ्रेमवर्क कन्वेंशन (UNFCCC) की प्रौद्योगिकी कार्यकारी समिति ने छह उभरती हुई प्रौद्योगिकियों की पहचान की है जिनसे वैश्विक स्तर पर लाभ मिलने की संभावना है और उनका कहना है कि इन्हें जल्द से जल्द बाजार में लाया जाना चाहिए।

ये इस प्रकार हैं।
प्राथमिक ऊर्जा आपूर्ति प्रौद्योगिकियां
समिति का कहना है कि तैरती हुई सौर ऊर्जा प्रणाली कोई नई तकनीक नहीं है, लेकिन पूर्णतः व्यावसायीकरण के लिए तैयार उच्च तकनीकी स्तर की तकनीकों को नए तरीकों से संयोजित किया जा रहा है। इसका एक उदाहरण है लंगर डाले हुए सपाट तल वाली नावें और सौर ऊर्जा प्रणालियाँ, जिनमें पैनल, ट्रांसमिशन और इनवर्टर शामिल हैं।

यहां दो प्रकार के अवसर बताए गए हैं: एक तो जब फ्लोटिंग सोलर फील्ड स्वतंत्र रूप से काम करता है, और दूसरा जब इसे किसी हाइड्रोइलेक्ट्रिक सुविधा के साथ एकीकृत किया जाता है या हाइब्रिड के रूप में बनाया जाता है। फ्लोटिंग सोलर को सीमित अतिरिक्त लागत पर ट्रैकिंग के लिए भी डिजाइन किया जा सकता है, जिससे 25% तक अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त होती है।
तैरती हुई पवन ऊर्जा प्रणालियाँ स्थिर अपतटीय पवन ऊर्जा टावरों की तुलना में कहीं अधिक गहरे पानी में पाए जाने वाले पवन ऊर्जा संसाधनों का दोहन करने की क्षमता रखती हैं। स्थिर पवन टावर आमतौर पर 50 मीटर या उससे कम गहराई वाले पानी में होते हैं, जबकि तैरते हुए पवन ऊर्जा टावर तटीय क्षेत्रों के निकट गहरे समुद्री तल वाले क्षेत्रों में अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं। मुख्य चुनौती लंगर प्रणाली है, जिसके लिए दो मुख्य प्रकार के डिज़ाइनों में निवेश किया जा रहा है: जलमग्न या समुद्र तल से लंगरयुक्त, और दोनों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं।

समिति का कहना है कि फ्लोटिंग विंड डिजाइन विभिन्न तकनीकी तत्परता स्तरों पर हैं, जिनमें फ्लोटिंग हॉरिजॉन्टल एक्सिस टर्बाइन वर्टिकल एक्सिस टर्बाइन की तुलना में अधिक उन्नत हैं।
सक्षम प्रौद्योगिकियाँ
हरित हाइड्रोजन आजकल काफी चर्चित विषय है, जिसके उपयोग के अवसर तापन, उद्योग और ईंधन के रूप में उपलब्ध हैं। हालांकि, हाइड्रोजन के उत्पादन की प्रक्रिया इसके उत्सर्जन पर पड़ने वाले प्रभाव के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, ऐसा टीईसी का कहना है।

लागत दो कारकों पर निर्भर करती है - बिजली की लागत और उससे भी अधिक महत्वपूर्ण रूप से इलेक्ट्रोलाइज़र की लागत, जो कि बड़े पैमाने पर उत्पादन के लाभ से संचालित होनी चाहिए।

समिति का कहना है कि मीटर के पीछे और उपयोगिता-स्तरीय भंडारण के लिए अगली पीढ़ी की बैटरियां, जैसे कि सॉलिड-स्टेट लिथियम-मेटल बैटरियां, ऊर्जा घनत्व, बैटरी स्थायित्व और सुरक्षा के मामले में मौजूदा बैटरी प्रौद्योगिकी की तुलना में बड़े पैमाने पर सुधार पेश कर रही हैं, साथ ही साथ तेजी से चार्जिंग समय को भी सक्षम बना रही हैं।

यदि उत्पादन को सफलतापूर्वक बढ़ाया जा सकता है, तो इनका उपयोग क्रांतिकारी हो सकता है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव बाजार के लिए, क्योंकि यह संभावित रूप से ऐसी इलेक्ट्रिक वाहनों के विकास को सक्षम बनाता है जिनकी बैटरी का जीवनकाल और ड्राइविंग रेंज आज के पारंपरिक वाहनों के बराबर हो।

समिति के अनुसार, हीटिंग या कूलिंग के लिए थर्मल ऊर्जा भंडारण को विभिन्न थर्मल क्षमताओं और लागतों वाली कई अलग-अलग सामग्रियों के साथ उपलब्ध कराया जा सकता है, जिसमें इसका सबसे बड़ा योगदान इमारतों और हल्के उद्योगों में होने की संभावना है।

ठंडे, कम आर्द्रता वाले क्षेत्रों में आवासीय तापीय ऊर्जा प्रणालियों का बहुत बड़ा प्रभाव हो सकता है जहां हीट पंप कम प्रभावी होते हैं, जबकि भविष्य के अनुसंधान का एक अन्य प्रमुख क्षेत्र विकासशील और नवऔद्योगिक देशों की "शीत श्रृंखलाएं" हैं।

हीट पंप एक सुस्थापित तकनीक है, लेकिन यह एक ऐसी तकनीक भी है जिसमें बेहतर रेफ्रिजरेंट, कंप्रेसर, हीट एक्सचेंजर और नियंत्रण प्रणालियों जैसे क्षेत्रों में लगातार नवाचार किए जा रहे हैं ताकि प्रदर्शन और दक्षता में सुधार लाया जा सके।

समिति का कहना है कि अध्ययनों से लगातार यह पता चलता है कि कम ग्रीनहाउस गैस वाली बिजली से चलने वाले हीट पंप, हीटिंग और कूलिंग की जरूरतों के लिए एक मुख्य रणनीति हैं।

अन्य उभरती प्रौद्योगिकियां
समिति की टिप्पणी के अनुसार, समीक्षा की गई अन्य प्रौद्योगिकियों में हवाई पवन ऊर्जा और समुद्री तरंग, ज्वारीय और महासागरीय तापीय ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियाँ शामिल हैं, जो कुछ देशों या उपक्षेत्रों के प्रयासों के लिए महत्वपूर्ण हो सकती हैं, लेकिन जब तक इंजीनियरिंग और व्यावसायिक चुनौतियों पर काबू नहीं पा लिया जाता, तब तक वैश्विक स्तर पर लाभ प्रदान करने की संभावना नहीं है।

कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ बायोएनर्जी एक और उभरती हुई तकनीक है, जो प्रदर्शन चरण से आगे बढ़कर सीमित वाणिज्यिक उपयोग की ओर बढ़ रही है। अन्य शमन विकल्पों की तुलना में इसकी अपेक्षाकृत अधिक लागत को देखते हुए, इसके उपयोग को मुख्य रूप से जलवायु नीति पहलों द्वारा संचालित करने की आवश्यकता होगी, जिसमें व्यापक वास्तविक उपयोग में विभिन्न प्रकार के ईंधन, सीसीएस दृष्टिकोण और लक्षित उद्योगों का मिश्रण शामिल हो सकता है।

—जोनाथन स्पेंसर जोन्स द्वारा