ऊर्जा क्षेत्र के लिए उभरती जलवायु-अनुकूल प्रौद्योगिकियाँ

उभरती हुई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की पहचान की गई है, जिनके दीर्घकालिक निवेश व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए तीव्र विकास की आवश्यकता है।

इसका लक्ष्य ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी लाना है और इसमें सबसे बड़ा योगदानकर्ता विद्युत क्षेत्र है, जो कार्बन-मुक्ति प्रौद्योगिकियों की विस्तृत श्रृंखला के साथ प्रयासों के केंद्र में है।

पवन और सौर ऊर्जा जैसी प्रमुख तकनीकों का अब व्यापक रूप से व्यावसायीकरण हो चुका है, लेकिन नई स्वच्छ ऊर्जा तकनीकें लगातार विकसित और उभर रही हैं। पेरिस समझौते को पूरा करने की प्रतिबद्धताओं और तकनीकों को सामने लाने के दबाव को देखते हुए, सवाल यह है कि उभरती हुई तकनीकों में से किन तकनीकों को अपनी दीर्घकालिक निवेश क्षमता निर्धारित करने के लिए अनुसंधान एवं विकास पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है।

इसे ध्यान में रखते हुए, जलवायु परिवर्तन पर संयुक्त राष्ट्र फ्रेमवर्क कन्वेंशन (यूएनएफसीसीसी) प्रौद्योगिकी कार्यकारी समिति ने छह उभरती प्रौद्योगिकियों की पहचान की है, जो वैश्विक स्तर पर लाभ प्रदान करने की संभावना रखती हैं और कहा कि इन्हें यथाशीघ्र बाजार में लाया जाना चाहिए।

ये इस प्रकार हैं।
प्राथमिक ऊर्जा आपूर्ति प्रौद्योगिकियां
समिति का कहना है कि फ्लोटिंग सोलर पीवी कोई नई तकनीक नहीं है, लेकिन पूरी तरह से व्यावसायिक रूप से तैयार उच्च तकनीक स्तर की तकनीकों को नए तरीकों से जोड़ा जा रहा है। इसका एक उदाहरण है, लंगर डाली हुई सपाट तल वाली नावें और पैनल, ट्रांसमिशन और इन्वर्टर सहित सोलर पीवी सिस्टम।

दो प्रकार के अवसर दर्शाए गए हैं, अर्थात् जब फ्लोटिंग सोलर क्षेत्र स्वतंत्र हो और जब इसे किसी जलविद्युत सुविधा के साथ हाइब्रिड रूप में रेट्रोफिट किया गया हो या बनाया गया हो। फ्लोटिंग सोलर को सीमित अतिरिक्त लागत पर ट्रैकिंग के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन इससे 25% तक अतिरिक्त ऊर्जा लाभ प्राप्त होता है।
अस्थायी पवन ऊर्जा, स्थिर अपतटीय पवन टावरों (जो आमतौर पर 50 मीटर या उससे कम गहराई पर पानी में होते हैं) और तटीय गहरे समुद्र तल वाले क्षेत्रों की तुलना में कहीं अधिक गहरे पानी में पाए जाने वाले पवन ऊर्जा संसाधनों के दोहन की क्षमता प्रदान करती है। मुख्य चुनौती एंकरिंग प्रणाली है, जिसके दो मुख्य डिज़ाइन प्रकारों पर निवेश किया जा रहा है, या तो पनडुब्बी या समुद्र तल पर लंगर डाले हुए, और दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं।

समिति का कहना है कि फ्लोटिंग पवन ऊर्जा डिजाइन विभिन्न प्रौद्योगिकी तत्परता स्तरों पर हैं, जिनमें फ्लोटिंग क्षैतिज अक्ष टर्बाइन ऊर्ध्वाधर अक्ष टर्बाइनों की तुलना में अधिक उन्नत हैं।
सक्षम प्रौद्योगिकियां
ग्रीन हाइड्रोजन आजकल चर्चा का विषय बना हुआ है क्योंकि इसके हीटिंग, उद्योग और ईंधन के रूप में उपयोग की संभावनाएँ हैं। हालाँकि, हाइड्रोजन का निर्माण कैसे होता है, यह इसके उत्सर्जन प्रभाव के लिए महत्वपूर्ण है, टीईसी ने कहा।

लागत दो कारकों पर निर्भर करती है - बिजली की लागत और अधिक महत्वपूर्ण रूप से इलेक्ट्रोलाइजर की लागत, जिसे पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।

समिति का कहना है कि मीटर के पीछे और उपयोगिता-स्तर पर भंडारण के लिए अगली पीढ़ी की बैटरियां, जैसे कि ठोस-अवस्था लिथियम-धातु, उभर रही हैं, जो ऊर्जा घनत्व, बैटरी स्थायित्व और सुरक्षा के संदर्भ में मौजूदा बैटरी प्रौद्योगिकी की तुलना में बड़े गैर-सीमांत सुधार पेश करती हैं, साथ ही अधिक तीव्र चार्जिंग समय भी संभव बनाती हैं।

यदि उत्पादन को सफलतापूर्वक बढ़ाया जा सके, तो उनका उपयोग परिवर्तनकारी हो सकता है, विशेष रूप से मोटर वाहन बाजार के लिए, क्योंकि इससे संभावित रूप से आज के पारंपरिक वाहनों के बराबर जीवनकाल और ड्राइविंग रेंज वाली बैटरी वाले इलेक्ट्रिक वाहनों का विकास संभव हो सकेगा।

समिति के अनुसार, तापन या शीतलन के लिए तापीय ऊर्जा भंडारण को विभिन्न तापीय क्षमताओं और लागतों वाली कई विभिन्न सामग्रियों से प्राप्त किया जा सकता है, तथा इसका सबसे बड़ा योगदान संभवतः भवनों और हल्के उद्योगों में होगा।

आवासीय तापीय ऊर्जा प्रणालियां ठंडे, कम आर्द्रता वाले क्षेत्रों में बहुत बड़ा प्रभाव डाल सकती हैं, जहां ताप पंप कम प्रभावी होते हैं, जबकि भविष्य के अनुसंधान के लिए एक अन्य प्रमुख क्षेत्र विकासशील और नव औद्योगिक देशों में "शीत श्रृंखलाएं" हैं।

हीट पंप एक सुस्थापित प्रौद्योगिकी है, लेकिन इसके साथ ही इसमें बेहतर रेफ्रिजरेंट, कंप्रेसर, हीट एक्सचेंजर्स और नियंत्रण प्रणालियों जैसे क्षेत्रों में निरंतर नवाचार किए जा रहे हैं, ताकि प्रदर्शन और दक्षता में वृद्धि हो सके।

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

अन्य उभरती प्रौद्योगिकियाँ
समिति ने टिप्पणी की है कि अन्य जिन प्रौद्योगिकियों की समीक्षा की गई है, उनमें वायुजनित पवन और समुद्री लहर, ज्वारीय और महासागरीय तापीय ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियां शामिल हैं, जो कुछ देशों या उपक्षेत्रों के प्रयासों के लिए महत्वपूर्ण हो सकती हैं, लेकिन जब तक इंजीनियरिंग और व्यावसायिक मामले की चुनौतियों पर काबू नहीं पा लिया जाता, तब तक वैश्विक स्तर पर लाभ प्रदान करने की संभावना नहीं है।

कार्बन कैप्चर और स्टोरेज वाली जैव ऊर्जा एक और उभरती हुई दिलचस्प तकनीक है, जो अभी प्रदर्शन चरण से आगे बढ़कर सीमित व्यावसायिक उपयोग की ओर बढ़ रही है। अन्य शमन विकल्पों की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक लागत के कारण, इसे अपनाने के लिए मुख्य रूप से जलवायु नीति पहलों की आवश्यकता होगी, जिसमें व्यापक वास्तविक-विश्व उपयोग शामिल हो, जिसमें विभिन्न प्रकार के ईंधन, सीसीएस दृष्टिकोण और लक्षित उद्योगों का मिश्रण शामिल हो।

—जोनाथन स्पेंसर जोन्स द्वारा